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公路桥梁检测评定与加固维修技术
龙感湖小箱梁加固维修技术
珠海市淇澳大桥维修工程
工程概况 全桥共设斜拉索192根,最长索172米,重 11吨。 淇澳大桥:双塔独柱式、单索面、预应力 混凝土三跨斜拉桥,主跨320米, 边跨为176.5米。 本此更换全部斜拉索。 换索跨度大、数量多,施工难度大。
主要病害
• 斜拉索PE破损严重,部分索的钢丝外露及 锈蚀。 • 内置减振器损坏严重,并有少量缺失。 • 索力偏离设计索力且无规律,部分拉索应 力超限。 • 索的风、雨振动大,振幅达1米。 • 桥面防水层基本失效,多数箱内积水。
构件退化模型 信息输入 桥梁检查模块
组 成 模 块
桥梁修理模块
维护性修理
提高性修理
项目层级优化
路网层级优化
桥梁检查模块 • 查看桥梁检查历史数据、输入新数据 • 构件分类基于AASHTO CommonlyRecognized Bridge Elements • Element-NBI 转换器充分度SR计算
经常检查(巡视检查、日常检查)
定期检查
特殊检查
我国公路桥梁检查评定技术——桥梁检查技术 经常检查技术 检查人员:县级公路管理机构(经营性公路)、路段或桥
梁养护管理公司的专职桥梁养护工程师.
检查方法:目力检查配以简单工具测量 检查内容:桥面设施、上部结构、下部结构、附属构造物 的清洁、缺损和异常情况 检查周期:每月至少一次汛期加强不定期检查
交通运输部特大桥检查中发现的问题
一、经费不足
二、养护管理技术人员力量薄弱
三、定期检查质量不高、不能按时检查
四、不能识别大桥关键问题所在
桥梁维护管理要面临的问题: 1.大量的数据如何处理; 2.历年的数据之间的关系; 3.哪些桥梁需要给予“特殊关照”; 4.如何将有限的维护资源在不同桥梁上
桥梁管理系统
主要施工内容
• • • • •
更换全部斜拉索。 重新铺装桥面(SMA13)。 缺陷修复、支座维护等。 施工监控 建立桥梁健康养护系统。
关键技术
• 交通对换索的影响 • 线性测量与索力控制 • 换索调控的主要目标:线形和索力双控,以线性 为主,兼顾索力
施工顺序
• 交通布控 • 建立施工监控系统(桥梁原始应力、应变 、线型、索力等)。 • 缺陷修复 • 更换拉索 • 桥面系施工 • 建立桥梁健康养护系统
构件退化模型
维护修理建议
提高性修理
修理
维护性修理
加宽
维 修
维护性修理 更换构件 ຫໍສະໝຸດ 原 提高性修理加高加强
更换
龙感湖小箱梁加固维修技术
先简支后桥面连续预应力混凝土宽幅小箱梁(单板顶面宽2.2m) 主要问题: 1、端部斜截面抗剪强度不足; 2、支座附近梁底板出现较宽斜裂缝,底板强度不够 3、支座破损
龙感湖小箱梁荷载试验
荷载试验主要结论
1、未加固试件梁的破坏模式为斜拉破坏,属于脆性破坏的范畴,此种
