浅析桥梁维修与加固大连理工毕业论文.doc
《浅析桥梁维修与加固大连理工毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浅析桥梁维修与加固大连理工毕业论文.doc(24页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、大连理工大学网络高等教育毕业论文(设计)模板 网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文(设 计) 题 目: 浅析桥梁维修与加固 学习中心:上海开放大学奥鹏学习中心层 次: 专科起点本科 专 业: 土木工程(道桥方向) 年 级: 学 号: 学 生: 指导教师: 完成日期: 2016年11月15日 III浅析桥梁维修与加固内容摘要桥梁作为交通工程的重要组成部分,数量大、结构规模大、改造周期长,需要长期保持其机能,对病害做到及时发现、跟踪、整治。但随着桥梁建设技术的进步,常见病害也会不断“更新”,这将是一门不断发展的学科,研究相应其加固措施,对延长既有桥梁寿命、提高今后桥梁的维修养护质量具有重要的意义
2、,本文着重分析桥梁维修与加固处理方法。本文根据桥梁结构加固改造的方法和思路对建筑结构进行了研究,以加固采用桥梁技术为标准对某桥梁的加固进行了设计,希望本文的写作能为今后的研究做一些贡献。关键词:浅析;桥梁;维修与加固目 录内容摘要I引 言11 绪论21.1 概述21.2 桥梁维修与加固的重要性21.3 本文主要研究内容22 公路桥梁检查与检测42.1 公路桥梁检查42.2 公路桥梁检测42.3 公路桥梁评定63 公路桥梁缺陷修补83.1 公路桥梁表层缺陷的维修83.2 公路桥梁内部缺陷的维修83.3 公路桥梁结构裂缝的维修94 桥梁构件和附属设施维修104.1 桥面板的维修104.2 公路桥梁
3、桥面铺装层的维修104.3 公路桥梁伸缩缝和支座的维修104.4 桥梁排水设施、栏杆设施的维修115 梁桥加固方法135.1 增大截面加固法135.2 粘贴钢筋加固法135.3 粘贴钢板加固法135.4 粘贴碳纤维加固法135.5 体外预应力加固法145.6 改变结构体系加固法145.7 增设承重构件加固法146 下部结构加固方法166.1 扩大基础加固法166.2 桩基础加固法166.3 人工地基加固法166.4 旋喷注浆加固技术176.5 桥台加固方法176.6 桥墩加固方法187 结论与建议19参考文献20引 言近年来随着我国工业化进程的加快,特大型工业设备运输、集装箱运输、矿山特种车辆
4、及私自改装重型车辆的运行,都给现有桥梁的安全使用造成威胁。原来按旧标准规定的荷载等级设计建造的桥梁,由于交通量的不断增加,加之前述重型车辆的频繁出现,更是造成这些桥梁雪上加霜。现有道路上的桥梁由于营运使用多年,主要部位出现缺陷,如裂缝、错位、沉降等,通过对现有桥梁进行检查,了解其各部位损坏的程度,核定其承载能力,为桥梁的维修加固提供必要的依据。另外,当桥梁遭受特大灾害时,如因地震、洪水等而受到严重损坏或在建造、使用过程中发生严重缺陷(如质量事故、过度的变形和严重裂缝以及意外的撞击受损断裂等),均须通过对其检查,核定其承载能力。为桥梁的管养提供可靠依据。钢筋混凝土桥梁以其刚度大、强度高、取材广泛
5、、造价低、噪音小、结构形式多、具有较好稳定性和耐久性、维修费用少等优点在铁路建设中被广泛采用。混凝土桥梁在铁路建设中占有相当大的比例,尤其是山区铁路,钢筋混凝土桥梁的比例占到线路总长的10%40%,甚至更多。随着耕地保护及环保意识的提高,钢筋混凝土桥梁所占的比重将越来越大,据资料显示,正在建设的京沪高速铁路钢筋混凝土桥梁占到线路总长的80%左右。在我国既有铁路线上广泛使用的钢筋混凝土桥梁由于设计、施工、养护、运营、材料及环境等影响,混凝土的强度、刚度、耐久性、稳定性问题非常突出。根据统计我国铁路病害桥梁所占比例占所有桥梁的40左右,其中六七十年代建成的桥梁所占的比重更大,桥梁结构类型主要以简支
