桥梁加固论文范文
关键词：地铁隧道、既有桥梁、改建加固、方法探讨
中图分类号：U45文献标识码：A
引言
随着我国国民经济的日益发展，国内许多大城市对于地铁隧道的建设更为重视。然而随着隧道交通运输量的迅速增长，隧道中的现有危桥总长逐渐增多。若将其拆除重建，不仅要耗费大量资金，而且工期也较长；若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造，桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，为国家带来巨大的经济和社会效益。
发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵，应对其设备彻底进行整治加固、改善、更新，以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限，并提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁维修与加固的主要内容在于：对既有桥梁上部构件维修加固，对既有桥梁下部构件维修加固，拓宽桥梁的行车道或人行道，升高桥梁上部构造的高度，更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构，部分或全部更换桥梁损坏或破坏服役了的结构物。桥梁的维修与加固工作，须充分利用原有部分，凡能加固的，则不宜改建，凡能部分改建的，则不应全部改建。对服役桥进行维修加固，常有如下步骤：检查桥梁现状和损坏情况；调查桥梁历史技术资料和现有交通状况；提出维修加固或改建方案，随时进行分析比较；确定方案并付诸实施，即进行维修加固或改建施工。
二、地下工程风险分析
以风险来源为依据,我们可以将地下施工的风险分为人为因素风险、自然环境中的风险以及机械材料设备风险三类。
1、人为因素风险
（1）施工质量没有保证,没有根据规程进行操作,偷工减料现象时有发生；如围岩爆破用药过量,导致围岩扰动,强度下降；锚杆超前管棚型号、规格有误,数量不够；喷射混凝土质量、厚度不达标准；忽视危岩检查,没有正确危石等。
（2）施工技术不适合:例如选择开挖方式、爆破方式不当,没有有效的地下水控制措施、未及时进行锚喷支护等。
（3）施工决策不当:例如量测不及时、未能及时反馈信息,导致决策失误,在紧急情况缺乏有力措施等。
（4）施工管理问题:例如施工管理方式不符合现代施工要求,没有形成流畅的施工管理信息,施工不按工序,抢工图快,只顾追求进度等。
（5）人员技术力量薄弱:主要有施工技术水平较低,熟练程度有待提高,缺乏对管理人员素质的培养等。
2、自然环境风险
（1）岩土体分布空间变异性较大:例如岩土体材料物理力学性质与参数的变异性、地层分布的不确定性等。
（2）存在水文地质、不良地质:例如软弱断层、夹层、破碎带以及风化槽、风化囊、岩石覆盖层过薄段等。
（3）不可抗力风险:气候条件太过恶劣、地震、洪水等自然灾害。
3、材料设备风险
主要包括材料质量风险、特殊材料和新材料的应用、供应风险、设备类型不当、设备故障等。
由于以上风险的存在，使得隧道中现有桥梁容易受到破坏。
三、桥梁的维修与加固技术
1、桥梁的上部承重结构维修加固的方法
(1)粘钢加固法
粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。当粘贴钢板拟提高梁的抗弯强度时,钢板粘贴在梁的底面。此时将钢板和混凝土作为整体考虑,对钢板与混凝土的局部剪切强度进行控制设计;当拟提高梁的抗剪强度时,钢板可粘贴在构件侧面,并与原构件内抗剪钢筋方向一致。粘贴钢板补强加固的合理设计应控制在钢板发生屈服之前,以保证混凝土不出现剪切破坏。
(2)粘钢加固法
粘碳纤维加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征，应用配套树脂将碳纤维粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位，以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。其加固原理是利用其配套树脂的剪切强度将混凝土构件承载的荷载传递给碳纤维，使后粘贴碳纤维和原钢筋混凝土构件共同承受荷载作用力。碳纤维加固特点：1)强度高：碳纤维加固材料强度普遍较钢材高，一些特制强化碳纤维强度可达钢材的数倍之上。2)重量轻：比重是钢板的1/5左右，因此加固后基本不增加原结构自重。3)施工简便：碳纤维重量轻，一般只需手工操作，不受施工空间的限制，施工速度快。4)不受形状限制：不论方形、六角形及各类不规则形，加固后均可保持物体原状，不影响表面装饰。
