導語：如何才能寫好一篇剛架拱橋，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：剛架拱橋；橋梁病害；加固設計

Abstract: The problem of rigid frame arch bridge of concrete cracking, widespread lack of capacity, serious diseases. In a rigid frame arch bridge as an example, a finite element model is built, and analyzed the causes of deficiency of the original design calculation and members of the typical diseases, and puts forward some concrete countermeasures for strengthening the bridge design.

Key words: rigid frame arch bridge; bridge; reinforcement design

中圖分類號： U448.22+1 文獻標識碼：A文章編號：

1 工程概況

某剛架拱橋橋梁全長44.0m，全寬36.5m，計算跨徑36m，矢跨比1/8，橫橋向由十二榀剛架拱片組成，各榀拱片之間采用橫系梁連接。橋型布置詳見圖1。本橋于1992年建成通車，經(jīng)過十幾年的運營，橋梁出現(xiàn)了以下主要病害：（1）部分微彎板開裂。（2）實腹段主梁出現(xiàn)了大量貫通裂縫，裂縫間距20-40cm，最大裂縫寬度已經(jīng)達到1.2mm。主拱腿、次梁均出現(xiàn)不同程度開裂現(xiàn)象。（3）斜立柱出現(xiàn)開裂，最大裂縫寬度已經(jīng)達到3mm。（4）橫系梁混凝土開裂。根據(jù)相關單位檢測和評定結論，本橋不能滿足原設計規(guī)定的汽車—20級，掛車—100的設計荷載要求。

圖1橋梁立面示意圖（單位：cm）

2 空間有限元模型

采用MIDAS軟件建立橋梁計算模型，全橋節(jié)點數(shù)948個，梁單元1103個，建立的計算模型如圖2所示。邊界條件: 邊次梁端部僅受豎向支撐約束，斜撐和拱腿根部完全固結，實腹段、主拱腿與弦桿交叉的節(jié)點部位采用剛性連接處理。

圖2全橋空間計算模型

3 病害原因分析

3.1 內力計算[1]

原剛架拱橋設計采用容許應力法控制結構的承載能力，按平面桿系理論，用彈性支撐連續(xù)梁的簡化方法計算結構荷載在橫向分布，不能考慮結構的橫向聯(lián)系構件真實的受力結構形式，導致某些構件或部位內力計算不準確。

剛架拱橋拱片與橋面系組合后形成的T形截面為組合截面，應按組合截面進行強度計算和裂縫驗算。而實際拱片與橋面系組合后形成的T形截面的配筋設計時，參考國內有關設計定型圖按普通T形截面進行強度計算和裂縫驗算，強度計算和裂縫驗算的結果與采用應力疊加的組合截面計算結果相比，裂縫寬度驗算中的鋼筋應力值偏小，結構配筋設計偏不安全。

3.2 微彎板

微彎板開裂主要是由于車輪荷載直接作用在其上形成集中力改變了邊界條件，加之微彎板厚僅6cm，原設計計算中將微彎板簡化為兩端彈性約束的變截面板驗算承載力，常只按構造配筋，局部強度低造成。對微彎板進行空間有限元分析可知[2]，微彎板對側向位移和轉角較為敏感，而豎向位移對板應力的影響較小，兩端簡支條件下的應力較兩端固定條件下的應力大。在動力效應影響下，橋梁的整體縱橫向剛度削弱，使得微彎板兩端發(fā)生水平或豎向位移，這樣邊界條件就趨向于簡支而發(fā)生附加位移，在板中產(chǎn)生了較大的應力。

3.3 橫系梁

橫系梁的裂縫主要是微彎板的側向水平推力作用而使橫系梁受拉所致。另外，由于剛架拱橋結構整體性較弱，橫向剛度低，在活載作用下，長期的頻繁震動導致剛拱片與橫系梁的聯(lián)結松動，橋梁橫向整體剛度降低，引起橫系梁內拉應力超出允許值，橫系梁損壞后不利于荷載的橫向分布，加重橋梁病害。

3.4 拱片

考慮恒載+汽車荷載( 含沖擊力) +升（降）溫影響力作用下的荷載組合，有限元分析計算結果表明，主拱腳與實腹段聯(lián)結處主拉應力已遠大于混凝土的極限抗拉設計強度。拱腳水平位移對實腹段拱產(chǎn)生很大的拉應力。拱腳豎向位移對拱頂處沒有什么影響，但對其他截面影響較大，主拱腿根部截面彎矩增大約50%，中弦桿截面增大約2%，其他截面略有減小，幅度在2%以內。拱片在大小節(jié)點處的配筋不足且缺少必要的斜向鋼筋以抵抗受拉主應力的作用；存在的這些問題影響拱片的承載力和耐久性能，也是產(chǎn)生裂縫的主要原因。

4 加固設計對策

4.1 微彎板加固設計

要改善微彎板的邊界條件，可從二個方面著手，一是加強微彎板與周圍構件的連接鋼筋，如相鄰微彎板之間的連接，微彎板與拱片之間的連接。二是加強微彎板與混凝土 鋪裝層之間的連接。另外，原設計微彎板厚度6cm偏薄，應增加微彎板厚度，并增大微彎板的配筋率，以提高微彎板的強度和剛度。加固時，對于開裂嚴重的微彎板可予以更換，更換的微彎板應重新設計，設計厚度從6cm增加到8cm，適當增大微彎板的配筋率，并預埋與相鄰構件連接的鋼筋。對于開裂不嚴重的微彎板，可采用粘貼碳纖維布加強。

4.2 橫系梁加固設計

通過空間有限元內力計算分析看出，橫系梁對荷載的橫向分布起到了很大的作用。橫系梁的裂縫主要是微彎板的側向水平推力作用使橫系梁受拉所致。在加固設計中可以從擴大橫系梁截面尺寸或者增加預應力拉桿兩個方面考慮。

4.3 拱片加固設計

從剛架拱橋產(chǎn)生的病害看，主拱腿處病害比較嚴重，由于拱腳處受力較大，因此，可以將拱腳處截面稍微加大，設計成變截面的形式，適當提高混凝土標號和配筋率。主拱腿其余位置可采用外包角鋼進行加固。

實腹段、次梁和邊次梁以受彎為主，可采用粘貼鋼板法進行加固。斜立柱可采用粘貼碳纖維布進行加固。

5 結語

本文針對一座剛架拱橋的病害特點，通過內力驗算找出了問題所在，并提出了橋梁設計加固的對策。對同類剛架拱橋的加固有一定參考意義。

參考文獻

篇2

關健詞：剛架拱橋；少支架安裝；施工要點；

1工程概況

某地一座60m跨剛架拱橋，橋面寬度2.75+l0+2.75m。設計荷載公路―1級。橋面縱向坡度3%，采用預制構件，簡支安裝，現(xiàn)澆橋面連續(xù)的結構體系。

2、施工要點：

該剛架拱橋在拆除老橋的基礎上的改建工程，拆除施工時，已在橋的兩側填筑了施工圍堰，具備了干地施工的條件?？紤]到工程的具體情況，拱片吊裝采用兩臺吊車少支架安裝方案，如圖1。即在拱腿和實腹段、拱頂接頭處架設三個型鋼支架，在支架頂部安放調整千斤頂。首先吊裝拱腿，拱腿一端插入支座，另一端擱置在支架上，用千斤頂配合吊車調整好高程位置后用纜風繩固定；然后吊裝實腹段，實腹段的一端擱置在與拱腿對接的支架上，另一端擱置在拱肋中間的支架上，調整好位置和高程后（誤差不得超過1公分），固定并進行焊接，澆筑濕接頭硅。然后安裝斜撐和弦桿，整片拱肋安裝后用纜風繩固定，吊裝下片拱肋，完成后安裝連系梁，增加橫向剛度和穩(wěn)定件。

2.1吊裝準備工作

2.1.1預制構件質量檢查

預制構件起吊安裝前必須進行質量檢查，不合格構件不得使用，有質量缺陷的應預先修補。

拱肋接頭和端頭應使用樣板校驗，突出部分應鑿除，凹陷部分應使用環(huán)氧樹脂砂漿抹平。拱肋接頭和端頭應彈出中線和控制線。

2.1.2拱座尺寸檢查

拱座硅面要修平，水平頂面高程應略低于設計高程，拱座后端面應與水平端面垂直，并與橋（墩）臺中線平行，在拱座面上標出拱肋安裝位置的控制線和中線。用測量儀器或鋼尺（帶拉力計）復核跨徑，每個拱座在肋寬范圍內至少復核兩次。如用鋼尺丈量，丈量結果要進行溫度和拉力的修正。拱肋合龍后，再次復核接頭標高進行修正。

2.1.3試吊

正式吊裝前，必須進行試吊。試吊工作包括空載運行、靜載試吊和吊重運行三個步驟。待每一步驟檢查、觀測完成并無異?，F(xiàn)象后，進行下一步驟。試吊重物一般按最大構件吊重的60％、100％和130%，分幾次進行。

2.1.4吊裝場地整理

拱片吊裝現(xiàn)場南北橋臺之間有雜土和淤泥需清除，現(xiàn)狀河底高程在32.6左右，在離開兩邊橋臺各5m的兩橋臺之間需清理至29.0高程，寬度20m，然后回填塘渣至30.0高程。然后在換填范圍周邊開外1×lm排水溝。在兩橋臺中間按15m間距，設置三道鋼筋硅支架基礎，基礎尺寸15m（長）×3m（寬）×1m（高），基礎底部設 16@200鋼筋網(wǎng)一道。

2.2構件起吊與運輸

本工程構件預制場離橋址較遠，構件運輸需修建臨時道路，以確保構件運輸能夠順利進行。臨時道路采用塊石基層20cm厚，泥結碎石面層10cm厚道路寬度5m。

由于拱肋采用臥式預制，吊裝前，需翻身成立式，實腹段使用空中翻身的方法。在拱肋的一側用兩根千斤吊住拱肋吊點，在另一側兩’吊點處各用一根串有手拉鏈條葫蘆的短千斤，穿過拱肋吊環(huán)將拱肋吊住，掛在吊車吊鉤上，然后收緊起重鋼索起吊拱肋，當拱肋升到一定高度時，緩慢放松手鏈葫蘆，使拱肋翻身成立式。其他構架均采用就地翻身的形式。

拱片運輸采用30噸吊車配合炮車進行。拱片翻身完成后，將準備好的炮車開人，緩緩下放構件，兩端吊環(huán)處放置枕木，以構件兩端不接觸車廂為宜，用倒鏈將構件捆牢（構件與倒鏈接觸處采用膠皮襯墊），以免在運輸中傾斜或歪倒。構件運輸至基坑后待吊裝。

