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桥梁体外预应力加固施工探讨

桥梁体外预应力加固施工探讨
桥梁体外预应力加固施工探讨

桥梁体外预应力加固施工探讨

发表时间:2016-06-12T15:27:30.930Z 来源:《基层建设》2016年4期作者:叶嘉豪

[导读] 所谓的体外预应力,是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。

广东广珠西线高速公路有限公司广东佛山 528305

摘要:本文主要针对桥梁体外预应力的加固施工展开了探讨,给出了维修加固的措施,并对施工工艺及主要的施工方法作了详细的阐述,分析了工程质量的控制要点,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:桥梁;体外预应力;加固施工

0 引言

所谓的体外预应力,是指布置与承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生的应力。在桥梁工程的施工过程中,体外预应力的有效应用将会对整体的施工有着极为重要的作用,因此,我们需要采取有效的加固施工技术及方法,做好体外预应力的相应作业,从而提高桥梁的承载能力,保障桥梁工程的施工质量。

1 维修加固措施

本次加固采用的体外预应力钢束均为腹板弯起束,中跨设置6束19φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束(见图1),边跨设置8束

12φs15.2mm规格的低松弛钢绞线束(见图2)。

图1 中跨体外预应力钢束布置图

体外预应力索由环氧钢铰线和外护套、防腐材料、转向装置及锚固体系组成。外护套主要起防腐作用,为高密度聚乙烯管(HDEP),在转向块处设置转向钢管,锚固体系采用可调索换索的锚具。张拉应力取钢绞线标准强度的45%(σK=837MPa),边跨钢束12φs15.2mm的张拉力为140.6t,中跨钢束19φs15.2mm的张拉力为222.6t。

2 施工工艺流程

施工准备→体外预应力钢束预放线→齿板、隔板位置放样→横隔板开孔→凿毛、开剪力槽→植筋→钢筋安装→预埋件安装→模板安装→自密实混凝土浇筑及养护→钢束穿束及锚具安装→钢束对称均衡张拉→测量桥梁线型(监控单位)→减震器及保护罩安装。

图2 边跨体外预应力钢束布置图

3 主要施工方法

3.1 体外预应力钢束预放线

按设计图纸尺寸,对钢束按坐标进行预放线,以确定原箱梁中是否存在无法逾越的障碍。

3.2 齿板、隔板位置放样

根据图纸,现场放出箱梁内齿板、隔板的位置,包括:边跨的B、C齿板,中跨的A齿板,边跨A、B、C、D、M隔板,中跨E、F、G、H隔板。放样时,从箱梁4#、5#桥墩中心线分别往两侧放线,同时以距离箱梁端部的尺寸进行校核,具体尺寸见图3和下页图4。

桥梁体外预应力施工技术

桥梁体外预应力加固技术 1体外预应力技术介绍 1.1概述 随着我国路网及交通运输业的快速发展,发现大量的桥梁经过一段时间的营运后,梁体出现裂缝、下扰等不同程度的病害,造成桥梁承载力明显下降,必须进行桥梁加固,提高桥梁承载力才能满足日益增大的交通量的需要。旧桥加固成为一项迫在眉睫的新时期建设任务。 体外预应力体系是后预应力体系的重要的分支之一,是指将布置于承载结构主体之外的预应力筋施加预应力所形成的预应力结构体系。桥梁体外预应力加固技术是一种主动的加固技术,通过预应力材料对桥梁结构受拉区施加预应力,消除部分荷载产生的不利力,提供结构的承载力。体外预应力成为桥梁加固中最有效的加固技术之一,具有良好广泛的应用前景。 1.2体外预应力的特点 1.2.1体外预应力的优点 1、锚固构件尺寸小,自重增加少,但可有效的大幅提高承载能力。 2、简化预应力筋曲线,预应力筋仅在锚固处和转向处与结构相连,减小摩阻损失,提高预应力使用效率。 3、对原结构损伤小,不影响桥下净空。 4、预应力布置灵活,可以根据桥梁病害进行全桥加固也可以进行局部加固。 5、与混凝土无粘结,由荷载产生的应力变化分散在预应力筋全长上,应力变化值小,对结构受力有利。 6、索力根据情况可以进行调整,预应力索可以更换,便于使用期间进行维护。

1.2.2体外预应力的缺点 1、体外索布置在截面外,防腐、保护相对较困难,易受外界影响。 2、锚固及转向区域容易产生应力集中,局部应力大,锚固施工要求高。 3、体外索拉力较小,不能充分发挥体外索强度高的优点,对锚具及夹片的要求很高。 4、体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致,容易造成预应力损失。 1.3体外预应力的组成 体外预应力系统由锚固块、转向块、体外索、锚具、减振装置等主要5部分组成。 1.3.1锚具 体外预应力体系仅靠锚固端传力,因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体预应力锚固体系要高,需使用专用的体外索锚具和夹片。体外预应力的锚具的外观尺寸较普通锚具更大,且还增加了一些辅助配件,如密封装置、防松装置、防护装置等。 1.3.2体外索 体外索主要有光面钢绞线、无粘结钢绞线、平行钢丝、成品索等类型。体外索较多采用无粘结钢绞线,环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能,不需要再进行防护,具有很好的适用性。 1.3.3锚固块及转向块 体外预应力体系仅靠锚固块及转向块传力,锚固块和转向块必须和原结构有效连接,传递应力,锚固块及转向块一般采用钢筋混凝土结构和钢结构。 钢筋混凝土结构锚固块采用在原桥结构上钻、种植钢筋、浇筑混凝土成型。