破坏模式在构件破坏时没有明显征兆,因此危险性非常大,对于此种 试件梁采取合理的加固措施是非常必要的。 2、加固前后,试件梁的破坏形式发生了根本变化(由剪切破坏变为弯 曲破坏),完全达到了预期的加固效果; 3、新旧混凝土协同受力比较好,这说明本项目的施工工艺是合理的; 4、与试件梁加固前、后极限承载力的理论计算结果相比(如采用 ANSYS计算得到的加固前后承载力分别为600KN、800KN),破坏性 荷载试验中测得的结构极限承载力有明显差别(加固前的结构极限承 载力偏小,仅为580KN,加固后的结构极限承载力偏大,至少为 1000KN);且加固后的试件梁承载力明显提高,提高幅度至少260% 以上,从这一点来说,加固措施完全超过了预期效果。
斜拉索施工过程简介 • 裂缝及缺陷修复
裂缝修补中
裂缝钻芯检查
• 吊车、塔顶吊、塔内卷扬机配合拆除旧索
拆除梁端锚头
拆除塔端锚头
• (2) 新索安装 • 斜拉索用汽车运至现场(引桥)
新斜拉索汽车运至现场
• 吊车起吊斜拉索 至放索机 • 斜拉索桥面展开
斜拉索桥面展开
• 塔顶吊提升斜拉索
斜拉索提升过程中…
交付使用一年后进行第一次全面检查;临时桥梁、特殊结构桥
梁每年检查一次;重要部(构)件的缺损达到三、四、五类技 术状况时,应立即安排一次定期检查
特殊检查技术
特殊检查包括专门检查、应急检查,由有资质、具备能力 的专业机构负责
①
② ③ ④ ⑤
对定期检查中难以判明损坏原因和程度的桥梁,有必要 使用特殊设备或专门技术对定期检查作补充时 在进行复杂和昂贵的维修之前,需查出定期检查中未能 发现的损坏情况时,或对要求提高载重等级的桥梁 在发生特别事件之后,如洪水灾害、流冰、漂流物和船 舶撞击事故、滑坡、地震、风灾及重车过桥等 需要使用特殊仪器或需作特别详细记录的检查,拟评定 结构实际状况时,如桥梁技术状况为四类者 新建工程中出现质量问题时
潮白河大桥加固施工方案 系杆更换:
1、系杆更换施工的工艺流程 旧索拆除 备料 牵引系统设置 系杆索下 料 剥除系杆索两端PE护层 系杆索及锚具安装 拉索张拉 调索 安装减震器 灌浆
2、施工方案:采用650吨千斤顶及配套的撑脚、工具锚等进 行系杆的拆除和更换,更换时注意上下游对称进行,系杆 更换顺序严格按照设计及监控程序进行。本工程原系杆按 照设计说明为PES15-27无粘结钢绞线成品系杆索,单束张 拉力3350kN,两端张拉。
定期检查技术 检查人员:地(市)级公路管理机构(非经营性公路)、路段
或桥梁养护管理公司(经营性公路)的专职桥梁养护工程师
检查方法:接近桥梁各部件目测观察结合仪器观测进行 检查内容:桥梁主体结构、附属构造物的技术状况和控制检测 (大桥、特大桥) 检查周期:根据桥梁技术状况确定,最长不超过3年,新建桥梁
主桥主体结构加固决策
3. 系杆(27X7Ф15.2高强低松弛钢绞线)。
因系杆钢绞线外包PE套管,而且上边为机非隔离带盖板, 受侵蚀可能性不大。但系杆系老式钢绞线,为减少单独更 换的麻烦,延长其使用寿命,决定更换为满充式环氧钢绞 线系杆。
主要维修加固工程项目
全桥维修加固主要工作内容包括:吊杆 更换、系杆更换、主桥桥面板更换、桥 面铺装翻新、主桥和引桥裂缝封闭、钢 结构防腐等
• 塔顶卷扬机牵引安装塔端锚头
塔端锚头入索套管
塔 端 锚 头 挂 设 完 成
塔端安装斜拉索完成
斜拉桥换索动画
加固实例
北京潮白河大桥加固
• 工程概况:北京顺平路潮白河大桥位于顺平公路