6、梁为主。经调查统计这些桥梁大部分已出现病害,主要表现在梁、墩裂纹普遍,发展速度加快;混凝土钢筋锈蚀严重;混凝土炭化、腐蚀、露筋普遍;支座歪斜、位移、空掉、积水、翻浆、支承块破损压溃、失效;桥面积水、翻浆、板结排水不畅、步行板失效、吊围及人栏钢筋锈蚀严重;桥梁联接差、横向刚度及一阶自振频率不足、横向振幅偏大;浅基础冲刷失稳等。很多桥梁不仅不能满足提速和重载的需要,而且还被迫限速。201 绪论1.1 概述 桥梁维修与加固的主要内容及含义在于:对服役桥上部构件维修加固,对服役桥下部构件维修加固,拓宽桥梁的行车道或人行道,升高桥梁上部构造的高度,更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构,部分或全部更换桥梁损
7、坏或破坏服役了的结构物。桥梁的维修与加固工作,从功能性及节约性两方面考虑,须充分利用原有部分,凡能加固的,则不宜改建,凡能部分改建的,则不应全部改建。1.2 桥梁维修与加固的重要性建筑物维修加固的目的主要是提高结构构件的强度、刚度、稳定性和耐久性,恢复结构的使用功能和安全性,减少事故隐患,延长结构使用寿命。结构加固作为工程结构的一个重要分支,正方兴未艾,近年来取得了长足的发展。过去,人们把加固视为修修补补,“头痛医头。脚痛医脚”,缺少系统的分析和理论探讨。近十余年来,结构加固技术发展迅速,已经逐渐发展为一门新的学科。混凝土结构加固的原因主要有以下几个方面:1)设计基础资料和设计方法不准确,导致
8、设计出来的建筑物存在着安全问题;2)施工方法的错误、施工管理的不善及偷工减料等原因,使建筑物存在质量问题;3)由于高湿酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等自然灾害的作用,导致建筑物发生严重损坏;4)设计规范的修订和设计标准的提高,按原规范标准设计的结构将不能满足设计标准的要求;5)原有建筑物使用功能和要求的改变,需要对其进行改造、加固。我国是一个自然灾害多发的国家,在二十世纪五六十年代修建的大批工业厂房、公用建筑和民用建筑的加固改造任务已经大量的提到日程上来。大量的桥梁工程由于交通量和荷载的增加、修建时间较长或原设计标准较低,已经出现严重的损坏,急需加固改造处理。据统计,到2010年我国
9、建筑面积约为50亿平方米,其中约23亿平方米需分期分批进行鉴定和加固,近10亿平方米急需维修加固才能使用。总之,大规模建设之后,结构加固将成为建设的主角,无论是从历史文化保护角度还是对居住安全耐久性等角度,结构加固将变得尤为重要。1.3 本文主要研究内容本文主要通过公路桥梁检查检测发现桥梁存在的安全隐患缺陷,采取针对性的维修加固方案来确保桥梁的正常安全运行,桥梁在维修加固中应注重四大原则:桥梁加固是种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。故桥梁维修加固时应以不更改原有建筑形式为原则,只有在复杂情况下,才能更改其结构。桥梁维修加固时存在多种不同方式,据服役桥实际情况、
10、承载能力的减弱程度和今后任务,而采用相应恰当的维修加固方式。桥梁的加固主要有三种方式:扩大或增加原有结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度;用新的结构代替服役的应力不够的结构,改变原结构的受力体系,使原结构减少受力;对原结构施加外应力,来改变原结构的受力图形,并提高桥梁刚度和强度,下面主要从这些方面加以分析探讨。2 公路桥梁检查与检测2.1 公路桥梁检查公路桥梁的检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。经常检查主要是指对桥面设施、上部结构、下部结构及附属结构物的技术状况进行检查,一般每月不得少于一次,对支座一般可每季度一次,汛期应加强不定期检查,在检查时制定检查计划,开展现场检查,根据检查结果制