天津港南疆复线公路桥加固工程梁体顶升顶推及支座更换方案计算书.pdf

天津港南疆复线公路桥加固工程 梁体顶升顶推及支座更换方案计算书 一、梁体顶升墩柱受力验算(委托西南交大) 1.工程概况 南疆复线公路桥位于渤海西岸海河入海口,起止桩号为:K0+055.031~K1+264.491,桥长1209.46m。主桥为48.6m+3×64m+48.6m变截面预应力混凝土连续梁,桥梁总宽度26.5m,分两幅桥建设,中间预留有1m的后浇湿接头,主桥单幅箱梁为单箱单室截面,每个墩顶设置横梁一道,中横梁宽3m,边横梁宽1.5m。引桥宽度为26.5m,为3×32.7m和4×32.7m现浇预应力混凝土连续箱形梁共计9联,箱梁梁高1.8m,与主桥相接位置过渡为2m,横断面为单箱多室结构。预应力混凝土连续箱梁混凝土标号为C50,桥面铺装表层为4cm细粒式沥青混凝土,底层为5cm中粒式沥青混凝土,防水混凝土标号为C30。下部结构采用U型桥台,钻孔灌注桩,主桥4个中墩各采用两个7.25m×2.2m实体墩,与引桥相接处采用两个门架式造型墩;引桥采用矩形抹角双柱墩。单幅横向布置为:0.5m(防撞护栏)+25.5m(机动车道)+ 0.5m(防撞护栏)。原设计荷载:公路-I 级。地震烈度:设计烈度7°,按8级设防;主桥重要性修正系数1.7,引桥重要性修正系数1.3。 现采用顶升托换的工艺对南疆复线公路桥进行加固改造,为了了解顶升托换过程中桥墩的实际受力状况,检验现有桥墩是否满足顶升托换的施工受力要求,现将梁体顶升过程中墩柱受力验算如下。 2.验算目的 对顶升过程中承载最大的桥墩在自重和二期荷载下进行有限元计算,判断桥墩是否满足顶升施工要求。 3.计算依据 3.1《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3.2《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 3.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D6004); 3.4《天津港南疆复线公路桥设计图》(天津市市政工程设计研究院,2005年1月)。 3.5参考其它同类桥梁的检测、评估及加固方法。 4.验算内容 根据设计文件,自海滨大道至南疆码头方向墩台依次编号为0#台、1#墩、2#墩、……、

路桥施工中体外预应力加固技术

路桥施工中体外预应力加固技术 发表时间:2016-03-10T15:29:05.280Z 来源:《基层建设》2015年22期供稿作者:温义顺 [导读] 广东盛安建设工程有限公司在本篇论文中,选取的实例是红棉路线路中的调整路段,作为城市中交通的主干运行。 温义顺 广东盛安建设工程有限公司 摘要:预应力的主要效果是使得建筑的坚固程度得以最大的保障。工作的原理是对结构或者是构件部分的力量的解除,这个过程追求永久性的加固,从而对公路和桥梁的坚固程度有很大的支撑力度,使得整个工程的安全有所保障。 1、工程概况 在本篇论文中,选取的实例是红棉路线路中的调整路段,作为城市中交通的主干运行。公路的建设方面,当地政府以重资支持,不但在桥梁、道路灯交通方面有所成就,而且在排水和电力等生活方面也有所建树。这些举措使得城市的发展得到了一个更加稳定和谐的环境。同时,最为得到重视的是混凝土工程的实施,并在以下文字中表明了自身的总结。 2、预应力技术的实践应用 在对工程进行施工时会,预应力技术的应用是必须的,通常是运用张拉作用的理论,在夹紧须应力筋的锚具上用做功的方式将其完成。而在实际的应用中,预应力施工的具体操作有两种方式,分别是外部和内部的施工手段,而两者之间又是具有显著区别的。前者中主要利用的是机械设施操作,以外部施力中的反力作用为主加以调整,从而完全把握混凝土结构施力的效果,不断满足建设中对施工的需求;后者虽然也是使用的机械设备,但是操作中使用的理论是筋的张拉,以此途径最终达到事先对其标准。 这里对于内部预应力有更详尽的叙述。区别于外部施力,内部施力的办法并不唯一。除了可以使用机械设备达到效果,预应力的施工还可以通过电热法来实现,与此较为相似的是白张法,是可以达到目的的另外一种途径。在一系列的预应力施工过程中,可以施以巨大拉力的大型工具得到了最广泛的应用,例如千斤顶之类的,不仅是由于机械设备在预应力工程中的强大能力,更是由于对此类工程实施的有效促进。当然,这些机械设备的使用并不是一概而论的,在操作中要依据具体情况来决定,一方面分清施工的顺序,另一方面则是据此施以具体的工艺技术。 3、桥梁加固 在工程建设中,对桥梁的加固是十分必要的,为了使得其承载方面的能力和耐持久度的性能可以有大幅度的提高,通常会不断补充加固桥梁中的部分结构物。随着我国经济的不断发展,道路的使用也更加频繁,由此造成一定的损耗,因此在加固方面加注了更多的投资,最经常使用的方法有上部和下部的结构补强加固两种。而前者又有更加具体的分类,主要是依据是否将结构受力体系加以变动。如果变换一下角度,主动和被动则是多被应用在补强材料的情况下。 3.1桥梁主动加固原理 这一措施主要应用在受拉区,以直接增设补强材料的方式进行,运用这一方式进行操作的工程有很多,比如对钢筋的补焊以及对钢板盒和高强复合纤维材料的粘贴等。自理论上来说,完全在被动加固的范畴,但是在实际的设计措施中,需要顾虑到两个特点,分别是带载加固和受力阶段性。 3.2桥梁被动加固原理 桥梁经过后加补强材料容易产生“应变滞后”的现象,为了避免这类现象的发生,并且极大程度的对材料的可利用度,则需要对其加以预应力,同时推动加固补强的进行。预应力的加固自作用原理上来说是集聚主动性的。 就我国现今的情况而言,预应力得以使用的范围主要有以下几种体系,包括体外预应力、高强复合纤维预应力、有粘结预应力三种。 4、体外预应力加固常用方法 4.1横向收紧张拉法 在施工过程中,会出现一些明显的问题,比如钢筋混凝土间的缝非常小的情况,这个时候存在于两端的张力会非常显著,为了减弱甚至避免这种张力,在工程中通常采取横向收紧张拉法来进行操作,这一操作方法也适用于同样情况的预应力混凝土梁。这种方式的操作是通过对梁的下缘对称梁中线的安装预应力筋来实现的,实施的位置是梁端,但要保持一定的距离,首先要弯起,之后则是以支点锚作为途径将其固定。为了使得支点的作用得到充分的发挥,需要将预应力筋在水平范围内分段支撑。为了使得预应力得出更好的结果,需要将分段中的中点部分确定,采用拉紧螺栓的方式将对称筋不断收紧,促进钢板部分的与压力以及预应力筋产出的负弯矩作用在梁上,只是通常情况下弯曲的程度很小,所以这种方式通常被应用在对小梁中正弯矩的减弱上,而对于对端顶剪力的降低上则是基本没有效果的。 4.2纵向张拉法 这一方式主要是依附于预应用力筋的轴线而得以实施的。在进行具体操作时,需要在梁底的位置安装预应力筋,弯起处则需要安装在梁的两个端点,其在腹板和顶板都是可以良好将锚进行固定的位置,为了有效降低梁在顶端处的剪力,可以在梁的底部和顶部实施纵向张拉的方式。由此可见,对于张拉实行,在位置的选择上是比较宽松的,顶底部都可以,而且除了可以水平方向,亦可以斜线方向,不过要注意,进行此类张拉根据具体的构造来决定。 4.3竖向顶撑张拉法 一般情况下,打造为U性的钢锚固板被安置在梁中位置的最底层,同时通过将拉杆在端点的固定,并且安装好张紧夹具,从而在此进行拉杆作用。在预应力的一系列技术中,钢丝束加固法得到了很大的认可,这是由其自身效果所决定的,在对其进行设置的过程中,要沿着梁肋的特定曲线来确定形态,同时放置定位的圆圈将其箍紧,以达到完好保证曲线和限定钢束位置的目的。 5、预应力加固体系中对高强复合纤维的有效利用 根据我国现今的实际情况,纤维在我国工程中得到了大范围的使用,其中最为受到追捧的是高强复合纤维的芳纶和碳纤,经过长期的研究和实践经验总结,在对此应有的技术方面也有一定的先进性,依据此,本文认为碳纤维预应力加固更应该得到推崇和使用。 5.1问题提出 在工程的加固方面不止一种,有很多可行的方式,但是在社会上得到反响而且得到广泛应用的则是直接纤维加固法,这种方式的应用