K9+774.60处,为顺平公路上的一座特大型桥梁,其桥 位于北京顺义县城东南,跨越潮白河。潮白河大桥分 主桥及引桥两部分,桥全长640.22米,其中主桥长 180.0米,引桥长460.22米。顺义侧引桥为4×35米预 应力钢筋混凝土简之T梁,平谷侧为9×35米预应力钢 筋混凝土简支T梁。 主桥上部结构采用钢管混凝土系杆拱,主孔跨径108 米,矢跨比f/l=1/5。边拱采用二次抛物线拱,边孔跨 径36米。系杆采用无粘结预应力钢绞线15-27,共12束 ,每根拱肋处6束。吊杆采用127根Φ7的高强钢丝,全 桥共设18根吊杆,每根拱肋9根。
北京潮白河大桥加固 桥梁现状:本桥建成于1999年,使用至今桥梁总体外观尚好 ,但局部结构产生病害;主桥桥面产生纵向裂缝、桥面 板铰缝漏水,部分露出箍筋及主筋,桥面板底纵向裂缝 ;桥面吊杆防水盖脱空;墩身裂缝、钢板锈蚀;引桥T梁 外观局部现浇段有漏水及碱集料反应现象,桥头路基沉 陷、桥头跳车,墩盖梁支点上缘及跨中下缘有竖向裂缝 。
系 杆 更 换
系杆更换
潮白河大桥加固施工方案
吊杆更换的施工工艺:
吊杆更换施工操作平台→主拱桥临时吊杆安装、旧 吊杆的卸载、拆除→新吊杆安装、张拉→内力测试、 变形测量→其它结构安装→吊杆的防腐及维护。 吊杆更换的施工方法是利用临时吊杆进行旧吊杆的拆 除和新吊杆的安装。
系杆更换 吊杆更换
谢谢!
主桥主体结构加固决策
本桥主拱圈、吊杆、系杆为桥梁主体结构:
1.根据检测结果主拱圈各部位的应力及挠度满足设计要求可 不作加固处理。 2.吊杆(127根Ф7普通高强钢丝)
(1).原设计吊杆锚具采用柳州市建筑机械总厂的OVMDS7-127型冷铸墩头锚,吊 杆钢索采用双层PE管保护,老化寿命15年。目前新型吊杆的使用寿命可达30 年。 (2).原设计防水罩效果不理想,水及氯离子易渗入。 在应力与腐蚀作用下有巨 大隐患。目前,国内外同类桥梁因此破坏的情况时有发生,应给予足够重视。
桥梁管理者
信 息 流 指 令 流
管理决策层
桥 梁 管 理 系 统 工 作 流 程
决策方法
桥梁修理 规划
信 息 流
桥梁检查 规划
费用计算 模型
指 令 流
决策支持层
桥梁 评估 桥梁状况 退化模型 数据库系统
桥梁时变 可靠度 桥梁荷载 统计模型 检测检查
桥梁加固 修理
桥梁 数据信息层
桥梁管理系统-Pontis
沿海桥梁结构耐久性问题;
桥梁加固效果的评价。
这些问题要通过科学手段、方法加以诊断、评价,以确定对策。
我国公路桥梁耐久性问题
斜拉索PE防护老化开裂,钢丝锈蚀
锚头锈蚀
吊杆腐蚀
T梁钢筋锈蚀、混凝土剥落
钢筋混凝土拱桥拱肋腐蚀
钢筋混凝土拱桥拱肋腐蚀
目前桥梁养护管理制度
桥梁检查的分类
按照检查的范围、深度、方式和检查结果的用 途等的不同,大致可归纳为下列三类:
原因分析
2004年交通量预期与实测比较表
年 份 1999年实测 2004年实测 换算标准轴载 (辆/日) 17626 52776 24.5% 年增长率 拖挂车 (辆/日) 1200 2807 18.5% 年增长率
交通量大、重载多:依据北京市路政局顺义分局提供的1999年 与2004年交通量调查数据,2004年换算标准轴载交通量是1999的 2.99倍,重载是1999年的2.34倍。 根据以上分析及实践表明:交通量的迅猛发展及重载车辆反复 作用是桥梁破坏的直接原因。