連系梁、肋腋板和懸臂板用裝載機直接運至橋下，由吊機直接吊起安裝。

2.3吊裝方法及順序

吊裝順序依次為：拱腿實腹段橫系梁斜撐弦桿肋腋板和懸臂板。各構件均采用70噸吊機吊裝。

拱腿安裝：拱腿起吊后，按照事先彈好的控制線，一端插人拱腿支座，另一端支承在拱腿支架上（拱腿底必須座漿），經(jīng)儀器檢查，高程和軸線均符合要求時固定拱腿。

實腹段安裝：實腹段是全橋最重的構件，運至橋下后，由2臺吊車共同起吊，吊運至支架上和拱腿及拱頂對接好后，電焊鋼板接頭，形成裸肋，用纜風繩橫向固定。

橫系梁安裝：橫系梁上伸出的型鋼通過調整角鋼與預埋在拱片上的型鋼焊接，并澆筑混凝土。

斜撐安裝：斜撐起吊后，分別支承在斜撐支座（斜撐底必須座漿）和斜撐支架上。

弦桿安裝：弦桿起吊后，分別支承在弦桿支座和大節(jié)點上，先將弦桿與拱腿結合處的鋼板、弦桿與實腹段接頭的鋼筋焊接，再現(xiàn)澆混凝土。

安裝弦桿部分的橫系梁：橫系梁上伸出的型鋼通過調整角鋼與預埋在拱片上的型鋼焊接，并澆筑混凝土。

待全橋拱片安裝好后，進行全面檢查驗收，確認合格后，即可進行肋腋板、懸臂板的安裝。

拆除支架：當接頭混凝土達到設計強度的80％后，可拆除支架，拆架時，應對稱進行。

肋腋板、懸臂板安裝：從跨徑兩端向中間進行，砌縫均為1cm，肋腋板順橋向兩端應支承在橫系梁上。

現(xiàn)澆混凝土填平層，并預埋弦桿兩端部伸縮縫構件。鋪設橋面鋼筋，現(xiàn)澆硅橋面混凝土。

2.4支座處理

拱腿、斜撐均伸人橋臺30cm，其中拱腿、斜撐支座的預留凹槽中已設置灌漿槽，安裝拱腿和斜撐后，在灌漿槽內向底部送人高標號砂漿。此時應注意不使砂漿流人兩側，待全橋完成后，再在兩側送漿。弦桿支座采用橡膠支座。

2.5拱肋施工穩(wěn)定措施

拱肋的穩(wěn)定包括縱向穩(wěn)定和橫向穩(wěn)定，在拱肋的結構設計時已考慮裸肋狀態(tài)下的縱向穩(wěn)定，吊裝過程中只要控制好接頭標高并及時完成接頭連接焊接，使拱肋由鉸接狀態(tài)變成無鉸拱狀態(tài)，縱向穩(wěn)定就能得到保證。

橫向穩(wěn)定措施：一是設置纜風索，橫向穩(wěn)定纜風索在邊段拱肋就位時用來控制和調整拱肋中線，在合龍時約束接頭的橫向位移；在拱肋成拱后，可減少拱肋自由長度，增大拱肋橫向穩(wěn)定。設置橫向穩(wěn)定纜風索應注意每對纜風索與拱軸線夾角不宜小于550。二是拱肋合龍后，及時焊接橫系梁，增加拱肋的整體穩(wěn)定。

3、吊裝安全注意事項

剛架拱橋一般跨度較大，安裝高度離地面較高（本橋橋面距地面7.8m)，作業(yè)人員安全風險大，必須引起足夠的重視。吊裝方案實施前，應對所有參加吊裝人員進行安全技術交底；參加吊裝作業(yè)的起重工應持證上崗，輔助人員應經(jīng)過培訓；吊裝高處作業(yè)人員必須按照安全規(guī)程進行配置。吊裝使用的吊裝機具使用前應進行檢查，有裂紋和變形的不得使用。起重機械的行走和起吊必須有限位和保險裝置并確保安全可靠；剛架拱橋吊裝屬懸空高處作業(yè)，六級以上大風及雷雨天氣應停止作業(yè)；構件吊裝時設專人指揮，統(tǒng)一信號；禁止斜吊，禁止任何人站在吊運構件上或在下面停留和行走。構件懸空時，駕駛人員不得離開操作崗位。吊裝重物及車輛，不得沖擊、碰撞，拱肋橫向穩(wěn)定鋼絲繩；吊車開車前及操作中接近人時也要給予斷續(xù)鈴聲或報警；起重操作應按指揮信號進行，對緊急停車，不論何人發(fā)出，都應立即執(zhí)行。工作場地昏暗，無法看清場地、被吊物情況和指揮信號時，司機應停止操作。兩臺吊車起吊同一重物時，鋼絲繩應保持垂直，升降運行保持同步。

4、結語

篇3

關鍵詞：環(huán)氧樹脂；剛架拱；空隙；壓力灌漿

Abstract: This paper studied the application of epoxy resin in the Steel Arch Bridge with epoxy slurry through the gap between the welded steel plate and the gap between the arch legs and arch perfusion, to fill the frame arch bridge edges and binding sitecracks, increasing the Steel Arch Bridge with compressive strength, tensile strength, and improve the bearing capacity to extend its service life.

Key words: epoxy resin; Framed Arch; gap; pressure grouting

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

一、剛架拱橋與環(huán)氧樹脂

賢友河大橋位于萊陽市濱海大道賢友河上，擬建2-40米，橋面寬34米的剛架拱橋，始建于2011年。

剛架拱橋的優(yōu)點：外形輕巧美觀、自重輕、整體性好、橋下凈空大、預制裝備程度高、結構受力明確、節(jié)省材料等。

剛架拱橋的缺點：

①主拱腿、弦桿根部（拱腳處）、橫系梁上緣裂縫。拱腿作為主要支撐構件，直接決定著橋梁的安全性，經(jīng)調查表明剛架拱橋尚未出現(xiàn)明顯的破壞性裂縫，個別出現(xiàn)拱腳裂縫。

②上弦桿、主節(jié)點、次節(jié)點結合部位裂縫。上弦桿、主節(jié)點、次節(jié)點結合部位出現(xiàn)的裂縫具有一定的普遍性。

③本橋在拱肋的1/4、1/2設計預制安裝節(jié)點，節(jié)點連接為預埋鋼板對焊連接處，連接處是受力的薄弱環(huán)節(jié)，極易出現(xiàn)裂縫。拱腳在安裝后一般采用高標號水泥砂漿灌注固定拱腿，不易施工,易產(chǎn)生縫隙、砂漿不密實，易產(chǎn)生輕微的變形裂縫而影響鋼架拱橋的使用壽命。

環(huán)氧樹脂在橋梁及結構物的結構加固中，使用非常廣泛是效果較好、粘結力較強的經(jīng)濟實用材料。它既有較高的抗拉強度，又有較高的抗壓強度?？梢詮浹a混凝土的抗拉強度較低的問題。經(jīng)實踐、試驗證明，環(huán)氧樹脂抗拉強度可達到17Mpa，抗壓強度可達到50Mpa以上。而且和易性、流動性較大，與高標號水泥砂漿相比，灌注拱腿施工更便于施工，質量有保障。

二、使用環(huán)氧樹脂的情況介紹如下：

應用部位

本橋拱肋在1/4、1/2連接處的焊接鋼板間的空隙內，灌注環(huán)氧樹脂漿液。

拱腿與拱座間的空隙內，灌注環(huán)氧樹脂水泥砂漿。

環(huán)氧樹脂的配合比：

環(huán)氧樹脂漿：6101環(huán)氧樹脂：二甲苯：鄰苯二甲酸二丁酯（以下簡稱二丁酯）：乙二胺=100:10:10:8

灌注環(huán)氧樹脂砂漿：6101環(huán)氧樹脂：二甲苯：二丁酯：乙二胺：水泥：干砂=100:10:10:8:250:350

設備：空氣壓縮機1臺、壓力罐1臺、透明塑料管、灌注導管等，以上設備根據(jù)灌注量大小配備。

工藝流程 ：

焊接鋼板間空隙內灌注環(huán)氧樹脂漿工藝。

（1）鋼板在焊接前進行除銹、去污處理。在焊接鋼板的過程中，在縫的低端焊接直徑5mm的鐵管作為注漿孔，在焊縫的頂端焊接直徑5mm的鐵管作為排氣孔，并檢查是否通氣流暢。

（2）配制環(huán)氧樹脂漿液：根據(jù)焊縫的灌漿量、壓力罐的容量確定一次配制環(huán)氧樹脂漿的用量，配料順序取環(huán)氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，最后加乙二胺，再次快速攪拌均勻。

（3）將灌漿導管與壓力罐的出漿孔連接，壓力罐的充氣孔與空壓機的出氣孔連接，并固定牢固。

（4）向壓力罐內注入環(huán)氧樹脂漿液，一次灌注不超過壓力罐體積的2/3.灌注前關閉壓力罐的出漿閥門，開啟漏斗下的閥門，漿液通過漏斗灌入壓力罐內然后關閉閥門。

（5）利用空壓機向壓力罐內充氣，空壓機調整到自動充氣位置，壓力一般控制在0.2~0.255Mpa左右（可根據(jù)實際情況適當調整）。

（6）打開壓力罐出灌漿孔開關，通過灌漿孔開關適當調整灌漿速度，自排氣孔出漿后關閉出漿孔閥門?？焖侔蜗鹿酀{孔的導管并進行封堵嚴密不得漏漿。

（7）注意事項：

A、灌漿易采用透明塑料管，以便觀察注漿速度。塑料管內出現(xiàn)氣泡情況時，應立即關閉壓力罐出漿孔閥門，保證空氣不進入灌漿體內。如果灌漿體未灌滿，及時向罐體內補充漿液（操作按步驟（4）），直至排氣孔出漿液為止。

B、灌注過程必須連續(xù)，根據(jù)灌注時間及時準備漿液，常溫下漿液配制后30-40分鐘內灌注完成，24小時后可以拆除焊縫導管后，進行補焊（焊接時注意降溫以防止環(huán)氧樹脂高溫老化）。

C、二甲苯、乙二胺屬于易燃易揮發(fā)、有毒物質，配制過程中注意防火防毒，確保施工安全。

D、灌注過程中安排專人觀察壓力罐、空壓機壓力值及灌漿進度情況。

E、環(huán)氧樹脂有較強的腐蝕性，使用過程中注意及時更換透明導管。

環(huán)氧樹脂砂漿的灌注工藝：

（1）拱腿就位后，利用木條（厚度5厘米左右）將拱腿與拱座間的空隙（底部及兩側）封閉，不得漏漿。

（2）配制環(huán)氧樹脂砂漿：根據(jù)灌注體積的大小確定環(huán)氧樹脂砂漿的用量，確定一次配制環(huán)氧樹脂砂漿的用量，配料順序取環(huán)氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，再加入乙二胺，快速攪拌均勻，最后加入水泥、干砂攪拌均。