无粘结钢绞线体外预应力加固法

8 无粘结钢绞线体外预应力加固法(征求意见稿) 8.1 设计规定 8.1.1 本方法适用于对钢筋混凝土受弯、受拉和偏心受拉构件的加固,不适用于素混凝土构件的加固。 8.1.2 被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C10。 8.1.3 采用本方法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃。 8.1.4 当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准《建筑防火设计规范》GBJ 16规定的耐火等级及耐火极限要求,对加固材料进行防护。 8.1.5 在预应力钢绞线端部锚具的支承垫板不小于100×100mm的情况下,当端部锚固区的砼强度不低于C15时,端部锚固区混凝土的局部承压强度可不作验算。 8.2 无粘结钢绞线体外预应力加固钢筋混凝土梁 8.2.1 当采用无粘结钢绞线体外预应力对梁进行加固时,应按下列规定计算: 1 梁的正截面强度按偏心受压构件进行计算; 2 在作构件强度计算时,应先确定构件达到极限状态时钢绞线的应力值;该应力值等于钢绞线的有效预应力值加钢绞线在构件达到极限状态时的应力增量值。计算中,可假定达到极限状态时钢绞线的应力即为施加预应力时的张拉控制应力,即假定钢绞线的应力增量值与预应力损失值相等。 当采用一端张拉,而连续跨的跨数超过二跨;或当采用两端张拉,而连续跨的跨数超过四跨时,距张拉端二跨以上的梁,其由摩擦力引起的预应力损失有可能大于钢绞线的应力增量。此时可采用以下二种方法加以弥补:方法一:在跨中设置拉紧螺栓,采用手工横向张拉的方法补足预应力损失值; 方法二:将钢绞线的张拉预应力提高至0.75fptk,计算时仍按0.70fptk取值。

桥梁墩柱加固施工方案

***路(西环段)市政道路建设工程 ***桥右幅2#墩柱加固施工方案 ************公司 ***************建设工程项目部 二0一七年三月二十七日

右幅2#墩柱加固施工方案 (3) 一、编制依据 (3) 二、问题墩柱概述 (3) 三、维修加固方案 (3) 四、施工工艺及注意事项 (4) 方案一:增大截面加固墩柱法 (4) 1、砼表面清理 (4) 2、植筋、钢筋绑扎 (4) 3、钢板加固 (5) 4、砼浇筑 (5) 5、注意事项 (6) 方案二:粘贴碳纤维布法加固墩柱 (6) 1、混凝土基面的处理 (7) 2、涂底胶 (7) 3、找平处理 (8) 4、涂刷浸渍树脂 (8) 5、粘贴碳纤维布 (8) 6、粘贴施工完成后 (9) 7、碳纤维布表面防护处理 (9) 8、养护要求 (9) 方案三:钢板低压注胶法加固墩柱 (10) (一)、施工工艺 (10) (二)、施工注意事项 (12) (三)、施工质量检验 (12) 五、加固方案间的比较与建议应用 (13) 六、施工质量检验 (13) (一)、增大截面加固墩柱法 (13) (二)、粘贴碳纤维布 (13) (三)、粘贴钢板质量检验 (14)