(3)桥面补强层加固法
桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载,常将原有桥面铺装层凿除,而且能使新老结合良好,共同受力。
(4)增大梁截面积加固法
钢筋混凝土简支梁桥上部结构往往由于原结构或由于施工质量不佳等原因导致在长期运营过程中出现裂缝等现象从而使结构的承载能力降低,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是增大梁底面或侧面的尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗弯强度,从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
(5)锚喷混凝土加固法
该法是借助高速喷射机械,将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面,增加补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。这种锚喷加固法主要用于拱式桥梁,施工工艺简单而且加固效果好。
2、桥梁的下部结构维修加固的方法
(1)扩大基础加固法
由于桥梁的基础承担着桥梁的全部自重及桥面上的可变作用,因而桥梁基础的加固成为桥梁加固工程中的重点。对于原基础为扩大基础的桥梁,如果因基础的病害导致基础承载力不足、基础产生沉降或不均匀沉降、基础产生滑移和倾斜、基础局部掏空或损坏的情况下,可采用扩大桥梁基础底面积的加固方法进行加固,该方法因受力明确、施工简单、造价低廉而在实际加固工程中广泛采用。
(2)增补桩基加固法
在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩,并扩大原承台,以此提高基础承载力、增加基础稳定性,这种方法的优点在于不需要抽水筑坝等水下施工作业。
(3)桥墩套箍加固法
对于桩柱式桥梁,当桥墩由于基础冲刷严重、埋置深度不够,施工质量控制不严等因素导致墩台露筋及破损时,一般可对受损的墩台采用钢筋混凝土套箍进行补强加固。套箍可以沿墩台身或桩身外侧布设,做成圈梁形式。
3、桥梁附属构筑物维修的方法
(1)桥面铺装的维修
桥面铺装指的是为保护桥面板和分布车轮的集中荷载,用沥青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料铺筑在桥面板上的保护层。其作用是保护桥面板防止车轮或履带直接磨耗面,保护主梁免受雨水侵蚀,并借以分散车轮的集中荷载。桥面铺装的病害主要为原铺装层过薄、铺装中未设钢筋网或含筋量过小、铺装与桥板间存在夹层、混凝土浇筑不密实引起的。
桥面铺装主要有沥青混凝土和水泥混凝土铺装两种形式。对于沥青混凝土铺装病害形式,可以采用灌缝和挖补等日常手段进行维修,而对于水泥混凝土铺装的病害形式除采用上述修补方式处理外,最有效的就是对其进行彻底翻修。
(2)桥面伸缩缝的维修
桥面伸缩缝主要由传力支承体系和位移控制体系组成,它的主要功能是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体,并适应桥梁纵横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。由于它设置在梁端构造比较薄弱的部位,直接承担车辆反复荷载作用,又大多暴露在大自然中,受到各种自然环境的影响。加之其装置的性能及连接件等不尽完善,因而可以说伸缩缝是易损坏,难修补的部位,经常会发生各种不同程度的缺陷。桥面伸缩缝的损坏,不仅影响着桥梁的正常使用,而且增大了养护维修的工程量,造成了一定的经济损失和不良社会影响,因此,必须对桥面伸缩缝进行经常性的维修整治,以保证桥梁的正常使用。
伸缩缝的维修必须注意的重要问题:
当原伸缩缝装置的锚固钢筋等损坏、松动或无锚固钢筋需增设时,应先凿出锚孔后再安设钢筋等锚固件。
在凿除原有混凝土铺装时,不要损伤伸缩缝两侧桥面板混凝土及钢筋。
对于桥面铺装层上容易产生车辙的凸凹不平处,要特别注意铺筑后铺筑材料时不应产生高低差。