（3）利用導流槽將環(huán)氧樹脂砂漿灌入灌注孔內，頂部預留5CM的后補水泥砂漿抹面。

（4）將拱腿與拱座間的木條拆除后，利用高標號水泥砂漿將四周封閉并進行正常養(yǎng)護。

注意事項：

A、拱腿和拱座間空隙保持干燥無污物。

B、拌合用砂要進行烘干處理，不得含有水分。

C、環(huán)氧樹脂砂漿凝固后方可用高標號砂漿封閉。

D、安全事項同灌注環(huán)氧樹脂漿。

通過采取以上措施，使鋼架拱的鋼板間焊接空隙填充環(huán)氧樹脂，拱腳處的原高標號水泥砂漿換成強度更高的環(huán)氧樹脂砂漿,附導管安裝及壓力罐制作示意圖如下：

篇4

關鍵詞：鋼管拱橋；跨鐵路；支架吊裝；施工技術；分析

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工是道路橋梁工程鋼管拱橋施工一個重要施工部分，對于鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工技術的總結分析，不僅對道路橋梁工程鋼管拱橋施工技術的提高有著積極的作用，而且對于保證道路橋梁工程鋼管拱橋施工質量也有著積極的作用。本文主要結合道路橋梁鋼管拱橋施工實例，通過道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工工藝以及施工技術等，對于鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工技術進行分析論述，以提高道路橋梁鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工質量，推進道路橋梁工程事業(yè)的發(fā)展。

1、道路橋梁工程鋼管拱橋施工特點

在道路橋梁工程施工中，鋼管拱橋施工部分的最突出施工特點就是施工要求高和施工難度大。

首先，道路橋梁工程鋼管拱橋施工要求高體現(xiàn)在，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及道路橋梁交通事業(yè)的不斷進步，道路橋梁工程的承載力以及施工質量要求也越來越高，為了滿足社會經(jīng)濟與道路交通事業(yè)發(fā)展下的道路橋梁交通發(fā)展，適應車輛密度越來越大情況下的道路交通結構承載需求，就需要提高道路橋梁工程的施工應用技術與施工工藝、方法，以保證道路橋梁工程的施工質量，滿足道路交通工程施工發(fā)展的高要求與標準。

其次，在道路橋梁工程中，鋼管拱橋施工部分的施工難度也比較大。道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，首先鋼管拱橋施工中的主橋拱橋部分施工是在鐵路橋面上進行的；其次，在鋼管拱橋施工部分，對于鋼管拱的安裝高度以及鋼管拱支架吊裝高度通常都在20m以上，并且鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝部分的施工作業(yè)面積也比較狹窄等，為道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工帶來了一定的施工困難，這也是道路橋梁工程跨鐵路支架吊裝施工難度大特點的重要體現(xiàn)。

2、鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工

針對上述道路橋梁工程鋼管拱橋支架吊裝施工的特點，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，對于道路橋梁工程鋼管拱橋的具體施工方案的確定，應根據(jù)道路橋梁工程鋼管拱橋具體施工情況，結合相關施工要求標準進行確定。

進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，主要有轉體鋼管拱橋施工法與吊裝鋼管拱橋施工法，但是不管是使用轉體鋼管拱橋施工方法，還是使用吊裝鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程鋼管拱橋的施工實施，這部分的施工都是在道路橋梁工程的已成系梁上進行的。其中，使用豎直轉體鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程的施工進行主要是指在進行鋼管拱橋施工時，首先將鋼管拱橋中的半幅拱肋進行豎向低位的臥拼，然后通過牽引將拱肋沿豎直平面的旋轉調整到位，最后安裝合龍形成鋼管拱的施工操作方法。

使用吊裝鋼管拱橋施工方法進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工實施，是指在道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，首先按照道路橋梁工程的鋼管拱的分段位置進行支架的搭設，然后在使用吊裝機械設備進行鋼管拱肋的安裝，最后形成穩(wěn)定的鋼管拱橋結構并拆除支架的道路橋梁工程鋼管拱橋施工方法。

本文主要論述的是吊裝法道路橋梁工程鋼管拱橋施工方法。某道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，也是使用吊裝法進行鋼管拱橋的施工實施。在某道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，由于道路橋梁工程中的橋墩高度不是太高，因此，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋部分的施工時，是直接使用吊裝機械設備進行施工實施的，這樣的施工方法對于整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工來講，不僅安全、穩(wěn)定，外觀美觀大方，并且安裝施工工藝簡單、經(jīng)濟適用、應用范圍比較廣。

3、道路橋梁工程鋼管拱橋支架吊裝施工技術

對于道路橋梁工程中的鋼管拱橋支架吊裝施工技術的分析，主要結合某道路橋梁工程鋼管拱橋施工實例，從道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工的各個環(huán)節(jié)，進行鋼管拱橋支架吊裝施工技術的分析。

3.1 鋼管拱橋的支架拼裝施工技術

在路橋梁工程鋼管拱橋施工中，對于鋼管拱橋施工中支架拼裝施工，主要是使用門式框架組合的支架結構，將道路橋梁工程中的橋墩部分作為支架，在兩個橋墩之間使用萬能桿件桁架分別進行縱橫向的聯(lián)結。在進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的支架部分施工時，對于作為支架的橋墩下端部分應與鋼管拱橋的系梁部分進行錨固防護，而道路橋梁工程鋼管拱橋的橋墩上端應注意設置一些調整拱肋的節(jié)段，以保證道路橋梁工程鋼管拱橋的支架部分施工符合要求，保證整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工質量。

3.2 鋼管拱橋的鋼管拱肋施工技術

在進行道路橋梁工程鋼管拱橋施工中，鋼管拱肋施工部分是道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的重要施工部分，鋼管拱肋施工部分的施工質量對于整個道路橋梁工程鋼管拱橋施工質量有著很大的影響。一般情況下，道路橋梁工程鋼管拱橋施工中的鋼管拱肋施工部分，施工內容主要包括鋼管拱肋的分段施工、鋼管拱肋的裝卸存放施工、鋼管拱肋節(jié)段吊裝以及定位調整施工等。鋼管拱肋施工中，不同的施工環(huán)節(jié)，施工方法以及施工工藝也不相同。

首先，在鋼管拱肋的拱肋分段施工環(huán)節(jié)，主要就是對于鋼管拱肋進行分段施工。一般情況下，對于鋼管拱肋的分段中，單榀鋼管拱肋縱向可以劃分為9個節(jié)段，而且對于鋼管拱肋分段中的最大節(jié)段以及其它鋼管拱肋節(jié)段的拱背外弧線長度以及吊裝重量都有不同的要求和標準。其次，在進行鋼管拱肋的裝卸以及存放施工階段，對于鋼管拱肋節(jié)段的裝卸、運輸以及存放應嚴格按照相關施工標準，結合具體施工情況進行裝卸、存放。通常情況下，在進行鋼管拱肋節(jié)段裝卸以及存放過程中，對于鋼管拱肋節(jié)段的裝卸吊裝起重鋼繩和鋼管拱肋節(jié)段之間應注意使用捆綁式進行聯(lián)結，以保證鋼管拱肋節(jié)段裝卸、存放安全。再次，在鋼管拱肋的節(jié)段吊裝施工中，對于鋼管拱肋的節(jié)段吊裝施工主要包括將鋼管拱肋節(jié)段從存放場地向系梁橋面的吊裝施工和將鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置的吊裝施工兩個階段。其中，鋼管拱肋節(jié)段從存放位置向系梁橋面的吊裝施工過程中如下圖1所示。

圖1 鋼管拱肋節(jié)段吊裝到橋面施工圖

在進行鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置的吊裝施工中，可以使用吊裝機械設備首先將鋼管拱肋吊裝到拼裝位置，在進行鋼管拱肋節(jié)段向拼裝位置吊裝過程中，應注意對支架位置鋼管拱肋節(jié)段進行捆綁，如下圖2所示。最后就是對于鋼管拱肋的定位以及調整施工。在進行鋼管拱肋的定位以及調整施工中，主要就是對于鋼管拱肋節(jié)段吊裝施工的位置移動以及調整過程，主要包括對于鋼管拱肋的拱腳預埋段以及鋼管拱肋的中間節(jié)段、鋼管拱肋合龍段的定位以及調整過程。在進行鋼管拱肋的定位以及調整過程中，應注意根據(jù)鋼管拱肋定位以及調整要求進行定位調整，保證鋼管拱肋施工質量。

圖2 鋼管拱肋節(jié)段支架位捆綁圖

3.3 鋼管拱橋的吊裝以及吊桿安裝施工技術

在進行道路橋梁工程的鋼管拱橋吊裝施工中，對于鋼管拱橋的吊裝施工主要是采用一字風撐吊裝施工方法進行吊裝施工的。在進行道路橋梁工程的一字風撐吊裝施工中，首先應對于橋梁兩榀左右的拱肋吊裝以及定位，然后在對于道路橋梁工程鋼管拱肋各吊桿測量點的三維坐標值進行測量。除此之外，在鋼管拱肋一字風撐吊裝施工中，應注意對于道路橋梁工程的鋼管拱肋進行焊接施工質量。對于鋼管拱肋吊桿的安裝與張拉施工，應注意按照相關施工要求進行施工操作。

4、結束語

總之，在進行道路橋梁工程鋼管拱橋跨鐵路支架吊裝施工中，應注意結合道路橋梁工程的具體施工情況，選擇合適的施工方法以及施工技術進行施工實施，以保證道路橋梁工程鋼管拱橋施工質量。

參考文獻

[1]劉崇亮.宜萬鐵路宜昌長江大橋鋼管拱拼裝和豎轉施工技術[J].鐵道標準設計.2010（8）.

[2]吳國展.貝雷梁上搭設支架吊裝剛架拱橋施工技術[J].城市建設理論研究.2012（5）.