***桥右幅2#墩柱加固施工方案 一、编制依据 1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3、《公路桥涵养护技术规范》(JTG H11-2004); 4、《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283-19990); 5、《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006); 6、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008); 7、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T J23-2008)。 8、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》(送审稿.2008)(参照); 9、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS146:2003); 10、《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728-2011)。 二、问题墩柱概述 ***大桥右幅2#墩柱墩柱于2016年10月30日浇筑,设计强度为35MPa,2017年3月1日采用回弹仪现场检测,推定值为23.8Mpa现因系梁、盖梁均已施工完毕,如返工重新施工,将增加工程成本,延误工期。所以优先考虑加固方案。 根据规范要求:(1)墩柱主体混凝土实测强度不低于设计强度的60%,混凝土内部没有空洞、松散带、蜂窝区等薄弱问题;而现场检测后推定值为23.8Mpa 为设计值的68%;(2)不存在原墩柱配置钢筋严重不符设计的问题;2#墩柱墩柱满足以上条件可进行加固处理。 三、维修加固方案 建筑结构的维修加固应遵循安全、适用、经济、技术先进可靠、经久耐用、环境保护和可持续发展、美观等原则进行。目前对桥梁墩柱行之有效的加固方案

公路梁桥体外预应力加固设计方法

公路梁桥体外预应力加固设计方法 艾军史丽远 苏州科技学院苏州 215011 摘要:体外预应力技术是加固既有桥梁、提高桥梁现有承载能力切实可行的有效措施。提出体外预应力加固钢筋混凝土简支梁桥的设计计算方法和加固体系的检算方法。 关键词:体外预应力;加固;设计;承载能力 目前,国道、省道公路网已基本形成,交通运输业日益繁荣。据公路管理部门大量调查结果分析,现有公路桥梁存在两大方面的问题.一方面,相当一部分桥梁服务期限已有20年~30年,梁体已出现混凝土破损、剥落、钢筋锈蚀、产生裂缝的现象,桥梁承载能力受到影响。另一方面,由于现在交通量增多,车辆载重增大,部分桥梁承载力明显不足,急需采用加固措施提高其承载力以适应交通需要。加固旧桥将是桥梁工程界一个非常迫切的任务。 体外预应力是一种有效的桥梁加固方法,具有操作简单、对原结构损伤小、不影响交通、节省投资的优点[1][2],能显著提高结构承载力和抗裂度,有效改善结构的应力状态。结合实例验证本论文提出的体外束加固计算方法的正确性及加固效果. 1体外预应力筋的设计内容 1.1 体外束的线形布置 体外束的线形有多种形式,为了满足旧桥加固后承载力的需要,一般采用折线形,梁的跨中部分体外束布置在腹板下缘处,满足正截面抗弯强度要求;在约离支座1/3L~1/4L

处体外束向上弯起,并锚固在梁两端,满足梁的抗剪强度要求。体外束材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。 1。2 体外束的预应力损失计算 体外束加固旧桥时,其构造与有粘结预应力混凝土梁不同。因此,体外束的预应力各项损失计算与有粘结预应力混凝土梁有较大差异。在桥梁加固施工中,由于张拉力的读数是在梁体发生弹性压缩的情况下测取的,故分批张拉引起的混凝土弹性压缩损失σs4为零,在活载作用下,引起体外束中的拉力增量时,均以考虑了梁体的变形协调及体系的内力平衡,故活载拉力增量也不会引起预应力钢筋中的混凝土弹性压缩损失。对于全桥整体工作的梁来说,后张拉的各片梁会引起先张拉各片梁变形,产生预应力损失。 因旧桥混凝土的收缩、徐变在长期使用中已基本完成,该项损失较小,可近似取为零。 由以上分析可知,体外预应力筋的预应力损失比有粘结预应力混凝土梁预应力筋要小。所以体外束的张拉控制应力应适当降低,以避免体外束长期处于高应力状态下工作,改善加固体系结构的受力状态,建议其张拉控制应力值比公路桥规中规定的限值降低10%左右。 1。3 体外束面积的确定 体外束面积通常根据梁的控制截面的抗弯强度确定。具体方法:①检算旧桥的承载力或通过桥梁静、动载试验评定旧桥的承载力;②确定加固后梁所要达到的承载能力,并计算加固前后梁的承载力的差值;③根据此差值,按结构设计原理初步估算体外束的面积;5按一般原则,确定转向块和锚固端的位置,并进行全梁承载力校核;⑤按正常使用状态验算各项指标[3],直至满足各项要求为止.

体外预应力加固设计

浅析体外预应力加固设计 摘要:对体外预应力加固中体外预应力索、锚固系统、转向装置三个方面在设计时应注意的一些问题进行了分析,并阐述作为主动加固的体外预应力加固技术的特点。 abstract: some issues should pay attention to in designing the external prestressed cable, anchor system, steering device of external prestressed reinforcement are analyzed and the characteristics of external prestressed reinforcement as active reinforcement are described. 关键词:旧桥加固;体外预应力;体外预应力索;锚固系统;转向装置;设计 key words: reinforcement of old bridge;external prestressed;external prestressed cable;anchoring system;steering device;design 中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)07-0088-02 0 引言 桥梁一般是公路中重要的咽喉工程,桥断路不通,随着时间的推移,新建的桥梁终究会成为旧桥。公路桥梁长期在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化)和使用环境(荷载的增加,使用频率加快、材料与结构疲劳)的作用下,逐渐会产生损坏且不可逆。如果将所有旧危桥拆除重建,既不现实,也不科学。适当地对旧桥进行