四、结语
总之，在实际生活中,隧道现有桥梁的养护维修工作越来越重要。只有认真地、不间断地进行养护维修,才能保持桥梁的各组成部分均处于健康状态,确保桥梁抵抗自然灾害的能力,在保证隧道安全运营的同时,最大限度地实现使用寿命。
参考文献：
[1]遆亚永:《公路桥梁伸缩装置病害分析及防治措施》,《河南省土木建筑学会2010年学术研讨会论文集》,2010年
桥梁加固论文范文篇2
关键词:桥梁加固关键技术混凝土碳纤维
中图分类号：U445.7+2文献标识码：A文章编号：
随着我国社会主义经济建设取得了长足的发展，国内的道路建设也因此得以快速发展，交通事业蒸蒸日上，根据社会调查表明，近几年来我国交通量及车载量迅速增长，日益增加的人流和车辆对我国道路建设基础设施提出了很大的考验，尤其是道路交通中的桥梁安全问题更加受到人们关注，由于桥梁引发了不少的交通安全事故，如2012年黑龙江哈尔滨明滩大桥的锻炼事故。在我国的桥梁建设中，很多桥梁由于施工过程中的桥梁设计、施工质量、等主客观因素的限制，使得桥梁在使用时产生安全隐患，而且国内的桥梁很多是建国初期所建，由于当时经济水平的原因以及使用时间过久，很容易出现安全问题，对于桥梁中存在的安全问题，如果进行拆除重建将耗费大量的人力、物力和财力，出于经济的角度考虑，使得桥梁的维护和加固技术显得非常迫切。
桥梁在建成投入使用后，经过一定时间的运营可能面临的损害有混凝土结构开裂、沉降、变形、支座脱空、钢筋腐蚀断裂等，这些损伤情况的发生，说明桥梁的安全度和承受力已不能满足现在的需求，需要进步一补强加固。新桥进行补强加固时，可以根据现存的设计数据进行有效分析后施工，然而老桥由于年代久远、原始设计数据缺失等，必须到现场实地进行勘察测量，明确具体的、科学的加固方法。从实现功能上，对桥梁补强加固主要分为桥桥梁承载力加固、梁耐久性加固、桥梁抗震性加固、桥梁使用功能加固等几方面。承载力加固在整个桥梁补强加固中占主要部分，是确保桥梁安全通行的基础；桥梁耐久性加固，主要是对于桥梁受到损害的地方，进行补强和修复，防止损害部位进一步扩大，有效的延长桥梁的使用寿命；桥梁的抗震加固，主要是针对受到地震影响或者破坏的部位，进行科学性的加固和修建，以此增加桥梁的抗震强度；桥梁使用功能加固，主要是根据不断发展的需求，实施一定的修建和加固措施，满足新的使用要求。
针对桥梁加固的实现功能区分，诸多的桥梁的加固技术被应用于桥梁加固，并且随着科技日新月异的发展，一些新的材料和工艺的被研究和使用，将带来更多更好的加固新方法，目前我国及国外常用的关键桥梁加固方式有桥梁体外预应力加固技术、锚喷混凝土法、桥梁碳纤维加固技术、粘钢加固技术等，下面本文对于这些常用的桥梁加固关键技术进行简单的分析和讨论。
1、桥梁体外预应力加固技术
桥梁体外预应力加固技术，是张拉混凝土截面外的预应力筋，通过转向块和体外筋端部锚具将预应力直接传递给混凝土构件。其优点是具有维护方便，施工周期短、耐久性强、应力变化幅度小等特点，现已广泛的应用在混凝土旧桥结构的补强加固上。体外预应力主要体系有混凝土浆体、防腐油脂、体外预应力管道、锚固体系、转向快等组成。体外预应力对于加固旧桥，技术相对比较简单，可以极大的简化施工；同时由于在梁肋中不设置管道，体外受力筋可及时更换，非常便于养护、加固和维修。体外预应力钢筋可以设计成可补拉、可更换的的，也可以设计成不可更换的，采用可更换的体外力筋，相对易于维修、施工、加固。有效的控制了钢筋的摩阻损失，提高了预应力筋利用效率。人负责检查和观察各种支撑物是否稳定可靠。
2、锚喷混凝土法
锚喷混凝土法主要是借助高压喷射设备将混凝土组合物高速喷洒覆盖在修复加固面。其主要的方法是先把锚杆锚入加固部位内，然后架设加固钢筋，采用较小的水灰比的混凝土，惊醒喷射。锚喷混凝土加固法的优点是施工周期短、进度快、质量可靠，是目前一种比较先进、应用比较广泛的桥梁加固方法。根据混凝土的分类，目前锚喷混凝土的方式主要有干式锚喷、潮式锚喷、湿式锚喷、SEC锚喷;干式锚喷主要是控制水泥水灰比小与0．25，潮式主要是控制水灰比在0．25～0．35间，湿式主要控制水泥水灰比在0．5左右。根据混凝土的组成又可分为一般混凝土锚喷和增加纤维混凝土锚喷。
3、桥梁碳纤维加固技术
