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城市橋梁墩柱安全事故緊急加固改造措施有哪些?

發布時間:2018/09/18 點擊量:

  城市是人類群居生活的一種高級形式,它集合了各種優勢資源,給人類的生活帶來極大的便利。城市橋梁作為交通系統的關鍵節點,其安全性直接影響到交通生命線的安全運營。墩柱承擔著橋梁上部結構所有荷載,并將荷載傳遞給地基基礎。隨著城市交通的發展,跨線立交成為一種必然的選擇,這種橋,上橋下都是車流的狀況,導致墩柱易受到意外車輛的撞擊,造成不同程度的損壞。常見的有開裂、破損、露筋,嚴重的可以造成上部結構的沉降,影響橋梁正常使用。

橋梁橋墩

  墩柱出現安全事故后,為保證城市交通的及時恢復,應對橋梁進行應急檢查和加固改造。根據現場調查情況和結構的基礎資料,評估結構的損壞程度,提出應急加固措施,為橋梁的修復、加固或重建提供技術依據。為盡快恢復正常秩序創造條件.保證城市交通運輸的暢通。

  應急檢查

  橋梁出現安全事故后,應急檢查的內容主要包括:①表觀調查;②應急檢測;③應急安全評估;④應急處治建議??焖俚谋碛^調查是根據經驗初步判斷結構損傷程度,墩柱屬于橋梁結構中荷載傳遞路徑上的主要構件,當出現開裂時,應對裂縫的寬度、長度、走向以及深度進行檢測,對其是否影響到結構承載能力進行評價。

  橋梁結構的常規評定可依據《公路橋梁技術狀況評定標準》( JTG/T H21 - 2011)、《公路橋涵養護技術規范》JTG H11- 2004 、《公路橋梁承載能力檢測評定規程》JTC/TJ21-201.《城市橋梁檢測和養護維修管理辦法》( CJ99 - 2003.J281 - 2003)中的規定進行。橋梁應急安全評估不宜完全依據現有常規評定標準,應突出橋梁在考慮短期安全性條件下,盡可能滿足通行需求,保證城市交通運輸工作的暢通性及安全性。應急安全評估除考慮橋梁結構的損傷外.還應兼顧橋梁所在道路的重要性和橋梁病害修復的難易程度。橋梁應急安全評估分為3類:無法通行、條件通行和正常通行。

  應急加固措施

  1. 支撐

  城市跨線橋墩柱易受車輛撞擊,當毀壞嚴重導致喪失承載能力時,可通過設置鋼管支撐或排架支撐,配合頂升設備,快速恢復城市交通。

  (1)鋼管支撐。鋼管支撐的特點是強度和剛度都很大,豎向變形小;占地面積小。對設有承臺的墩柱,可視情況將鋼管支撐的底座放置在承臺上;當無承臺或承臺面積不夠大時,需在鋼管支撐底部設置臨時擴大基礎。用于支撐的鋼管可預制成標準化模數式成品,橋梁一-旦需要搶險加固時.能快速施工、拼裝。因其強度、剛度大,支撐頂部可直接放置千斤頂進行頂升。因此,同步頂升系統往往配合鋼管支撐系統--起使用。

  (2)排架支撐。排架的特點是占地大、沉降量大,施工慢,對地基承載力要求不高,比較經濟,多采用成品空心鋼管預制而成,施工現場拼裝,其中滿堂碗扣式支架應用最多。支架通過橫向支撐提高其穩定性,縱橫向間距一般根據承載力要求計算確定。支架地基需簡單處理,多采用設置混凝士墊層,上面放置木方的方式來傳遞荷載。由于要占用-定的橋下空間,所以對橋下交通有一定的影響。

  2.增大截面

  (1)外包混凝士。外包混凝土是通過增大截面面積和提高配筋率,從而提高墩柱的強度、剛度、穩定性和抗裂性,同時對裂縫起到一定的修補和抑制發展的作用??筛鶕こ痰膶嶋H需求,對墩柱進行單側或多側的加固。根據不同的加固目的和要求,此技術又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固,或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固,為了保證補加混凝土正常工作.亦需適當配置構造鋼筋。加固中應將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結合。

  (2)噴射砂漿。噴射砂漿加固是對原有橋墩表面進行處理后,設置致密的鋼筋網.采用摻有纖維的高性

  能砂漿噴射覆蓋,最后用涂料進行外表面保護,實現對橋墩的增大截面加固。這種加固方法可很好地在結合面上傳遞拉應力和剪應力,使原結構得到一定程度的恢復,能大幅度地提高原有橋墩的承載力。該加固技術具有以下特點:

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 ?、谏皾{屬無機膠凝材料,抗老化、耐久性好,且與基材的協調性、滲透性好;

 ?、劢孛婷娣e和自重增幅較小。

  3.鋼套管

  鋼套管加固是將兩塊半圓鋼板置于需加固的墩柱處,焊接豎縫形成套管,用水泥砂漿或混凝土將柱子和套管間的間隙填充。此法對圓截面墩柱加固效果較好,對矩形截面墩柱加固時,宜采用橢圓形鋼管加固。鋼套管加固法可在基本上不增大構件尺寸的情況下對其進行修復,大幅度地提高截面承載力,增加構件的延性和剛度。此方法還可以有效減小橋墩受意外車輛刮蹭或撞擊產生的損傷。

  4.纖維增強材料( FRP)

  纖維增強材料( Fiber Reinforced Plastic,簡稱FRP)可分為碳纖維增強材料(CFRP)、玻璃纖維增強材料( GFRP)和芳綸纖維增強材料( AFRP)等。具有極好的比強度和比剛度、耐熱耐腐蝕。其中加固混凝土構件應用比較廣泛的形式有外貼法和嵌入法。FRP材料自重輕,對不同部位、不同環境下的結構,施工便捷,工期極短,結構外觀和尺寸基本沒有明顯變化,包裹鋼筋混疑t:柱能夠提高柱子的延性,主要是由于對墩柱進行了約束.提高混凝士的強度.修復加固效果明顯。

  5.繞絲

  繞絲法加固是將需加固的墩柱進行表面處理后,用高強鋼絲繩將其纏繞,最后涂抹上粘結材料。此方法利用環箍約束的原理進行墩柱加固,它能顯著提高墩柱軸壓承載力,有效地約束混凝士側向變形,使其表現出較好的延性性能,繞絲間距越小效果越好。繞絲加固法具有經濟效果好.施工方便,充分發揮原構件強度的優點。同時,存在不適用于較大偏心受壓柱,體外繞絲施加預緊力難以達到均勻的缺點。

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