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橋梁基礎(chǔ)擴大底面積的加固,稱為擴大基礎(chǔ)加固法。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深太淺,而墩臺又是磚右或混凝土剛性實體式基礎(chǔ)時的情況。擴大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強度驗算確定。當?shù)鼗鶑姸葷M足要求而問題僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降變形過大時,采用擴大基礎(chǔ)底面積的加固,主要由地基變形計算來加以確定。
當橋梁墩臺由于基礎(chǔ)埋置深度不夠,或因施工質(zhì)量控制不嚴等原因,導(dǎo)致墩臺開裂破損時,有時會出現(xiàn)貫通裂縫,可采用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固。加固時一般在墩身上中下分設(shè)三道圍帶,其間距應(yīng)大致相當于橋墩側(cè)面的寬度。每個圍帶的寬度,則根據(jù)裂縫的情況和大小而定,一般約為墩臺高度的1/10,厚度采用10一500px。當墩臺損壞嚴重,如有嚴重裂縫及大面積表面破損、風(fēng)化和剝落時,則可采用圍繞整個墩臺設(shè)置鋼筋混凝土護套的方法(穿褲子)進行加固。
為什么橋梁結(jié)構(gòu)必須要進行荷載試驗?
荷載試驗基本的目的是了解橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài),檢驗橋梁結(jié)構(gòu)整體的施工質(zhì)量與受力性能,對橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用性能、強度、剛度、裂縫等各項指標做出全的評價,并對橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力做出科學(xué)的評估,為橋梁交(竣)工驗收提供重要的科學(xué)依據(jù)以及為橋梁的管養(yǎng)維護提供合理的建議。
1、對于新建橋梁
對于新建橋梁,通過荷載試驗檢驗橋跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量,確定工程的可靠性,為橋梁順利的投入運營提供可靠依據(jù),同時為橋梁的長期監(jiān)測提供完整的初始指紋數(shù)據(jù),也為同類型橋梁設(shè)計與施工積累實測試驗資料。
2、對于采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝等修建的橋
對于采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)、新工藝等修建的橋梁,尚有許多需要檢驗與校正(諸如結(jié)構(gòu)的材料性能、學(xué)響應(yīng)等)以及尚未明朗或模糊的地方(如計算模型與實際結(jié)構(gòu)之間的差距等),通橋梁荷載試驗可以直接測得理論分析與計算所需的相關(guān)參數(shù),建立準確的力學(xué)模式,掌握橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的實際受力和工作狀況,探索橋梁結(jié)構(gòu)的受力特點,為充實、完善和發(fā)展橋梁設(shè)計計算理論和施工工藝積累科學(xué)的實踐資料。
3、大跨度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁
橋梁荷載試驗還是對新建橋梁,特別是大跨度、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的橋梁交(竣)工驗收和質(zhì)量評定的重要手段。通過荷載試驗可以檢驗橋梁的施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)受力性能,確定橋梁的實際運營狀況和使用條件,為竣工驗收、投入運營使用提供科學(xué)的依據(jù)。
4、對于既有橋梁
對于既有橋梁,特別是修建時間較長、已無法查找到原設(shè)計、施工和竣工資料的橋梁,通過荷載試驗可以評估橋梁實際的使用性能和承載能力,為既有橋梁的繼續(xù)安全使用、養(yǎng)護、加固、改建或限載提供科學(xué)的依據(jù)。
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橋梁加固
在19世紀以前,使用廣泛的橋墩材質(zhì)是木材。但是,木材的剛度不是很高,于是人們將橋墩進行加固,就變成了棧橋(TrestleBridge)。下圖中是一座鋼結(jié)構(gòu)棧橋:
盡管一些學(xué)者并不認同,但是大多數(shù)情況下,BeamBridge和GirderBridge是完全一樣的設(shè)計。這種梁式橋上,橫梁上承擔(dān)的彎矩很大,而扁平的結(jié)構(gòu)并不適合承擔(dān)大的彎矩。于是有人在梁的下側(cè)進行加強,變成TTTTTTT形的截面;或者,做成中空的箱式結(jié)構(gòu),在保證強度的基礎(chǔ)上節(jié)省重量。采用這種設(shè)計的梁式橋被稱為箱梁橋(BoxGirderBridge):
箱梁橋是目前采用廣泛的橋梁種類之一,這種橋梁有一個特點:橋梁上的載荷越大,或者橋墩間的跨度(span)越大,梁的厚度(depth)就越大。對于跨越道路或者運河的情況,橋面高度相同的情況下,梁的厚度越大,梁下方的空間就越小,因此可能給下面的道路或者運河帶來限界問題。解決這個問題的方式之一是通過式梁式橋(ThroughPlateGirderBridge),如下圖所示。橋面兩側(cè)的“擋板”不是防止人或車輛掉下去的,而是承重結(jié)構(gòu)的一部分:
然而,這種結(jié)構(gòu)并不是效的結(jié)構(gòu),為了達到相同的剛度,需要的材料要多于箱梁橋。為了達到良好的剛度同時節(jié)省材料(但并不節(jié)省造價),可以采用桁架橋(ThroughTrussBridge)。
桁架橋通過桁架結(jié)構(gòu),將橋梁載荷傳遞到橋面上方的鋼制拱形結(jié)構(gòu)上。當然,也有承重結(jié)構(gòu)位于橋面下方的DeckTruss。下圖中是常見的ThroughTruss桁架橋。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制
橋梁梁板的常見病害有哪些?
1、橋面鋪裝病害
橋面早期破壞嚴重。橋面過早出現(xiàn)車轍,擁包,網(wǎng)裂,龜裂,瀝青面剝落。
橋梁上部結(jié)構(gòu)及鋪裝結(jié)構(gòu)的耐久性不足。主要是鋪裝層難以阻止水的滲入,滲入水沿橋面板裂縫進入主梁,造成主梁鋼筋的腐蝕。
交通量不斷增大,車輛動荷載的反復(fù)作用,容易使路面破損開裂。
在車輛(尤其是超載、超限車輛)的長期作用下,在尚未達到設(shè)計年限時,橋梁的橋面板即出現(xiàn)凸凹不平或網(wǎng)狀開裂等疲勞破壞的特征。
2、凍融病害
西部地區(qū)受天氣影響極易產(chǎn)生凍融現(xiàn)象,長期反復(fù)作用易造成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫有些橋梁進行了加固處理,新澆混凝土和后補混凝土結(jié)合不好,易產(chǎn)生裂縫,而凍融作用又加劇了這種作用。
3、混凝土裂縫病害
在混凝土橋梁中,梁體開裂是一種較為普遍的現(xiàn)象。
其裂縫的形式有多種,其主要形式現(xiàn)總結(jié)如下:主梁梁端腹板的斜裂縫、腹板與頂板相接處的縱向裂縫、橋面板濕接縫處的縱向裂縫、其它形式的裂縫等。
而根據(jù)產(chǎn)生原因,裂縫類型分為:荷載引起的裂縫、溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、材料質(zhì)量引起的裂縫、施工質(zhì)量引起的裂縫等。
4、銹蝕病害
鋼筋銹蝕膨脹對周圍混凝土形成擠壓,造成凝土開裂、剝落。并使其有效截面的驟降。
5、橋梁附屬結(jié)構(gòu)病害 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制