碳纤维材料是一种高弹性、高强度的高科技材料，利用粘贴剂将其粘贴在桥梁构建的表面，使之形成一体、共同承担受力，可极大的提高桥梁构建的抗压、抗拉、抗剪能力，目前已在我国桥梁加固行业广泛应用。其主要优点是适用面广、高强高效、质量易保证、施工周期短、自重轻、对原有构建影响小、增加原有构建的耐腐耐久性、施工简单等。其应用范围主要适用于各种构建部位、各种构建类型的修补加固，比如壳体、桥墩、梁、板、柱等。具体的施工技术步骤为：（1）清除需要补强加固部位的混凝土已风化的表层，进行平整处理并清扫干净，然后凿毛露出新茬；（2）将树脂均匀的覆盖涂刷在已处理的施工面上，等涂刷树脂的部位不沾手时，再用修平树脂进行基面的修平。然后涂上厚度为3至5毫米的浸渍树脂，并使其均匀的覆盖好施工基面；（3）将碳纤维布铺在涂好浸渍树脂的表面，然后用棍子挤压出中间的空气，使碳纤维布浸融于浸渍树脂，然后再均匀覆盖一层1至2毫米的浸渍树脂于碳纤维布上。
4、粘钢加固技术结构粘钢加固是随着科学技术的进步，研究出的一种新建筑结构工程的加固技术。该技术以达到加固和增强原结构强度和刚度为目的，通过运用特制的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面，从而使其在与别的加固方法比较时，具有以下优点和先进性。第一，更加坚固耐用，经过长时间的工程实践，已经向人们表明这项技术完全能保证加固工程的质量，无论从结构的强度、刚度还是耐久性方面，都能满足设计的要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。第二，施工更加快速，这项新技术，只要是粘钢加固结构质量没有问题，那么久可以更加高效地完成施工任务，并能根据业务需要，在不停产不影响使用的情况下完成施工。
通过以上讨论，我们可以简单了解到当前的桥梁加固的技术，并且随着社会的进步和技术的发展，桥梁加固的技术和方法一定会越来越多，传统的加固方法以其操作简单、适用面广、经济等特点依然会在桥梁的加固上发挥其作用，而新兴的桥梁补强加固方法将会从工艺、技术、材料为切入点进行一定的变革和创新。选择合适的、最佳的、效率最高的、经济效益最好的加固方法，从而实现最优控制施工是我们工程人员应该思考的问题。
总结
综上所述，桥梁的补强加固改造技术是一项系统的、复杂的工作，需要我们每一位工程人员认真结合每座桥梁的实际情况，结合相关桥梁专业理论知识，寻找一套科学、合理、明确的施工方案，采用科学有效的补强加固方式和技术，真正做到有效地提高桥梁的耐久度和安全性。先进有效的桥梁加固技术的运用，不但可以有效地保证桥梁加固的质量安全，确保人们的出行安全，促进社会经济的稳定持续发展，而且相对于重建桥梁，可以大量节约人力和物力成本，实现其良好的社会效益。
参考文献:
［1］周泳涛，鲍卫刚，刘延芳，等．桥梁加固工程关键技术研究［J］．桥梁建设，2010
桥梁加固论文范文
关键词：公路桥梁；加固；施工技术；质量控制。
Abstract:withthedevelopmentofthehighwaytransportationindustry,alargenumberofnineteeneightiesbeforetheconstructionofhighwaybridgebecauseofthebridge'slimitations,thevariouskindsofdiseasesappeared,carryingcapacityofthedecline,soithasveryimportantrealisticmeaningtostudythetechnologyofreinforcementofoldbridges.Thispapersummarizedthebasictheoryofbridgereinforcementonthebasisofpreviouswork,introducestheconstructiontechnologyofhighwaybridgereinforcement,thereinforcementmeasuresofconstructionqualitycontrolandcombiningwithengineeringexamplesshowthereinforcementdesignprincipleandrelatedtechnicalstandardsandhighwaybridge.
Keywords:highwaybridge;reinforcement;constructiontechnology;qualitycontrol.