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關鍵詞：鋼架橋；施工工藝；安全措施

中圖分類號：TH213.8 文獻標識碼：B 文章編號：1003-6997（2012）24-0055-02

1 工程概況

某水利樞紐工程是某河段規(guī)劃的第十一個梯級工程，具有灌溉、生態(tài)、供水、發(fā)電、防洪等效益。本工程為新疆水利樞紐工程交通工程II標段，主體工程項目為臨時鋼架橋。

臨時鋼架橋位于樁號K+140.725～K1+276.336，全長135.61 m。設計荷載標準為車汽-60，上部結構選用HD 200三排單層加強型裝配式鋼橋，橋面凈寬為4.54 m，行車道寬4.20 m，采用四跨筒支布置，橋面高程651.00，總跨徑134.112 m，每跨33.528 m，每節(jié)鋼桁架3.048 m，全橋共計44節(jié)，鋼橋重量約288 t，該鋼架橋架設僅用30 d完成，確保了兩岸交通的貫通，為后續(xù)施工工作提供了保證。

2 臨時鋼架橋施工工藝

臨時鋼架橋施工流程圖

2.1 施工準備

2.1.1 施工區(qū)和生活區(qū)的布置 根據(jù)現(xiàn)場施工特點及施工內容，將鋼架橋施工區(qū)和生活區(qū)布置在左岸靠河邊部位較平坦地段。

2.1.2 平整鋼架橋鋼結構堆放及組裝場地 清除地面及地下障礙物，當場地低洼時，回填砂卵石料；地表過軟時，填筑一定厚度的砂卵石料，合理布置并開挖排水溝，并經(jīng)常清除溝內雜物，保持排水溝暢通。

2.1.3 主要施工設備配置 配備挖掘機1臺，用于鋼架橋的安裝、牽引；配備推土機1臺，用于鋼架橋的牽引；配備16 t吊車一臺，用于鋼架橋的吊裝；配備2臺電焊機，用于鋼架橋底座的焊接。

2.1.4 現(xiàn)場內通訊 使用對講機4部。

2.2 施工測量

施工前接收工程師提供的坐標控制點及橋基準線等有關基本資料和數(shù)據(jù)，校測橋軸線、橋臺及各橋墩高程點，測量成果上報監(jiān)理工程師，經(jīng)監(jiān)理單位復核后，符合設計要求方可進行下一道工序的施工。

2.3 鋼結構試驗

進場的鋼結構均先由本單位項目部負責檢驗和交貨驗收，并請工程師到場，驗收時將同時檢驗材質證明和產(chǎn)品合格證書及出廠檢驗證。同時按有關技術規(guī)范的規(guī)定進行材料的抽樣檢驗，并將查驗結果提交監(jiān)理單位。所有不合格材料均不得用于本工程的施工，以確保工程質量。

鋼架橋相關技術資料齊全，有鋼橋檢驗合格證、焊縫探傷超聲波檢驗報告、原材料質量保證書，構件油漆涂裝檢查記錄、原材料化學分析報告單、鋼橋拼裝記錄、鋼橋簡圖。經(jīng)驗收，該鋼橋單跨34.028 m，4跨共134.112 m，車道寬4.2 m，通過不小于60 t汽車荷載試驗，三跨平均撓度為37 mm，涂層合格，構件數(shù)量齊全。

2.4 引道鋪設

引道的長度不小于每跨的2倍，根據(jù)設計橋墩之間原跨數(shù)據(jù)，引道長度確定為70 m。在左、右岸各鋪設70 m長，6.0 m寬的砂礫料引道，同左、右岸橋臺相連接，采用機械化施工，自卸車運輸，攤鋪機攤鋪，振動碾碾壓成型。引道作為路基的一部分，成型后不予挖除。在引道各層大面積正式攤鋪前，先鋪筑全段面長度50 m的試驗段，確認碾壓遍數(shù)、壓實厚度和最佳含水量等均作為今后施工現(xiàn)場控制的依據(jù)。最終填筑完成后，引道路面平整度≤50 mm，用3 m直尺每200 m測2處×3.33 m。

2.5 鋼結構組裝

根據(jù)設計圖紙：臨時鋼橋采用四跨簡支布置，總跨徑134.112 m，每跨33.528 m，每節(jié)鋼桁架3.048 m，全橋共計44節(jié)，鋼橋重量約288 t。

組裝方法：先進行引橋的組裝，引橋設鼻架7節(jié)，7節(jié)之后進行整橋組裝，前4節(jié)不裝橋面板，4節(jié)之后開始整橋全部部件安裝。首先對三排主桁架進行組裝，桁架之間的連接采用保險銷，桁架的高度為2.134 m，然后安裝弦桿，弦桿的長度為3 m，其次進行橫梁的安裝，橫梁為H型鋼，橫梁高度為400 mm，每節(jié)桁架的橫梁根數(shù)為2根，橫梁與桁架的聯(lián)結采用高強度螺栓與桁架豎桿聯(lián)結，再次進行抗風拉桿安裝，最后校核橋自身的重心，梅花形布置安裝橋面板，等橋落座后，進行橋兩端端柱的安裝。

2.6 推橋成型

鋼架橋的架設施工方法采用懸臂推出法，根據(jù)施工現(xiàn)場兩岸橋臺位置，地形高差等情況，以及橋梁基礎高程，定出平滾、搖滾與坐板的位置，測得橋中心線樁及平滾、搖滾、座板標樁的高程。滾軸安放后，檢查它是否穩(wěn)固，縱橫位置是否準確，檢查合格后，橋梁的拼裝工作即可開始。為減輕推出重量，橋梁組裝在70 m的引道上按跨組裝，分跨推出，每一跨推出時隨時計算鋼架橋的重心，始終不超出搖滾之外。如若推出鋼架橋的重量大于后續(xù)鋼架橋的重量，橋將會傾倒造成質量事故，所以，每一跨推出時必須隨時計算鋼架橋的重心，避免事故的發(fā)生。

每一跨鋼架橋組裝完成后，在落座橋墩上設置好搖滾，即可進行牽引和推進。牽引采用推土機進行引拉，不斷的組裝不斷的牽引，使得134.112 m整橋過河，最后進行分體落座。落座時，用千斤將橋支撐起來，把搖滾拿走，千斤卸載，鋼橋落座在橋座上。由于鋼橋全部組裝后，自重與摩擦力過大，必須有推力，在橋的后尾部設一挖掘機配合推移，推移過程中隨時注意糾偏。

2.7 驗收通車

整體鋼架橋推過河以后，然后每跨33.528 m進行分離就位，校正落座點后可進行落座。拆除鼻架，裝齊不足部分及橋面板，進行復查并做好記錄，當整體鋼架橋完整就位后，應再次進行校正，對每一個固定部件，根據(jù)設計裝配圖進行嚴格檢查，對每一個螺栓及要害部位，每一個焊接點進行復查，并做好記錄，橋面脫落的油漆采用防腐漆進行粉刷。施工過程中由質檢員負責質量檢查工作，檢查無誤后，進行背墻、耳墻的澆筑，最后進行橋臺板的搭設。全過程自檢、復檢、終檢后，經(jīng)業(yè)主單位驗收后，交驗通車。

3 施工安全措施

3.1 進行全體施工人員安全教育

施工現(xiàn)場必須佩帶安全帽，在橋上施工作業(yè)時必須系好安全帶。

3.2 及時進行安檢，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決

專職安全員負責場地各環(huán)節(jié)的安全落實情況，隨時檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。吊裝、組裝及牽引由專人統(tǒng)一指揮。隨時檢查鋼絲繩有無斷線、吊鉤有無變形裂縫。在牽引時除指揮人員外，其他人員遠離牽引場地30 m。除施工人員以外，嚴禁其他人員進入施工場地。起吊時，應垂直起吊，嚴禁斜拉起吊。大臂下除吊裝人員以外，嚴禁站人。

3.3 進行安全生產(chǎn)培訓

對施工工人進行鋼架橋的組裝安全生產(chǎn)培訓，確保施工過程中無安全事故及質量缺陷。

4 經(jīng)驗和建議

4.1 經(jīng)驗

鋼架橋施工工期短，投資小，載重量大，裝拆方便，可重復利用。

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關鍵詞：轉鉸軸 高精度 機加工 焊接工藝 措施

1 概述

隨著高速鐵路的跨越式發(fā)展，鋼管混凝土拱橋在我國得到了長足的發(fā)展，受安裝條件的限制，轉體施工方法得以廣泛的應用和青睞，而轉鉸結構的加工質量和制造精度，是鋼管拱橋豎轉施工能否順利實現(xiàn)的關鍵，本文以新建鐵路大理至瑞麗鐵路瀾滄江特大橋中轉鉸結構（幾何尺寸：5.2m*2.26m*1.6m，板厚σ30mm-σ50mm，材質Q345qE）的制造為例，詳細介紹轉鉸結構制造工藝、質量檢驗標準及注意事項，以期為同類轉鉸軸結構加工制造提供參考。

2 工藝原理

本工藝采用3D3S、CAD等制圖軟件，創(chuàng)建轉鉸結構的實體模型，為結構的制造提供技術支持；設置特定組裝胎具，對轉鉸軸按順序進行組裝定位；采取工藝措施控制焊接變形及內部質量；而后對轉鉸軸表面進行機加工處理（轉軸采用車削加工、轉鉸采用鏜銑加工），以滿足構件接觸面粗糙度要求；機加工完畢后，進行表面防腐處理和加工面的成品保護。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程 備料及下料結構組裝構件焊接矯正質量檢驗精加工涂裝及保護。

3.2 備料及下料 為滿足鋼橋的豎轉要求，構件某些部件需進行機加工處理。因此，在材料準備時，預留該部件的機加工余量。

①轉軸下料板厚由設計給定的50mm厚改為55mm厚，預留5mm的外圓車削余量。

②轉軸端頭圓板的直徑下料的尺寸由設計給定的2.2m改為2.21m，預留與軸輥整體焊接后5mm的車削余量。

③預埋底板與底座的接觸面由于需保證12.5的粗糙度要求，預留5mm的銑削余量，板厚由設計的30mm改為35mm。

④轉軸和底座相配合的軸瓦，內表面預留5mm的鏜削余量，板厚由設計給定的50mm改為55mm。

為保證零件下料的尺寸及精度，預埋底板、軸及肋板鋼板采用雙驅動數(shù)控切割機進行下料。軸及軸瓦采用液壓式三輥卷板機進行卷制；肋板及加勁板的邊緣、坡口采用銑邊機進行加工。

3.3 結構組裝

3.3.1 組裝胎具設置。根據(jù)瀾滄江特大橋轉鉸的外形尺寸，確定加工制作胎具高400mm，由基礎、骨架和面板組成，平臺通過化學錨栓和骨架連接，平臺平整度誤差不大于1mm，兼顧零件的定位卡控作用和防變形、反變形、變形監(jiān)控作用。