体外预应力加固法

体外预应力加固法 一、体外预应力加固法基本概念 钢筋混凝土梁式桥通常包括简支梁(T型梁、少筋微弯板组合梁、π形梁及板梁等)、悬臂梁和连续梁等。当其存在结构缺陷,尤其是承载力不足或需要提高荷载等级,即需要对桥梁主要受力结构进行加固时,可在梁体外部(梁底与梁两侧)设置钢筋或钢丝束,并施加预应力,以改善桥梁的受力状况,达到提高桥梁承载能力的目的。 体外预应力是针对体内预应力而言的,即把预应力筋布置在主体结构之外。当体外预应力索应用于混凝土结构时就被称为体外预应力混凝土结构。体外预应力技术用于桥梁加固称为体外预应力加固。从力学特征上说,体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。 体外预应力索加固结构的实质,是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具,对桥梁上部结构施加体外预应力,以预加力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。 体外预应力加固法具有加固、卸荷、改变结构内力的三重效果,适用于中小跨径的梁式桥;对于较大跨径的桥梁,采用本方法加固时,宜同时配合其他加固方法进行综合加固,以达到较好的加固效果。 工程实践表明,用体外预应力索加固桥梁具有如下优点: (1)能够较大幅度地提高旧桥承载能力。加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关,一般情况下可将原桥承载力提高30%--40%。 (2)体外预应力索加固技术所需设备简单,人力投入少,施工工期短,经济效益明显。 (3)在加固过程中,可以实现不中断交通或短时限制交通。 (4)对原桥损伤较小,可以做到不影响桥下净空,且不增加路面高程。 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。 (5)体外预应力加固法与梁底增焊(或粘贴)钢筋(或钢板)的加固方法相比,不需清凿混凝土保护层,且损伤梁体程度小,加固时不影响或少影响交通,能恢复或提高桥梁的荷载等级,经济效果较明显。 但对于梁体外的预应力筋和有关构件,应采取切实有效的防护措施,否则在温度、腐蚀等外界条件作用下,容易造成预应力筋断裂,从而使加固工作失败。 二、体外预应力加固法原理 常用的体外预应力加固技术包括体外预应力钢丝束加固法和下撑式预应力拉杆(粗钢筋)加固法。 (一)外部预应力钢丝束加固法 采用外部预应力钢丝束(钢绞线)加固梁式上部结构,一般沿梁肋侧面按某种曲线线形(常用的有抛物线形等)设置预应力钢丝束,通过张拉预应力筋实现体外预应力。为保证曲线线形并固定钢束位置,在梁底每隔一定间距离(50——100c m)设置一个定位箍圈(由梁底向上兜),或者在梁肋侧面埋设定位销。钢

2015年水下玻纤套筒加固桥梁墩柱案例

2015年水下玻纤套筒加固桥梁墩柱成功项目案例 水下玻纤套筒加固系统(又称“夹克法”),主要应用于对各种腐蚀、冲刷、混凝土脱落、钢筋露筋等病害的结构基础码头桩基和桥墩柱(包括混凝土桩、钢桩和木桩)等修复和加固防护,以及对新建墩柱的预先防护。 自20世纪70年代以来,此技术在世界范围内已修复了成千上万个桥墩,实践证实了水下玻纤套筒加固系统是一种经济、高效和长期维护的解决方案。该系统配套的材料有:玻璃纤维套筒、玻璃纤维套筒、水泥基灌浆料、水下环氧封口胶、水下环氧封顶胶、不锈钢钉、紧固带、可压缩密封条等。其加固截面示意图下图所示。 其中水下环氧灌浆料是一种可用于水下和潮湿环境的100%固形物环氧灌浆料。它的配方经过特殊设计,可在水下固化,但是也可以在其它应用场合下使用。这种经济环氧灌浆料具有极佳流动性、高强

度和低吸水性。水下环氧灌浆料具有长适用期,易于人工灌注或使用专用压浆泵进行泵送。水下环氧灌浆料可以泵送或灌注到当前结构与玻纤套筒之间形成的间隙中。可水下施工且无需排水。 对于这个加固界的新宠,2015年加固案例也不乏身影! 工程名称玻纤套筒直径玻纤套筒厚度 浙江省某大桥桩柱 1.69m,1.52m,1.28m5mm 加固工程 河南省某大桥桥墩 2.58m3mm 加固工程 真实案例一:浙江省某大桥桩柱加固工程 1、项目简介: 该桥是浙江省境内铁路线上的关键性工程,总工程量为20根墩柱。 2、主要病害: 水流冲刷桩柱造成混凝土的脱落以及水中微生物对混凝土的侵蚀以及其他一些原因造成的混凝土缺失。 3、套筒规格: 对于直径在1.56m到1.67m之间的9根桩柱,采用直径1.69m的套筒;对于直径在1.39m和1.5m之间的4根桩柱,采用直径1.52m的套筒;对于直径在1.2m和1.24m之间的7根桩柱,采用直径1.28m的套筒。