中图分类号：U445.7+2文献标识码：A
在实际工作中，桥梁试验的种类很多，按照试验的目的与要求分类，可分为科学研究性试验和生产鉴定性试验。研究性试验的目的是为了建立或验证结构设计计算理论和经验公式。研究性试验一般把对结构或构件的主要影响因素做为试验参数，试验结构的设计与数量均应按照具体研究目的的需要确定[1]。根据实际情况，研究性试验一般多采用模型结构，在专门的试验室内进行，利用特定的加载装置，以消除或减少外界因素的干扰影响，同时突出所要研究的主要因素。通过模型试验系统的加载测试，对测试资料数据加以分析论证，从而揭示出具有普遍意义的规律。生产鉴定性试验也称之为桥梁检测，具有直接服务于生产实践的意义，一般以原型结构作为试验对象，在现场进行试验，根据一定的规范、标准的要求，按照有关设计文件，通过试验来确定结构的实际承载能力、使用性能和使用条件，检验设计、施工质量，提出桥梁养护维修、加固、改建、限载对策，有效地保证桥梁结构的安全使用。桥梁检测主要包括静载试验、动载试验、无损检测与长期监控测试四个方面。在桥梁试验中，原型试验存在费用高、期限长、影响交通、测试环境多变等不利的影响因素，如对一些大型桥梁进行多因素的研究性试验，有时是难以实现的[2]。
一般情况下，桥梁检测可分为三个阶段，即准备规划阶段、加载与观测阶段、分析总结阶段。准备规划阶段是桥梁检测顺利进行的必要条件。该阶段工作包括桥梁设计文件、施工记录、监理记录、既有试验资料、桥梁养护与维修记录等桥梁技术资料的收集；包括桥梁现状如桥面系、承重结构构件、支座、墩台基础等部位的外观检查；包括设计内力计算、加载方案制订、量测方案制订、仪器仪表选用等方面；也包括搭设工作脚手架、设置测量仪表支架、测点放样及表面处理、测试元件布置、测量仪器仪表安装调试等现场准备工作。可以说，检测工作的顺利与否很大程度上取决于检测前的准备工作。加载与观测阶段是整个检测工作的中心环节，对于静载试验，测得的各种技术数据与理论计算结果必须进行现场分析比较。以判断受力后的架构行为是否正常、是否可以进行下一级加载；确保试验结构、仪器设备及试验人员的安全。分析总结阶段是对原始测试资料进行综合分析的过程。这一阶段的工作直接反映整个检测工程的质量。测试数据经分析处理后，按照相关规范或规程以及检测的目的要求，对检测对象做出科学准确的判断和评价。
因此，结合原型桥梁进行模型试验往往成为科技工作者的一种有效手段，可以更为方便全面地研究主要影响因素之间的关系，探索结构行为的普遍规律，推动新结构、新材料、新工艺的发展与应用。
1、桥梁加固的基本概念
一般来说，桥梁加固工作应包括日常养护维修、加固和改建三个内容。日常养护是一项经常性的工作，发现桥梁产生的小缺陷，必须及时处理，由养护单位对缺陷进行修理加固。加固是通过加大、加强或增加桥梁构件对重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力的措施。加固可以有不同的方式和方法，视桥梁的使用要求、结构形式及其荷载承受能力的降低程度而定。能长期保留加大桥梁结构承载能力作用的加固，成为永久性加固；为维持临时性通车而采用的临时性加固，成为临时性加固[3]。
对旧桥进行拓宽、升高桥面，改变桥梁形式或改桥为涵，全部更换桥梁主要承重构件或重新建桥等工作，一般称为桥梁的改建。所以对既有桥梁的加固显得尤为重要，势在必行，具体的重大意义如下：1)、体现桥梁发展的规律。随着时间的推移，新建桥梁终究会变成旧桥，旧桥需要维修与加固。公路桥梁造价昂贵，一旦变旧了，不宜废弃，且废弃旧桥全部新建，既不科学，也不实际。2)、反映时展的要求。我国在20世纪60～70年代修建的公路桥梁设计荷载标准偏低，这类桥梁现在仍在使用，但已经不适应目前交通量日益增长的发展需要，因此对旧桥危桥的维修、加固、改建等任务量相对增加。3)、能够充分利用资源。旧桥的维修、加固、改建是对社会资源充分利用的体现，是科学发展观的体现。我国公路建设的任务仍然十分艰巨，省会之间的高速公路线基本完成，但与网络建设的要求相差还很远，县级高速公路网络还没有起步，原有公路继续承担繁重的或超负荷的运输任务，公路资源的充分利用在我国显得非常重要。4)、桥梁检测是桥梁加固的前提[4]。桥梁检测结果是桥梁加固改造方案可行与否和正确与否的可靠依据，也是对桥梁进行技术处理的科学依据之一。没有检测的任何技术决策都是盲目的、不科学的。
2、公路桥梁加固施工技术