3.3.2 轉鉸組裝。轉鉸組裝前，按圖紙和工藝文件檢查零件的幾何尺寸、坡口，無誤后方可組裝（見圖1）。

①將預埋底板卡死在胎具上，并進行測平。

②分塊間隔安裝間距為450mm轉鉸肋板，對稱焊接、矯正。

③安裝軸瓦，控制軸瓦的軸線與底板平行度、距離，點焊固定。

④安裝軸瓦間加勁板，點焊固定，檢驗轉鉸底座整體幾何尺寸，組裝精度符合工藝要求。

■

3.4 焊接與矯正

3.4.1 構件焊接。①為有效控制鉸座的整體焊接變形，采用背靠背+剛性固定+對稱焊接+火焰矯正的組合施工方法以減小焊接變形（見下圖）。

■

②底座接頭為T型全熔透焊縫，采用CO2氣體保護藥芯多層多道焊，坡口為30～450的K型對稱形式，控制焊接熱輸入量和層間溫度，采用錘擊法消除部分殘余應力，到達細化晶粒，減小焊接變形的作用。

③焊接時，先焊接肋板與底板縱向焊縫，而后焊接肋板與軸瓦、加勁板與軸瓦間焊縫，整體的焊接遵循“從中間向兩邊、多層多道、對稱”的原則；采用連續(xù)翻身焊方式，以平焊或橫焊為主，避免仰焊或立焊。

④CO2氣體保護焊采用Supercored71H藥芯焊絲，CO2氣體純度達到99.8%以上，焊接電流為220-260A，焊接電壓為29-31V，焊接速度為15m/h，層間溫度為140-150℃。

3.4.2 構件矯正。焊接完成后，底座鋼板、肋板及軸瓦均產(chǎn)生焊接變形，須進行及時矯正；矯正采用火焰與機械相結合的形式，火焰矯正時溫度應在600～800℃，不宜在同一部位重復加熱，不得有過燒現(xiàn)象；機械矯正時需緩慢加力，室溫不宜低于5℃，冷矯總變形量不得大于2%。

3.5 結構機加工 ①設計轉軸直徑為2200mm，組裝完成后外徑為2210mm，預留10mm的加工余量，采用大型臥式車床進行車削加工。機加工前，確定轉軸加工軸線，以軸線為基準，進行圓周的車削加工，軸線基準點為兩端軸封板的圓心。

②設計轉鉸的內徑為2220mm，組裝完成的轉鉸軸外徑為2210mm，預留10mm的加工余量，采用大型鏜銑床進行加工。機加工時先對轉鉸座底板進行平面銑制，以底板為基準面進行瓦面加工，軸瓦加工面與底板平面平行且間距符合設計要求，而后進行轉鉸連接端面的銑制加工。

3.6 涂裝 轉鉸結構加工完成后進行成品防護及防腐涂裝，對機加工的鋼材表面涂刷黃油來隔絕空氣介質腐蝕。轉鉸底座的非機加工表面采用噴砂的方法進行除銹，按照設計要求進行油漆的涂刷。高強度螺栓連接部位，采用電弧噴鋁進行摩擦面處理，鋁層厚度為150μm±50μm，抗滑移系數(shù)出廠時不小于0.55。

4 質量控制

4.1 質量標準 參照的施工質量標準為：《鐵路鋼橋制造規(guī)范》（TB10212-2009）、《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）、《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》（JGJ81-2002）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》（GB11345-1989）及《鐵路鋼橋保護涂裝》（TB/T

1527-2004）。

4.2 質量控制要點 ①轉軸卷制完成后縱縫對接間隙為0～3mm，對口錯邊小于t/10，且不大于3.0mm，軸及軸瓦橢圓度不大于3.0mm。

②轉鉸結構組裝時，肋板的組裝偏差為±2mm，軸瓦與底板的間距偏差為±2mm。

③構件焊接按工藝規(guī)定的焊接位置、焊接順序及焊接方向施焊，嚴格執(zhí)行工藝文件規(guī)定的變形控制措施，不得隨意更改，全熔透焊縫按《鐵路鋼橋制造規(guī)范》要求進行檢查，焊縫質量應達到超聲波探傷Ⅰ級。

④轉鉸軸機加工的外形尺寸偏差為±1mm；端頭封板與軸線垂直度偏差±2mm；軸瓦與轉鉸座底板的平行度控制在±1mm范圍內。

5 總結

此施工技術適用于大型高精度的焊接構件加工作業(yè)，可應用于大跨度鋼管拱轉鉸、大型焊接橋梁支座及大型整體焊接節(jié)點等領域中，應用市場廣泛；本文以新建鐵路大理至瑞麗鐵路瀾滄江特大橋中轉鉸結構的加工制造為例，介紹了轉鉸結構構件下料、組裝、焊接、矯正、質量檢驗標準及注意事項，該施工方法在瀾滄江特大橋、黃河特大橋等工程項目中得以實踐檢驗，安全可靠性高，經(jīng)濟實用性強，切實解決了鐵路鋼管拱橋轉鉸結構的加工制作難題，具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]TB 10212.《鐵路鋼橋制造規(guī)范》.

[2]JGJ81.《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》.

[3]GB11345.《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》.

[4]GB50205.《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》.

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關鍵詞：橋梁病害 粘貼鋼板 質量檢測

1、前言

隨著我國公路進程的不斷加快，道路橋梁使用年限的增長以及橋梁負荷的日趨增大,國內很多一、二級公路橋梁均出現(xiàn)了破損，既有橋梁中由于受到當時設計的局限、材料、施工等各方面的影響，橋梁會逐漸陳舊老化，承載能力降低，可能造成新建橋梁承載力和變形不符合設計及規(guī)范要求，必須采用一種可以對整個結構受力體系的進行加固補強來解決此問題。采用粘貼鋼板加固混凝土橋梁結構是近幾年來補強混凝土結構的新技術，該技術具有基本不改變原結構的尺寸、施工簡單、技術可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點。

2、病害情況：

2006年有關部門在對廣佛高速公路謝邊立交主線橋和大瀝跨線橋維修加固工程該橋的橋況調查中發(fā)現(xiàn)橋梁病害如下：

(1)第四幅橋第9跨梁體為箱梁，梁體局部被撞傷，混凝土局部破損。第9跨梁底跨中附近混凝土局部破損，鋼筋外露、銹蝕;第10跨箱梁底板有5條縱向裂縫，寬度在0.3mm~0.4mm之間。

(2）舊橋橫隔板普遍存在局部破損現(xiàn)象，連接鋼板外露、脫焊、銹蝕、混凝土脫落。

(3）梁底存在保護層偏薄，鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象。

(4）梁體存在局部混凝土破損，鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象。

(5）第7跨1#梁被過往超高車輛撞損嚴重，主筋被撞彎，破損處外露5根主筋及多根箍筋外露，其中1根箍筋被撞斷。

經(jīng)設計部門驗算，并考慮到該橋的行車荷載實際已超過汽-20，該橋的承載力無法滿足現(xiàn)有行車要求，必須進行加固，設計采用高壓灌注粘貼鋼板加固混凝土方法進行橋梁加固。

3、壓力灌注粘貼鋼板施工工藝及方法

3.1 工藝流程

主要工藝流程：鋼板制作基底處理螺栓孔定位及鉆孔卸荷鋼板表面處理及安裝配膠封邊灌注粘膠檢驗防腐處理。

鋼板加固施工工藝框圖

3.2 操作要點

（1）、鋼板制作――按設計圖紙要求，根據(jù)混凝上構件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔（鉆孔以砼構件上螺栓孔位置為準）。

（2）、基底處理――表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼合面處理。

（3）、砼構件結合面，應根據(jù)構件表面的新舊程度，堅實程度，干濕程度，分別按以下情況處理：

① 對表面有浮油污物的砼構件的粘合面，應先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水沖洗，再對粘合面進行打磨，除去2～3mm 厚表層，直至完全露出新面，并用壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面凹凸不平，可用高強樹脂砂漿修補。

② 對表面已碳化的舊砼構件的粘合面，直接對粘合面進行打磨，去掉1～2mm 厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

③ 對于新砼粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。

④ 對于露筋的砼表面，需用鋼絲刷（將鋼筋表面的銹蝕除去，再剔除松動的砼，用清水沖洗潤濕，用高強樹脂砂漿修補。

（4）、螺栓孔定位及鉆孔――要求螺栓孔定位準確，鉆孔之前應探明待加固結構鋼筋位置，避免損壞鋼筋，鉆孔深度及孔徑滿足相關規(guī)范要求。

（5)、卸荷――為減輕和消除后粘鋼板的應力，應變滯后現(xiàn)象，粘鋼板前宜對構件適量進行卸荷，因此要適當限制車輛或選擇夜間車輛較少時進行。

（6）、鋼板表面處理及安裝――鋼板粘貼之前，粘貼面應首先除油，然后用角磨機進行粗糙處理，直至打磨出現(xiàn)金屬光澤，再用干棉布拭凈表面，保持干燥備用。表面處理好后，將鋼板固定在螺栓上，擰緊螺栓，施加壓力并保證鋼板與砼表面的間隙在2mm～6mm左右，以確保灌注膠層有足夠的厚度；焊接鋼板接縫，完成鋼板安裝。

（7）、配制鋼板灌注膠――將鋼板灌注膠按要求的重量比準確稱量，并倒在容器中，用低速攪拌器，攪拌均勻，直至色澤完全均勻為止。封邊膠只需在配置好灌注膠中加入1%-3%的促進劑即可，根據(jù)反應時間快慢，可由施工自行決定加入促進劑量。

（8）、封邊――將注入咀粘結在鋼板的注入孔上，在鋼板邊緣插入排氣管，間距30cm，在膨脹螺栓頭上罩上蓋碗，然后用鋼板封邊膠封閉鋼板邊緣，完成封邊。注入咀布置間距為1～2m。

（9）、灌注――用泵將粘鋼灌注膠從注入咀由下往上灌注到鋼板和砼的空隙中，灌注工作持續(xù)到所有排氣管均有膠液流出。在灌注過程中，用橡皮錘敲打鋼板以確認是否灌注密實。要求灌漿之前先通氣試壓，以0.2～0.4MPa的壓力將粘鋼灌注膠從注入咀壓入，當排氣孔出現(xiàn)漿液后停止加壓，以鋼板封邊膠堵孔，再以較低壓力維持10分鐘以上。為保證鋼板粘貼效果，粘貼開始至粘結劑完全固化時段內（約16小時）應該封閉相關匝道交通。

（10）、檢驗――粘鋼的同時，必須制備鋼―鋼拉伸剪切試件及鋼―砼雙剪試件各5個，進行粘結抗剪強度試驗。鋼―鋼粘結抗剪強度試驗值不得低于該種膠的相應規(guī)定，鋼―砼抗剪破壞必須發(fā)生在砼上。粘鋼結束后，組織有關人員驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。構件的粘鋼質量，采取非破損檢驗。即外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤、硬化程度，以小錘敲擊鋼板檢驗鋼板的有效粘結面積。錨固區(qū)有效粘結面積不小于95%，非錨固區(qū)不小于90%。