后张体外预应力加固技术及其工程应用

收稿日期:2011-11-28 作者简介:刘航(1971-),男,湖南醴陵人,教授级高级工程师,副总工程师,e-mail :liuhang71@https://www.wendangku.net/doc/d017242177.html,. 建筑技术Architecture Technology 第43卷第1期2012年1月 Vol.43No.1Jan.2012 后张预应力技术除在各类新建建筑、构筑物以及桥梁结构中广泛应用外,在结构加固改造领域也有着广阔的应用前景。本文结合一些工程实例,介绍了后张预应力加固技术的相关研究及其在结构加固改造工程中的应用。 1后张预应力技术应用 (1)采用后张体外预应力筋加固钢筋混凝土结构 最为常见,如对于承载能力或刚度不足的混凝土受弯构件,包括框架梁、楼板等采用后张预应力筋加固,以提高其刚度及承载能力;再如对于受压承载力不足的轴心受压柱、偏心受压柱采用预应力撑杆加固,对于混凝土桁架结构中承载力不足的轴心受拉构件和偏心受拉构件等采用预应力拉杆加固等。 (2)后张预应力技术还可用于钢结构和钢与混凝土组合结构的加固。通过对钢结构和钢与混凝土组合结构施加预应力,产生与外荷载反向的变形和内力,一方面可提高钢结构以及钢与混凝土组合结构的正常使用性能,另一方面也可显著提高结构的承载能力。 (3)后张预应力技术还开始用于砖砌体结构的抗震加固。自20世纪90年代开始,新西兰、澳大利亚、欧洲等国家和地区开展了将后张预应力技术用于砖砌体结构抗震加固的研究。结果表明,采用后张预应力技术加固砖砌体结构可以显著提高砖砌体结构的延性和耗能能力,使砖砌体结构抗震能力大幅度提高。 2 后张预应力加固混凝土受弯构件常用布置及节点做法 2.1 预应力筋常用束形布置 对于因承载力不足而采用后张预应力进行加固的 混凝土受弯构件,宜采用接近于其弯矩图布置的折线预应力筋进行加固;对于简支梁,也可采用布置于受拉区的直线预应力筋进行加固。图1~3为几种常用的加固预应力筋布置形式。 后张体外预应力加固技术及其工程应用 刘 航1,高会宗2,杨学中1,吴文奇1 (1.北京市建筑工程研究院有限责任公司,100039,北京;2.中广国际建筑设计研究院,100045,北京) 摘 要:对后张体外预应力技术在结构加固工程中的应用进行了较为全面的分析。探讨了后张预应力加固 钢筋混凝土受弯构件的设计计算方法,提出了预应力筋的常用束形布置和节点做法,并结合某工程实例分析了预应力加固框架梁的有关施工方法。后张预应力技术目前在国际上还被用于砖砌体结构的抗震加固,对其原理和效果也进行了简要的介绍。 关键词:体外预应力;后张法;加固;受弯构件;砌体结构中图分类号:TU 746.3;TU 757 文献标识码:B 文章编号:1000-4726(2012)01-0049-04 EXTERNAL POST-TENSIONING TECHNIQUES AND APPLICATIONS FOR STRUCTURES RETROFITTING LIU Hang 1,GAO Hui-zong 2,YANG Xue-zhong 1,WU Wen-qi 1 (1.Beijing Building Construction Research Institute Co.,Ltd.,100039,Beijing,China; 2.Architectural Design &Research Institute of CRTV,100045,Beijing,China ) Abstract:The external post -tensioning techniques used for structures retrofitting are analyzed comprehensively.The design and calculating methods of RC flexural members strengthened with external tendons are discussed.Meanwhile,the general profiles of external tendons and the joint detail are also presented.Moreover,the construction techniques of using post -tensioning to strengthening frame beams are introduced.Post-tensioning is also used as seismic retrofitting techniques for masonry structures in foreign countries and the related principles and methods are also introduced briefly. Key words:external prestressing;post-tensioned;retrofitting; flexural members;masonry structure ·49 ·

墩柱砼强度不足加固施工方案

墩柱砼强度不足加固施工方案(一)(粘贴钢板) 在检查中墩柱强度不够,经钻芯取样检查,强度分别为21.3Mpa、26.5 Mpa,墩柱设计强度为C30,现有强度不能满足设计要求。由于上部构造已经施工完成,因此我项目部拟采取粘贴钢板的方法来加固墩柱,以使墩柱满足设计要求,具体方法如下: 采用粘贴钢板的处理方法,将钢板(厚度经计算确定)加工成与墩柱等粗的半圆形钢筒分段粘贴到墩柱上后,整体错缝焊接,并将焊缝磨平,外刷防腐涂层。 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(编号为JTG D62—2004)公式5.3. 1: γ0Nd≤0.90ψ(fcdA+f'sdA's) (1)由于墩柱高为6.764和6.007米,D=1.3米,故ψ取1.0 (2)γ0按一级安全等级取γ0=1.1,fcd=13.8 MPa,F′sd=280 MPa则在砼满足C30要求时, γ0Nd≤0.90×1.0×(fcdA+f'sdA's) =0.90×1.0×(13.8×1/4π×1.32+280×1/4π×252×28×10-6) =0.90×1.0×(18.317+3.848) =19.949 根据表3.1.4进行内插计算可知: 当砼强度为21.3Mpa时,fcd1=9.8Mpa, 当砼强度为26.5Mpa时,fcd2=12.2Mpa。 当砼强度为21.3 Mpa时,用7mm厚钢板进行加固, γ0Nd1≤0.90×1.0×(9.8×1/4×π×1.32+3.848+195×π×1.3×7×10-3) = 0.90×1.0×(13.008+3.848+5.575) = 20.188> 19.949 再考虑钢筒的环箍效应,,

体外预应力混凝土桥梁

体外预应力混凝土桥梁研究现状浅析 摘要:本文对体外预应力混凝土桥梁的国内外研究现状在试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述,并指出其中存在的不足。 关键词:体外预应力;混凝土桥梁;国内研究;国外研究 1 前言 体外预应力混凝土桥梁自出现以来,围绕着这种结构开展的研究,除针对体外预应力系统之外,主要集中在模型试验、全过程分析方法及简化计算方法三个方面。这些研究从20世纪70年代后期开始逐步深入,20世纪80中期至90年中期相关问题的研究达到了高潮。下面就试验研究、全过程分析方法及简化计算方法研究三个方面分别综述。 2 试验研究方面 2.1 国外主要试验 综合国外文献资料,法国、美国、西班牙、新加坡等一些国家,在体外预应力混凝土梁试验研究方面都做出了贡献。 (l)法国cebtp的试验 法国是体外预应力混凝土梁试验研究最早的国家,法国建筑与土木工程试验研究中心是具有代表性的试验研究机构。20世纪80年代中期,该中的foure等采用试验方法,对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、体外预应力混凝土梁的剪切破坏机理和节段接缝脱开后

的剪切强度等进行研究。这些试验的成果己成为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (2)美国德克萨斯大学奥斯汀分校的试验 美国也是很早开展体外预应力混凝土梁试验研究的国家,美国德克萨斯大学奥斯汀分校是一个代表性的研究机构。该校macgregor 和hindi等在20世纪80年代中后期以一个1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁桥(箱形截面)模型和12根节段式无粘结预应力混凝土梁为研究对象,采用试验方法对体外预应力混凝土梁的弯曲性能、剪切破坏机理和节段接缝开展后的抗剪强度等进行研究。1/4缩尺的节段式体外预应力混凝土连续梁弯曲性能的试验成果、节段式梁剪切性能的试验成果,均为许多国家和学者验证理论分析方法的依据之一。 (3)西班牙加泰罗尼亚理工大学的试验 西班牙是一个较早进行体外预应力混凝土梁试验研究的国家,西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚理工大学是一个代表性的研究机构。该校aparicio教授及其博士生ramos在20世纪90年代前期完成的6根整体式和节段式体外预应力混凝土简支梁(箱形截面)弯曲及弯剪试验、2根整体式体外预应力混凝土连续梁(箱形截面)弯曲试验,虽然数量不多但试验梁的长度相对较大、内容较丰富。该项试验研究为西班牙体外预应力混凝土桥梁设计规范的编制,以及有限元数值模拟分析系统的建立提供了依据。

