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城市桥梁墩柱安全事故紧急加固改造措施有哪些?

发布时间:2018/09/18 点击量:

  城市是人类群居生活的一种高级形式,它集合了各种优势资源,给人类的生活带来极大的便利。城市桥梁作为交通系统的关键节点,其安全性直接影响到交通生命线的安全运营。墩柱承担着桥梁上部结构所有荷载,并将荷载传递给地基基础。随着城市交通的发展,跨线立交成为一种必然的选择,这种桥,上桥下都是车流的状况,导致墩柱易受到意外车辆的撞击,造成不同程度的损坏。常见的有开裂、破损、露筋,严重的可以造成上部结构的沉降,影响桥梁正常使用。

桥梁桥墩

  墩柱出现安全事故后,为保证城市交通的及时恢复,应对桥梁进行应急检查和加固改造。根据现场调查情况和结构的基础资料,评估结构的损坏程度,提出应急加固措施,为桥梁的修复、加固或重建提供技术依据。为尽快恢复正常秩序创造条件.保证城市交通运输的畅通。

  应急检查

  桥梁出现安全事故后,应急检查的内容主要包括:①表观调查;②应急检测;③应急安全评估;④应急处治建议。快速的表观调查是根据经验初步判断结构损伤程度,墩柱属于桥梁结构中荷载传递路径上的主要构件,当出现开裂时,应对裂缝的宽度、长度、走向以及深度进行检测,对其是否影响到结构承载能力进行评价。

  桥梁结构的常规评定可依据《公路桥梁技术状况评定标准》( JTG/T H21 - 2011)、《公路桥涵养护技术规范》JTG H11- 2004 、《公路桥梁承载能力检测评定规程》JTC/TJ21-201.《城市桥梁检测和养护维修管理办法》( CJ99 - 2003.J281 - 2003)中的规定进行。桥梁应急安全评估不宜完全依据现有常规评定标准,应突出桥梁在考虑短期安全性条件下,尽可能满足通行需求,保证城市交通运输工作的畅通性及安全性。应急安全评估除考虑桥梁结构的损伤外.还应兼顾桥梁所在道路的重要性和桥梁病害修复的难易程度。桥梁应急安全评估分为3类:无法通行、条件通行和正常通行。

  应急加固措施

  1. 支撑

  城市跨线桥墩柱易受车辆撞击,当毁坏严重导致丧失承载能力时,可通过设置钢管支撑或排架支撑,配合顶升设备,快速恢复城市交通。

  (1)钢管支撑。钢管支撑的特点是强度和刚度都很大,竖向变形小;占地面积小。对设有承台的墩柱,可视情况将钢管支撑的底座放置在承台上;当无承台或承台面积不够大时,需在钢管支撑底部设置临时扩大基础。用于支撑的钢管可预制成标准化模数式成品,桥梁一-旦需要抢险加固时.能快速施工、拼装。因其强度、刚度大,支撑顶部可直接放置千斤顶进行顶升。因此,同步顶升系统往往配合钢管支撑系统--起使用。

  (2)排架支撑。排架的特点是占地大、沉降量大,施工慢,对地基承载力要求不高,比较经济,多采用成品空心钢管预制而成,施工现场拼装,其中满堂碗扣式支架应用最多。支架通过横向支撑提高其稳定性,纵横向间距一般根据承载力要求计算确定。支架地基需简单处理,多采用设置混凝士垫层,上面放置木方的方式来传递荷载。由于要占用-定的桥下空间,所以对桥下交通有一定的影响。

  2.增大截面

  (1)外包混凝士。外包混凝土是通过增大截面面积和提高配筋率,从而提高墩柱的强度、刚度、稳定性和抗裂性,同时对裂缝起到一定的修补和抑制发展的作用。可根据工程的实际需求,对墩柱进行单侧或多侧的加固。根据不同的加固目的和要求,此技术又可分为加大断面为主的加固,和加配筋为主的加固,或者两者兼备的加固。加大截面为主的加固,为了保证补加混凝土正常工作.亦需适当配置构造钢筋。加固中应将钢筋加以焊接,作好新旧混凝土的结合。

  (2)喷射砂浆。喷射砂浆加固是对原有桥墩表面进行处理后,设置致密的钢筋网.采用掺有纤维的高性

  能砂浆喷射覆盖,最后用涂料进行外表面保护,实现对桥墩的增大截面加固。这种加固方法可很好地在结合面上传递拉应力和剪应力,使原结构得到一定程度的恢复,能大幅度地提高原有桥墩的承载力。该加固技术具有以下特点:

  ①施工便捷;

  ②砂浆属无机胶凝材料,抗老化、耐久性好,且与基材的协调性、渗透性好;

  ③截面面积和自重增幅较小。

  3.钢套管

  钢套管加固是将两块半圆钢板置于需加固的墩柱处,焊接竖缝形成套管,用水泥砂浆或混凝土将柱子和套管间的间隙填充。此法对圆截面墩柱加固效果较好,对矩形截面墩柱加固时,宜采用椭圆形钢管加固。钢套管加固法可在基本上不增大构件尺寸的情况下对其进行修复,大幅度地提高截面承载力,增加构件的延性和刚度。此方法还可以有效减小桥墩受意外车辆刮蹭或撞击产生的损伤。

  4.纤维增强材料( FRP)

  纤维增强材料( Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)可分为碳纤维增强材料(CFRP)、玻璃纤维增强材料( GFRP)和芳纶纤维增强材料( AFRP)等。具有极好的比强度和比刚度、耐热耐腐蚀。其中加固混凝土构件应用比较广泛的形式有外贴法和嵌入法。FRP材料自重轻,对不同部位、不同环境下的结构,施工便捷,工期极短,结构外观和尺寸基本没有明显变化,包裹钢筋混疑t:柱能够提高柱子的延性,主要是由于对墩柱进行了约束.提高混凝士的强度.修复加固效果明显。

  5.绕丝

  绕丝法加固是将需加固的墩柱进行表面处理后,用高强钢丝绳将其缠绕,最后涂抹上粘结材料。此方法利用环箍约束的原理进行墩柱加固,它能显著提高墩柱轴压承载力,有效地约束混凝士侧向变形,使其表现出较好的延性性能,绕丝间距越小效果越好。绕丝加固法具有经济效果好.施工方便,充分发挥原构件强度的优点。同时,存在不适用于较大偏心受压柱,体外绕丝施加预紧力难以达到均匀的缺点。

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