（11）、表面防腐處理――外部粘鋼加固鋼板，應按設計要求進行防腐處理:

① 鋼護套頂板防腐處理要求：鋼板表面噴砂除銹SA2.5級涂四層防腐材料（底漆：一道無機富鋅漆厚70微米，中間漆：二道環(huán)氧云母氧化鐵2×60微米，面漆：一道聚氨脂50微米）；

② 其余鋼板防腐處理要求：直接在外層包裹聚合物砂漿防腐并改善外觀效果?？稍阡摪灞砻娣鬯⑺嗌皾{保護，如鋼板面積較大，為了有利于砂漿粘貼，可粘一層鉛絲網(wǎng)或點粘一層豆石。并在抹灰時涂刷一道混凝土界面劑。水泥砂漿的厚度：對于梁不應小于20mm，對于板不應小于15mm。

4 施工質量檢驗及驗收要求

（1）、施工開始前，應確認粘鋼灌注膠粘劑產(chǎn)品合格證和質量驗收報告，其各項性能應滿足設計要求。

（2）、拆除臨時固定設備后，應用小錘輕輕敲擊粘結鋼板，從音響判斷粘結效果或用超聲波法探測粘貼密實度如錨固區(qū)粘結面積少于90％，非錨固區(qū)粘結面積少于80％，則此粘結件無效，應剝下重新粘結。如有個別空洞聲，表明局部不密實，須再次高壓注膠方法補實。對于重大工程，為了真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅做標準使用荷載試驗，即在標準荷載作用下，加固結構的變形和裂縫開展應滿足設計的使用要求。

5、結語

（1）粘貼鋼板加固橋梁是一項技術先進、行之有效的橋梁加固補強方法，與其他加固方法比較，有著自身獨特的優(yōu)勢。橋梁粘鋼加固一定要嚴格保證施工的精度。

（2）在粘合鋼板時采用錨固螺栓固定鋼板，較一般粘貼方法減少了鋼板支頂這道工序，施工難度大為減少，待灌入的鋼板粘結劑固化后，螺栓和粘結層共同傳遞混凝土與鋼板之問的剪應力及其它內力，充分考慮整體受力問題，可有效防止粘結層和混凝土板之間的界面出現(xiàn)撕裂破壞、鋼板剝離現(xiàn)象，從而使整個受力體系更為合理、可靠。

(3) 粘結劑采用灌注法注入鋼板和混凝土板之間的空隙，較傳統(tǒng)施工中將粘結劑涂抹在混凝土表面和鋼板面上再進行粘貼的施工工藝，能更好地適應混凝土構件。

篇8

關鍵詞：鋼結構；桁架橋；施工工藝

Abstract: in recent years, with the rapid development of social economy, the construction of the space structure of the form and the development trend of diversification, large-span steel structure has the construction speed is quick, energy conservation and environmental protection, building modelling beautiful, seismic performance is good wait for a characteristic, because this is developing very fast, and widely used in large bridge building. This paper introduces the architectural features of the steel structure, and discusses the big span steel structure truss bridge construction process.

Keywords: steel structure; Truss bridge; Construction technology

中圖分類號：TU393.3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

引言

在大跨度橋梁的設計中，鋼結構桁架橋以其承載力高、跨越能力大、外形雄偉壯觀等優(yōu)點受到越來越廣泛的重視和應用。鋼結構桁架橋的社會需求和工程應用逐年增加，這給我國鋼結構的進一步發(fā)展帶來良好的契機，同時也對鋼結構技術水平提出了更高的要求。

一、現(xiàn)代鋼結構的建筑特點

（一）桁架結構是在網(wǎng)架結構的基礎上發(fā)展起來的，與網(wǎng)架比，有用鋼量經(jīng)濟的特點。

預工程化程度高，使不同材料、不同形狀的建筑結構配件有一定的互換性和通用性，大大降低了建設成本，并且加快了施工速度，使工期縮短，資金周轉速度加快，建筑能夠更早投入使用。桁架屬于單向受力結構，平面外的穩(wěn)定主要依靠撐桿和系桿來承擔，只需計算平面內的強度和穩(wěn)定即可。桁架結構和網(wǎng)架相比，省下了弦縱向桿件和網(wǎng)架的球節(jié)點。大跨度結構系跨度等于或大于60m的結構，由于大跨度鋼結構造型越來越新穎，跨度也越來越大，結構體系越來越復雜，施工也越來越難。目前，大跨度鋼結構常用的安裝方法也都有其優(yōu)缺點和一定的針對性。為了體現(xiàn)建筑美學和設計師理念，大跨度鋼結構往往是一個個性化的變異設計，不同的結構形式、場地條件及工程實際情況，所采用的施工技術也會有所差異。 （二）原材料可以循環(huán)使用，有助于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。

我國人口眾多，資源、能源非常短缺，因此，發(fā)展鋼結構的意義就顯得尤為重要，中國是世界上最大的混凝土建筑大國。鋼材是一種高強度高效能的材料，再循環(huán)價值很高，邊角料不需要制模施工，也有很高的價值。目前我國已引入國際上引人矚目的新型產(chǎn)品，與磚混結構比較，節(jié)約所需能源，減小維護費用。具有環(huán)保節(jié)能的特點。

（三）鋼結構桁架橋能夠滿足超高度和超跨度的要求。

鋼材組織均勻，其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，并且強度高，彈性模量亦高。在受力相同情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。

（四）建筑與結構的設計與功能一體化,使建筑更富有功能化。

在鋼結構桁架橋中，結構的形體，構件，節(jié)點從很大程度上制約著建筑的形象。建筑與結構的設計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設計環(huán)節(jié)進行下去，創(chuàng)造出技術與藝術融為一體的鋼結構建筑。比如重慶朝天門大橋主橋采用（190＋552＋190）m中承式鋼桁連續(xù)系桿拱橋，雙層橋面布置，上層為雙向六車道和兩側人行道，橋面總寬36m，下層中間為雙線城市軌道交通，兩側各預留一個汽車車行道。

二、大跨度鋼結構桁架橋的施工工藝

施工方案的選擇主要取決于結構形式。在實際工程中，由于受建筑體型、場地、造價、工期等因素制約，一種單純的吊裝方案，往往不能滿足要求。下面介紹幾種鋼桁拱橋的施工方法：（一）行走吊機架設法

拱上吊機主要分為步履式和移動式，由千斤頂或卷揚機牽引行走，通過后平衡裝置保持穩(wěn)定，并逐節(jié)段安裝外伸。起吊安裝時，吊機與主體結構錨固，結構穩(wěn)定性好，有利于構件的準確定位和安裝。這個方法在城市高架橋的架設中得到廣泛應用。而且在高水位的河面上架橋，也可以使用這種方法。

（二）浮吊架設法

在橋梁上方設置門吊，將組裝好的整孔主梁逐孔起吊，放置在橋墩、臺間，然后依次安裝橋面系和平縱聯(lián)。浮吊架設的優(yōu)點在于鋼桁架的拼接可以在岸上進行，這樣可以避免大量的高空作業(yè)。隨著鋼桁架拱橋跨度的增大，其對起重和運輸設備的要求高，操作難度大；此外，這種施工方法對橋址的地形條件和天氣狀況要求也較高。韓國的傍花大橋、加拿大魁比克橋、新光大橋均采用這種架設方法進行施工。

（三）有支架架設法

有支架架設法可以使結構受力更加明確，施工難度減小。施工較小跨徑的鋼桁架拱橋時，在條件允許的情況下（水深較淺，航運要求不高或陸地上）可以采用滿堂臨時支架進行施工。天津國泰橋即采用此種方法進行施工。大跨徑的鋼桁架拱橋在其邊跨也可以采用臨時支墩進行施工，這種方法可以縮小邊孔的懸臂長度，改善結構的受力，重慶朝天門大橋也采用了這種方法。

（四）懸臂架設法

用移動式剛腿轉臀起重機，一面拼裝，一面逐漸向前推進。懸臀法架設鋼梁是在橋位上不用臨時腳手架支撐，而是將桿件依次懸拼至另一墩（臺）上。其特點是不受橋渡水文條件、通航、流水、墩高和季節(jié)的限制，而且其專用輔助結構和輔助設備費用較少。對于多跨的連續(xù)桁架剛性拱橋而言，該安裝方法使結構受力簡單明確、施工工期大大縮短，緬甸曼德勒橋就采用這種方法。

（五）纜索吊裝架設法

纜索吊裝施工方法的特點是吊機安裝、拆卸比較方便，適用于多種拼裝方式，且對拱和梁的運輸方式和地點限制少。纜索吊機主塔多數(shù)情況下同時也作為臨時扣索索塔，不僅造成主塔的受力復雜，吊機起吊時主塔產(chǎn)生的變形還將通過臨時扣索影響到主體結構的變形，這對全橋的施工線形和內力的控制是很不利的。

（六）斜拉扣掛架設法

對于單孔的大跨度鋼桁架拱橋，斜拉扣掛施工方法是經(jīng)常被采用的。如在廣西邕寧邕江大橋（312m）施工中開發(fā)研究了千斤頂鋼絞線斜拉扣掛法，由于該技術采用了高強度、低松弛、張拉行程控制準確的預應力鋼絞線作為拱肋懸臂拼裝的扣索，使得拱肋的線形控制相對容易。

三、鋼桁梁架設方法在橋梁施工中的應用

（一）南京長江大橋

南京長江大橋江中正橋為鋼桁梁結構，共有9墩10孔，共有10孔（1×128米+9×160米），由1孔128m簡支鋼桁梁和3聯(lián)（3孔為一聯(lián)）9孔跨度各160m連續(xù)鋼桁梁組成，主桁采用帶下加勁弦桿的平行弦菱形桁架，采用懸臂拼裝法架設。每個橋墩高80米，每墩底部面積400多平方米，比一個籃球場還大，最高的橋墩從基礎到頂部高85米。墩與墩之間的距離除北岸第一孔是128米外，其余9孔均為160米，橋下可行萬噸巨輪。正橋兩端有4座70多米高的橋頭堡。巖床埋在正橋河床33～47米以下，9個橋墩基礎分別采用重型混凝土沉井、鋼沉井加管柱、浮式鋼筋混凝土沉井、鋼板樁圍堰管柱等基礎。正橋10孔鋼筋梁中9孔為160米跨度，采用優(yōu)質合金鋼桿件在現(xiàn)場鉚接拼裝架設。