滨海环境桥梁墩柱采用纤维复合材料加固技术

櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏 Computational Analysis on Main Beam and Cross section after Reconstruction of Anti -collision Wall of T Beam Abstract The safe reconstruction design is performed for anti -collision wall of Shoushan Bridge ,and calculation is made for bearing capacity and horizontal wind resistance capacity of main beam of Shoushan Bridge by respectively utilizing finite element software like Doctor Bradge ,Midas /Civil and so on.The calculation results meet the requirements of current specifications ,providing reference for the project design in the future. Key words Reconstruction of anti -collision wall ;Horizontal calculation ;Plane analysis ;Spatial analysis 滨海环境桥梁墩柱采用纤维复合材料 加固技术浅析 王玉震 (辽宁省交通规划设计院,沈阳110166) 摘 要:某滨海公路桥梁由于高浓度氯盐海风吹袭,导致混凝土腐蚀剥落严重。以此工程为例,简要介绍了使 用纤维复合材料及配套胶粘剂对腐蚀严重的墩柱进行加固的技术。 关键词:桥梁墩柱;纤维复合材料;加固技术 中图分类号:U445.7+ 2 文献标识码:B 文章编号:1673-6052(2013)01-0074-03 1前言 某毗邻渤海高速公路,对线上五座大中桥调查发现, 其中四座桥梁上部混凝土发生轻微腐蚀,墩柱均属中度腐蚀情况;另外一座大桥上部T 梁混凝土出现较严重腐蚀,桥墩柱混凝土腐蚀严重,经过墩柱混凝土回弹仪强度检测,12根柱身强度不足设计C30要求,最低值仅为20.3MPa 。 通过检测分析,桥梁腐蚀主要由于海风携带高浓度氯盐,频繁循环冻融,形成了“盐冻”腐蚀;同时混凝土中粗骨料偏多、 密实度不高,导致桥梁墩柱、盖梁和个别梁板在面向海边的混凝土表面形成鱼鳞状点蚀,腐蚀严重。 对于一般腐蚀桥梁,由于混凝土病害发生于混凝土表面,故可在迎海风影响面的混凝土墩柱、盖梁、上部主梁等进行防腐涂层处理;但对混凝土强度不足,病害严重的桥梁,应采用纤维复合材料进行补强防腐处理。本文主要介绍后一种情况,即使用纤维复合材料及配套胶粘剂对被腐蚀桥梁墩柱进行加固的技术、检验要求及施工工艺。 2加固范围及步骤 (1)进行混凝土表面处理。由于在混凝土腐蚀 剥落过程中,原构造处形成大量残渣等,严重影响加固效果,甚至可能成为再次损坏的薄弱点,因此需要先行进行清洗除渣处理。 (2)涂装环氧树脂封闭漆,厚度取用30μm ,并用环氧调和腻子填补清除表层直至构件原设计表面,完成对原结构的封闭处理,同时切断混凝土继续腐蚀通道,避免二次腐蚀。 (3)采用纤维布进行套箍补强,墩柱处理范围为柱底至柱顶,纤维布卷材的宽度宜选用宽度50cm 左右;纤维布缠绕时的压边宽度应不小于3cm 。如图1所示 : 图1纤维包裹方式示意图·47·北方交通2013

箱梁体外预应力加固效果的分析

箱梁体外预应力加固效果的分析 摘要本文通过对某座钢筋混凝土连续箱梁桥上部结构采用体外预应力加固前、后两种状态下的内力及承载力状况进行分析,着重体现体外预应力加固的显著效果,根据分析提出箱梁体外预应力加固设计及施工时需要注意的问题及相关处理措施,为同类桥梁加固设计提供借鉴经验。 关键词箱梁体外预应力加固 0、引言 目前,国内一些重要高速公路交通运输日益繁忙,经过多年运营,在交通量不断增加和超载车辆的作用下,部分桥梁出现了较为明显的结构性病害,有必要进行处治加固。文中以深圳梅观高速公路改扩建工程中某座钢筋混凝土连续箱梁桥为例,着重研究在采用体外预应力加固前、后箱梁结构内力及承载力的变化情况,说明体外预应力加固效果的可行性及实用性。 1、桥梁概况 该桥上部结构为(20+30+20)m的现浇钢筋混凝土连续箱梁,箱梁梁高1.7m,单箱双室断面,顶板宽度为12.0m,底板宽度为7.6m,悬臂长度为2.0m,箱梁腹板厚度为30~50cm,箱梁跨中截面顶板厚度25cm、底板厚度20cm。原桥设计荷载为汽-超20,挂-120。 经过多年运营,各跨底板在桥跨1/4~3/4范围内均有横桥向裂缝产生,缝宽基本介于0.05~0.20mm之间,最大缝宽达0.32mm,缝长基本介于0.20~2.00m 之间,裂缝间距介于0.10~0.80m之间,部分裂缝延伸至腹板;另外,腹板除与底板连通的裂缝外,还有大量竖向裂缝,裂缝宽度基本介于0.05~0.20mm之间,最大缝宽达0.45mm,缝长介于腹板高度的1/3~2/3之间,少量裂缝竖向贯通腹板。 2、桥梁上部结构主要病害成因分析 本桥上部为钢筋混凝土箱梁结构,主跨跨径为30m,梁高为1.7m,梁高偏低。承载能力计算结果显示箱梁跨中抗弯承载能力不足,因而导致跨中区域产生大量横向裂缝;底板横向裂缝继续沿伸至腹板,造成腹板竖向开裂。 3、加固思路 通过在箱梁腹板外侧布置齿板及转向块,增设体外预应力钢束,在体外预应力钢束张拉完毕后,浇筑腹板加厚段增大箱梁截面来提高箱梁的承载力。钢束、齿板及转向块布置位置见图1~3。