（二）弗里芒特橋

美國俄勒岡州的弗里芒特橋建于1973年。該橋為3跨連續(xù)加勁拱，中間兩支座為固定鉸支座，兩端為活動支座。中跨跨長為382.63m，中跨拱矢高103.83m，拱肋為箱形截面，兩拱肋間距23.47m。該橋具有雙層橋面,兩橋面高差為10～11m，上層為鋼橋面板，下層為混凝土橋面板，橋面寬20.73m。該橋的最大特點為中跨的架設方法，中央的275.185m的橋梁部分重約6000t，是一次提升架設起來的。

四、大跨度鋼結構桁架橋的發(fā)展趨勢

隨著實踐經(jīng)驗的逐漸積累，剛桁架橋的設計理論和施工方法也將趨于完善，跨越能力也會不斷提高，相信在以后會有越來越多的方案傾向于這種橋型。另外，鋼結構符合可持續(xù)發(fā)展的概念，也可做環(huán)保住宅。在我國目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時代背景下，鋼結構體系必將成為住宅結構體系的主流。我國鋼結構發(fā)展十分迅速，鋼結構住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設部列為重點推廣項目。一批有特色有實力的專業(yè)研究所、設計院、建筑施工單位、施工監(jiān)理單位都在日臻成熟，專業(yè)性、技術性、規(guī)模化更加完善。

總結

我國在大跨徑鋼桁架拱橋的制造和架設正處于快速發(fā)展的過程中，依托工程實例對此種橋型施工方法進行總結顯得尤為重要，也為今后同類工程施工提供了參考和借鑒。大跨度鋼結構的發(fā)展狀況與施工技術水平已成為代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。

參考文獻

[1]李阿特，蘇贈來.大跨度鋼桁架拱橋施工技術[J].黑龍江交通科技.2008. 11.

[2]中華人民共和國待業(yè)標準.公路橋涵設計通用規(guī)范.北京：人民交通出版社，2004．

篇9

關鍵詞：鋼絲繩；橋梁；裂縫；加固

常規(guī)的加固方法有增大截面加固、體外預應力加固、粘鋼加固、粘貼CFRP加固、高強不銹鋼絞線網(wǎng)-滲透性聚合砂漿加固等。各種方法有其特有的優(yōu)點，但也經(jīng)常有這樣那樣的缺點，如工期長、需停止交通，增加結構自重、施工麻煩、剛度提高不顯、耐高溫耐久性差等。目前很少有加固方法能在基本不增加結構自重、不減少建筑物空間的前提下，同時顯著提高結構的剛度和最大承載力，使加固材料充分發(fā)揮作用，不發(fā)生粘結破壞，且加固后的梁仍然有很好的延性。而本文提出的預應力高強鋼絲繩加固(P-SWR)新技術可較好地解決現(xiàn)有加固方法中存在的主要缺點，達到以上目的。論文對預應力高強鋼絲繩抗彎加固混凝土梁進行了分析探討！。

1工程概況

2010年廣西公路管理局危橋改造項目某標段共有917.3 m，全為加固橋梁，共22座橋。橋上部結構的主要形式有鋼筋混凝土連續(xù)板、預應力混凝土連續(xù)板、鋼筋混凝土雙曲拱、鋼筋混凝土單曲拱等。在對這些橋的檢測中，發(fā)現(xiàn)這些橋存在較多病害，上部結構梁底出現(xiàn)了較多裂縫，需要維修加固。

2預應力高強鋼絲加固混凝土梁的原理

用預應力高強鋼絲繩加固混凝土梁,是在需要提高抗彎承載力的梁底部外例,沿梁跨度方向布排或多排施加了預拉力的鋼絲繩,以此來抵消部分外荷載在梁上產(chǎn)生的彎矩影響。預應力高強鋼絲繩與體外預應力都屬主動加固方式,但前者比后者具有更多優(yōu)勢:a.鋼絲繩在梁底分散布置,不會在錨固區(qū)產(chǎn)生應力集中;b.鋼絲繩張拉完成后在粱底涂抹防護砂漿,可以保護鋼絲絕不受損傷;c.單根預應力鋼絲繩的拉力較小,張拉時不需要大型設備,施工更方便。

3預應力鋼絲繩加固材料特點

預應力高強鋼絲繩加固對鋼絲繩材料、錨頭、錨具以及砂漿都有著特殊的要求。鋼絲繩應選用高強度、低松弛、高延性的鋼絲繩,其直徑不宜太大,以便于張拉和錨固,直徑根據(jù)所需施加的總預應力和鋼絲繩根數(shù)共同確定,本工程中鋼絲繩直徑為4.5mm。

選用鋁合金套筒制作擠壓錨頭,將鋼絲繩端部折成雙股后穿入套筒中,然后用特別設計的擠壓器進行擠壓,使鋁合金套筒與鋼絲繩成為一整體,構成擠壓錨頭。

4預應力鋼絲繩加固梁體施工工藝

預應力高強鋼絲繩抗彎加固必須將鋼絲繩可靠地錨固于梁底,使鋼絲繩的拉力能夠傳遞到待加固混凝土梁上,有效提高混凝土梁的抗彎承載力,施工方法和工藝如下所述:

4.1端部錨具的制作

端部錨具由鋼絲繩根數(shù)和其承擔的拉力荷載專門設計。為確保預應力鋼絲繩張拉與錨固的方便,其外側為開口形式,開口寬度比鋼絲繩直徑寬0.5mm,開口深度以能將鋼絲繩有效錨固為宜。錨具的厚度考慮焊接的需要,寬度由鋼絲繩的受拉力所需強度確定,長度根據(jù)梁底寬度確定。本工程中錨具槽口寬度為5mm,深度為10mm,單個錨具長度為74cm,寬度為5cm。錨具制作完成后將其焊在寬度較大的鋼板上。

4.2端部錨座的固定

按照設計要求,對梁端底板進行量測和放線,確定設置端部錨具的中心線位置。在梁底安裝端部錨座的中心線位置沿跨度方向刻槽,刻槽深度以能將錨具的錨固鋼板嵌入為宜,以使鋼絲繩與梁底盡量密貼。將刻槽位置打磨成粗糙的平面,并鉆孔植入全螺紋螺桿。打磨錨固鋼板的粘貼結合面,在鋼板結合面及處理好的混凝土表面上涂抹黏鋼膠,將鋼板黏貼在預定位置,立即緊固螺母將鋼板固定。待結構膠達到設計強度鋼板黏貼牢固后,即可進行下一道工序。(見圖1,2)。

4.3預應力鋼絲繩下料與擠壓錨頭的制作

預應力鋼絲繩的下料長度要求極為嚴格,根據(jù)兩端端部錨具的間距及預應力鋼絲繩的工作應力計算確定。梁底錨座安裝好后,用一根同規(guī)格的鋼絲繩作為基準鋼絲,根據(jù)基準鋼絲的張拉控制應力與現(xiàn)場測量的實際引伸量的關系,精確確定鋼絲繩的無應力下料長度。鋼絲繩下料是應在拉緊但無應力狀態(tài)下進行,下料長度應控制在13mm以內。擠壓錨頭(圖3)為鋁合金雙孔套筒式,鋼絲繩在端部折成雙股后穿入擠壓錨頭內孔,由專門設計的擠壓模具、擠壓機械對擠壓錨頭進行強力擠壓,使擠壓錨頭與鋼絲繩擠壓成一體。

4.4板端部槽口的開鑿

根據(jù)設計，對板梁進行量測、放線確定兩端設置端部錨具的中心線位置，在中心線處沿跨度方向鑿出寬度約10cm的端部槽口，深度以暴露出梁內部的構件已配縱筋、并能牢固焊接端部錨具即可，深度約為底部混凝土保護層厚度。

4.5端部錨具的制作及其固定

端部錨具由鋼絲繩所承擔的拉力荷載專門設計。為確保預應力鋼絲繩張拉與錨固的方便，其外側為開口形式，開口上寬3mm，下寬4mm，深度10mm，整個端部錨具厚度考慮了焊接厚度的需要，寬度由承擔預應力鋼絲繩的拉力所需強度確定，預應力鋼絲繩直徑為3mm時，取40mm，錨具長度根據(jù)板梁截面寬度確定。

4.6端部槽口灌注端部錨固砂漿

端部槽口灌注高強度、固化時間短、微膨脹、粘結性能好的高性能砂漿。灌注前將周圍混凝土表面鑿毛、清除浮渣、沖洗干凈，灌注后保持砂漿面與加固構件底面齊平。

4.7預應力鋼絲繩下料制作與擠壓錨頭的擠壓

下料長度根據(jù)兩端端部錨具的間距及預應力鋼絲繩的工作應力計算確定，下料時需要保證鋼絲繩在拉緊狀態(tài)下進行。擠壓錨頭為鋁合金雙孔套筒式，鋼絲繩穿人擠壓錨頭內孔，由專門設計的擠壓模具、擠壓機械對擠壓錨頭進行強力擠壓，使擠壓錨頭與鋼絲繩擠壓成一體。

4.8預應力鋼絲繩的張拉與錨固

預應力鋼絲繩的一端可直接穿入端部錨具的開口,另一端通過張拉器進行張拉。張拉長度滿足兩端的端部錨具間距時,將預應力鋼絲繩從端部錨具的開口嵌入,對擠壓錨頭進行錨固。張拉時采用對稱的原則,從中間向兩側對稱進行,以防結構產(chǎn)生扭轉、側彎,一側與另一側的鋼絲繩數(shù)量之差不超過3根。

鋼絲繩張拉過程中要密切注意每根鋼絲繩的張拉應力大小,拉應力過大或過小都是不符合要求的。若張拉的鋼絲繩應力超過設計控制張拉力很多才能錨固,則該鋼絲繩的下料長度過短,不符合要求;若鋼絲絹張拉應力還沒有達到設計控制張拉力就可嵌入錨具凹槽內,則該鋼絲繩下料長度過長,可加錨具外端加墊片進行調整。(見圖4)

4.9澆注端部錨固砂漿和底部防護砂漿

端部錨固砂漿采用高性能環(huán)氧砂漿,強度高、硬化快;底部防護砂漿采用聚合物砂漿,具有較好的延性,不易出現(xiàn)橫向裂縫。當鋼絲線全部張拉完畢并可靠緊固后,在端部錨具處涂抹錨固砂漿,在錨具之間的鋼絲繩位置梁底涂抹防護砂漿,將鋼絲繩及錨具覆蓋。砂漿涂抹完成后,在其表面涂刷一層與梁體顏色相近的涂料,以達到美觀效果。

5結論

5.1預應力鋼絲繩加固梁體,克服了諸多抗彎加固方法的不足,并能有效提高結構的剛度和抗彎承裁力,是一種相對較好的加固方法,具有很好的應用前景。

5.2由于鋼絲繩擠壓錨頭是在張拉施工前就制作好的,對其施加的預應力串鋼絲繩的伸長量控制,并且每根鋼絲繩的彈性模量不一定完全相同,即使其下料長度完全相同,還可能會使最終施加的預應力與設計值存在偏差,若能將張拉端的錨頭和錨具進行改進,將使這種方法得到進一步完善。

參考文獻：

[l] 吳剛，蔣劍彪等.預應力鋼絲繩抗彎加固混凝土結構及其加固方法，國家發(fā)明專利申請資料(申請?zhí)?200610012294.5).

[2] 聶建國，王寒冰，張?zhí)焐甑?高強不銹鋼紋線網(wǎng)一滲透性聚合砂漿抗彎加固的試驗研究[J].建筑結構學報，2005，26(2).

篇10

關鍵詞:雙曲拱橋 加固 粘貼鋼板法

中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 03-016-02

1粘貼鋼板法加固雙曲拱橋概述

1.1可行性

許多早期修建的雙曲拱橋,普遍存在設計荷載標準低、結構整體性差的缺點,由于長期的超載作用,大部分都出現(xiàn)了不同程度的破損,使結構的承載力大大降低。因此,對雙曲拱橋進行加固改造具有重要現(xiàn)實意義 。在隨之產(chǎn)生的眾多加固維修方法中,粘貼鋼板法便是行之有效的一種。

粘貼鋼板加固法是采用環(huán)氧樹脂或建筑結構膠將鋼板粘貼在石拱橋構件的受拉區(qū)或薄弱部位表面,使之與結構物形成整體共同受力,從而達到加固增強、提高橋梁承載能力的目的。

根據(jù)不同的加固部位和加固要求,粘貼鋼板法可設計為在拱肋上一側、兩側、三側粘貼鋼板加固和在拱腳上粘貼和焊接角鋼加固法。

粘貼鋼板加固法的優(yōu)點是:粘貼鋼板所占空間小,基本上不減少橋梁的凈空,能在橋下施工,不中斷交通,施工方便,工期短,加固工作量小,加固效果卻很明顯。

外貼鋼板相當于提高了混凝土結構的含鋼量,因而能起到減少裂縫擴展,改善原結構受力,提高結構的抗彎、抗剪的能力。在構造設計時,用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應盡可能薄而寬,厚度一般為4～6mm,較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應構件表面形狀。用于提高抗剪能力的鋼板厚度宜厚點,一般采用10～15mm。

1.2加固類型

針對不同病害類型,粘貼鋼板法對主拱圈進行加固常見的有兩種情況:

(1)由于拱肋強度不足而引起的徑向裂縫。

此時可僅在拱肋底面粘貼鋼板或底面和側面都粘貼鋼板,使拱肋下部形成一側加固或三側加固,如圖1所示。

圖1針對拱肋強度不足進行加固

(2)不僅拱肋出現(xiàn)徑向裂縫,而且在拱腳出現(xiàn)環(huán)向裂縫。

此時在拱肋底面和側面都粘貼鋼板的基礎上,選擇尺寸適宜的角鋼,將角鋼一側與拱肋上已粘貼的鋼板焊接,另一側粘貼在墩臺上,并用錨栓錨固。如圖2所示。

圖2 針對拱腳開裂進行加固

對于上述情況,在粘貼鋼板之前要特別注意運用灌漿封縫的方法處理裂縫。

1.3施工工藝

粘貼鋼板法的施工工藝一般為:

(1)鋼板制作。制作用于粘貼加固的鋼板,并對其表面進行處理。

(2)表面處理。將混凝土破碎部分清除,鑿平鑿毛,清除浮塵,鋼板表面去油污,除銹,用丙酮擦洗干凈,涂環(huán)氧樹脂薄漿。

(3)粘貼鋼板。先在混凝土、鋼板表面刷環(huán)氧樹脂膠,再在鋼板上鋪環(huán)氧樹脂砂漿。將鋼板貼到混凝土表面上,旋緊螺絲進行加壓。固化后卸除螺帽,截去外露的螺絲桿。

(4)加壓方式?；炷琳迟N面埋設螺栓,鋼板設孔,把鋼板粘貼到混凝土表面后立即旋緊螺帽進行加壓。

(5)檢查粘貼質量。用肉眼觀察,如發(fā)現(xiàn)鋼板與混凝土表面之間有空隙,填入膠結劑補貼。

(6)防護處理。鋼板表面先涂環(huán)氧樹脂薄漿,再涂防銹漆進行保護。

2工程實例

2.1工程概況

某雙曲拱橋修建于1972年,橋梁全長246.26m,橋面寬度為凈7.0+2.25m安全帶。雙向各一車道,無人行道,原設計荷載為汽車-13級,掛-60。該橋上部結構為40.4米空腹式鋼筋混凝土雙曲拱橋,主拱圈為等截面懸鏈線無鉸拱,矢跨比為1/9,拱軸系數(shù)m=3.5。拱肋為矩形截面,主拱圈由6根拱肋、5根拱波組成。拱肋底寬20cm,各肋間凈距1.26m,每跨用25道鋼筋混凝土橫系梁聯(lián)系。本橋下部構造為重力式墩、空心臺、沉井基礎。

由于長期的超載作用,橋梁眾多部分都出現(xiàn)了不同程度的破損,承載力大大降低。拱肋出現(xiàn)多道縱向裂縫,拱腳處混凝土開裂。

為保證結構及行車安全,必須進行加固處理。

2.2加固要求

(1)加固后橋梁荷載等級提高到公路-II級標準;(2)盡量不破壞原有結構;(3)盡量減少中斷交通時間;(4)便于施工和養(yǎng)護。

2.3加固方法

根據(jù)以上要求決定采用粘貼鋼板法加固此橋:

(1)對拱肋進行三側加固,即拱肋底面粘貼6mm的補強鋼板,兩側粘貼10mm的補強鋼板,加固長度貫通拱肋全長。對于起橫向連接作用的橫系梁也采用和拱肋同樣的加固方法。

(2)拱腳處在拱肋底面和側面都粘貼鋼板的基礎上,選擇140406型角鋼,將角鋼一側與拱肋上已粘貼的鋼板焊接,另一側粘貼在墩臺上,并用 3000的錨桿錨固。

2.4加固材料

混凝土:拱腹填料采用C10貧混凝土,其他采用C20,C30混凝土,所用混凝土必須嚴格按照相應的技術規(guī)范進行配制和施工。

鋼板:采用10mm、6mm厚16Mn鋼,其技術要求應符合《建筑結構用鋼板》(GB/T19879-2005)的規(guī)定,為保證焊接質量,鋼板采用Q235-B級鋼板。螺桿:采用全螺紋非焊接螺桿,材料采用Q235級。

膠劑:本橋加固均采用A級膠,其性能應符合《公路橋梁加固設計規(guī)范》JTG/T J22-2008表4.6.2,表4.6.4,表4.6.5,表4.6.6的規(guī)定。

焊接材料:焊接材料及焊接工藝應滿足公路鋼橋施工規(guī)范的要求。

3 結構建模計算

利用有限元軟件計算分析加固前后橋梁受力情況,判斷加固效果。

3.1計算所用原理

粘貼鋼板法內力計算主要按以下幾條原理進行:

(1)恒載內力及活載內力用粘貼后的組合體截面模量計算內力,即鋼板與原混凝土作為一個整體計算,對不同的混凝土標號和粘貼的補強鋼板按其彈性模量進行截面換算;

(2)按彈性理論進行計算;

3.2材料和主拱圈截面

主拱圈為250號鋼筋混凝土,腹拱圈為200號混凝土,腹拱橫墻為150號片石混凝土,墩臺身為150號片石混凝土。

根據(jù)各主要部件尺寸,加固前后主拱圈的截面如圖3、圖4所示。

圖3加固前主拱圈截面圖(單位:cm)

圖4加固后主拱圈截面圖(單位:cm)

3.3荷載和約束

由于原橋建成時間較長,不考慮收縮徐變的作用。主要考慮的作用有:恒載(加固前和加固后增加的恒載)、汽車荷載(考慮沖擊力)。按照承載能力極限狀態(tài)進行荷載組合1.2恒載+1.4汽車(考慮沖擊力)。

約束條件為:主拱圈拱腳與墩臺、腹拱圈與墩臺和側墻均為固結。

3.4結構建模計算

利用MIDAS Civil軟件對橋臺間的4跨建立模型,共分為889個單元,681個結點。主拱圈、腹拱圈及橫墻、橋面系及拱上填料、墩臺均用梁單元模擬。輸入相應的截面、材料、邊界條件及荷載后,計算加固前后的結構中的內力,并進行分析。建立橋梁模型如圖5所示。

圖5橋梁模型圖

3.5計算結果比較分析

根據(jù)程序計算結果,選取主拱圈的拱腳、拱頂、1/4跨截面內力結果分析加固前后的受力情況。表1、表2中:Md為截面彎矩設計值;Nd為截面軸力設計值(受拉為正) 。

表1 加固前計算結果

表2加固后計算結果

從截面抗力與軸力的比值可以看出:原橋在公路-II級荷載作用下,主拱圈拱腳截面不能滿足提載后的承載力要求;加固后該橋在公路-II級荷載作用下,主拱圈各截面滿足了提載后的承載能力要求。表明通過粘貼鋼板法加固拱肋后,該橋的承載能力得到了明顯的提高。

4現(xiàn)場檢測結果

對加固后的橋梁進行動載試驗。動載試驗反映的是橋梁在動荷載作用下橋梁上部結構的動力特征和動力響應。試驗結果如下:

4.1 自振頻率

對加固前后大橋的自振頻率進行比較。如表3所示。

表3 大橋加固前后自振頻率實測值

由表3可以看出,大橋加固后的自振頻率的實測值均大于加固前,說明橋梁結構動力剛度得到明顯提高。

4.2沖擊系數(shù)

對加固前后大橋的沖擊系數(shù)進行比較。如表4所示。

表4大橋加固前后沖擊系數(shù)實測值

由表4可以看出,大橋加固后的沖擊系數(shù)的實測值均小于加固前,并且小于規(guī)范理論值,說明橋梁結構動力剛度滿足設計要求。

5結語

采用粘貼鋼板法加固雙曲拱橋效果顯著。既不較少橋梁凈空,又不中斷交通,并且大大改善橋梁的受力情況,使結構受力更加合理。施工簡單,成本較低,值得進行推廣。

注釋:

張樹仁,王宗林.橋梁病害診斷與改造加固設計[M]. 北京: 人民交通出版社,2006.

周建庭,劉思孟,李躍軍.石拱橋加固改造技術[M].北京:人 民交通出版社,2008:180-182.