旧连续梁桥固结墩改铰接墩转换加固应用

旧连续梁桥固结墩改铰接墩转换加固应用 摘要:通过对广州市东风中路盘福立交加固工程的矮墩柱切割和凿除进行梁板体系转换分析研究,总结出旧桥加固施工中的又一新方法,为工程技术人员提供参考。 关键词:旧连续梁桥技术特点施工工艺临时荷载验算监测控制 1 引言 随着城市化进程的不断加快,城市桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,国内很多城市的桥梁均出现了破损,既有桥梁中由于受到当时设计的局限、材料、施工等各方面的影响,一大批旧连续梁桥的墩梁采用整体钢性连接,在受到温度应力变化和承载力作用后桥梁整体产生位移,固结墩柱也就受到不同程度的剪切破坏,用常规的维修加固已改变不了墩柱受破坏的趋势,必须采用一种可以改变整个结构受力体系的方法来解决此问题。 本文通过对下部结构固结墩柱加固的原理、特点和施工操作程序结合广州市东风中路盘福立交加固工程实例总结了桥梁加固维修中固结墩柱体系转换加固的施工技术,为同行借鉴与参考。 2 体系转换技术特点 1、利用临时钢管作支撑托顶置换墩柱,施工机具简单、操作方便、施工速度较快。 2、同其它桥梁下部结构常用的加固方法像扩大基础加固法、高压旋喷注浆加固法等不同,应用本技术的盘福立交加固工程原设计墩柱较矮且与桥梁上部结构是固结连接,在温度变化作用下梁板变形使墩柱受剪力破坏,经过换墩柱或加活动支座后就成活动铰连接,可以在温度变化时自由伸缩,墩柱不产生剪切破坏。 3、对已破坏的桥墩进行加固维修后,恢复其使用功能及耐久性,比拆除重建可节约大量投资,具有明显的经济效益。 4、加固过程桥梁的整体使用功能除支顶转换时封闭交通外,其它时段车辆可以通行,不影响正常交通。 5、整个施工过程对临时支撑受力和梁体裂缝发展的测量和监测,保证主梁在施工过程中处于受控状态。 3 施工工艺流程和施工方法

桥梁体外预应力加固技术综述

桥梁体外预应力加固技术综述 体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结预应力结构技术的一种。它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉,通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。由于体外预应力技术具有结构自重轻,预应力筋替换、维护方便,预应力损失和应力变化幅度小,施工工期短,混凝土质量高、耐久性强等优点,已被广泛地应用于混凝土桥梁结构的加固维修。 1 体外预应力的概念与体系 体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内,转向块可设在桥梁结构体内或体外。 体外预应力体系由体外预应力管道(高密度聚乙烯管HDPE或钢管等)、浆体(防腐油脂或水泥浆体)、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力体系分为有粘结体外预应力体系和无粘结体外预应力体系。有粘结预应力体系是将钢铰线穿入孔道内张拉后,向孔道管内灌入水泥浆。无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成,将单根无粘结筋平行穿入管内,张拉之前,先完成灌浆工艺,由水泥浆体将单根无粘结筋定位,张拉后不灌入水泥浆。 2 体外预应力加固的组成构造特点及作用机理 2.1 组成构造特点 桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。从构造形式上看,该体系主要由以下几部分组成:水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、U形承托、水平筋固定支座。 (1) 体外预应力索、管道和灌浆材料 体外预应力体系采用的预应力索一般由钢铰线组成,包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢铰线以及镀锌钢铰线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢铰线。体外预应力索管道主要起防腐作用,它通常有两种形式:一是全部采用钢管道,二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式,即除在锚固段及转向弯曲段采用钢管外在其它直线段均采用高密度聚乙烯管道。 体外预应力索管道的灌浆材料可分为刚性灌浆材料和非刚性灌浆材料。刚性灌浆材料通常指水泥非刚性灌浆材料(如油脂和石蜡)。水泥灌浆是最简单和常用的,它可以适用于与结构有离散粘结的体外预应力结构,也适用于与结构完全无粘结的体外预应力结构。而油脂和石蜡通常用在由普通钢铰线和钢管道组成的预应力系统中,以达到钢索与结构无粘结的目的。 (2) 体外预应力索的锚固系统 体外预应力索的锚固体系一般可分为可更换和不可更换两大类。在可更换的体外预应力锚具中又包括钢索无法放松和可放松两种类型。使用无法放松的钢索可以是普通的钢铰线也可以是单根无粘结钢铰线。使用普通钢铰线时在管道中灌注非刚性灌浆材料(油脂或石蜡),使用无粘结钢铰线时管道中一般灌注水泥浆。但两种类型的锚具中均使用防腐材料填密而不使用水泥浆以满足钢索可更换的要求。可放松的类型在锚具后需预留一定长度的钢索以满足钢索放松的需要,这种锚具的体外预应力索只能是无粘结钢索。 (3) 体外预应力索的转向装置 体外预应力索的转向装置是体外预应力索在跨内唯一与混凝土体有联系的构件,起体外预应力索转向的重要作用。图1~图4是体外预应力混凝土结构中最常见的转向装置。 图1为块状式转向构造,只能承受钢索的竖向分力,大量应用于跨径较小、采用阶段施工的体外预应力混凝土结构。图2为底横肋式转向构造,能承受体外预应力索产生的横向水平分力。转向构造的混凝土在箱梁底板上是贯通的,这种构造常用于斜、弯的体外预应力

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