11、定应对措施,发现桥梁重要部件存在明显缺损时,应及时向上级提交专项报告;定期检查主要现场校核桥梁基本数据,实地判断损病害,确定维修范围及方式,对难以判断损坏原因和程度的部件,提出特殊检查的要求,对损坏严重、危及安全运行的危桥,提出限制交通或改建的建议,根据桥梁的技术状况,确定下次检查时间;特殊检查是查清桥梁的病害原因、破损程度、承载能力、抗灾能力、确定桥梁技术状况的工作,特殊检查分为专门检查和应急检查,应委托有相应资质和能力的单位承担。2.2 公路桥梁检测公路桥梁检测包括桥梁结构的检查和验算,以及桥梁荷载试验和量测等,检测程序首先检查桥梁各部构造的技术状况,然后根据桥梁的现状进行结构检算。初建的
12、新型桥梁和缺乏技术资料的旧桥,必要时需进行荷载试验。通过桥梁结构的变位(线位移和角位移)、应变(或转换为应力)、动力特性参量(频率、振幅、阻尼比和动力系数等)、裂缝和损害等项目的检测,来证实桥梁在强度、刚度、稳定性、耐久性和动力性能等方面能否满足安全运营的要求。检测内容包括桥梁结构检查和荷载试验。结构检查主要内容有:桥梁上部结构和下部结构总体尺寸和变位的状况的检查;桥梁承重构件截面尺寸及其细部组合的偏差检查;桥面的平整度检查;材料的物理力学性能和可能存在的裂缝、缺陷、渗漏、锈蚀和侵蚀等损害的检查;必要时还进行地基和河床冲刷等状况的复查。结构检查的技术和设备大致可分为无破损检查和局部破损检查。无
13、破损检查主要用于结构材料强度、质量和缺陷等检查。无破损检查应用的技术有:回弹仪检查的技术;超声波探测技术(脉冲传递、脉冲衰减和全息摄影等方法);射线照相或衰减测定技术(电磁放射线有射线、射线、红外线和紫外线;核子放射线有中子、质子和正电子束等);磁力或磁通量探测技术;染色渗入法;探测锈蚀状况的半电池电位测量;激光全息摄影技术;光学孔径仪与光纤维和小型闭路电视录象机组合的观测技术;振动法检验技术等。无破损检查技术往往需要几种方法综合运用才能得到可靠的结果,并且需要有经验的检验人员。因此,用一般的量具和放大镜等辅助工具进行外观的检查诊断仍是最广泛的检查手段,必要时才应用无破损检查技术,辅助判断。为
14、了检查与试验作业的方便,尚有专用的桥梁检查车和轻型拼装式悬吊检查架。局部破损检查是在构件上采取试样进行物理化学分析和力学性能试验的检查方法。如测定材料的强度、弹性模量、混凝土的水泥含量、氯化物含量、炭化深度和渗水等测定,都需在构件上取样。又如混凝土或防水层电阻率的测量等,往往需要在构件上钻孔插入探测仪器进行测量。荷载实验桥梁静力荷载试验的加载设备常用大型货车、拖挂车、翻斗车、水车和施工机械等各种普通装载车;也有专用的单轴或多轴加载挂车和测定结构影响线的自行式单点荷载设备;有的场合也用压重物等。桥梁自振特性的试验测定方法大致有三类:第一类是常用的突然加载或卸载的方法激振桥梁,如跳车、释放、撞击和
15、小火箭等冲击荷载;第二类用运转频率可调的起振机或专用的单轴电-液惯性加振挂车进行谐振试验;第三类用脉动信号测试与分析的方法,用磁带机记录桥梁无载时的脉动随机信息,并用信号处理机进行谱分析,可取得多阶振型的特征值。桥梁受迫振动响应的试验测定常用接近运营条件的车辆,以不同车速通过桥梁进行行车试验,测定桥梁的动力系数与车速的关系;或在桥梁动力响应最大的部位进行起动或刹车试验;也可利用平时交通荷载或风荷载等随机荷载,测定桥梁随机振动的响应。检测桥梁受载及响应的仪器大体可分为静态测量仪器和动态测量仪器两种,也有相互组合和兼用的类型。荷载和力的测量,静态测量时常用杠杆式地磅、液压型轮重秤和各种机械式或液压
16、式测力计等;电子秤和各种电学的测力传感器及指示计可用于静态或动态测量。直接测定由于车辆荷载本身的振动同桥面不平整状况组合作用于桥梁动力轴重规律的激光测量装置,以及测定风载规律的三向风速测量装置等正在逐渐被采用。变位测量,静态测量时常用游标卡尺、百分表、钢丝挠度计、精密水准仪、经纬仪、水准式倾角仪、摄影测量与分析设备等。激光位移测量装置,以及各种电学的位移、倾角的传感器和指示器可用于静态测量和动态测量。还有在长期观测中采用连通管水平面法测量竖向位移的自动记录装置。应变应力测量采用千分表、手持式应变计、杠杆引伸计、刻痕应变计(也可用于动态测量)、电阻应变计与静态应变仪、振弦式应变计与频率(或周期)
17、测定仪、差动电阻式应变计和比例电桥等各种电学的应变传感器与指示器。此外,还有光弹和激光的应变测量装置,但应用不多。用电学应变计组装的各种应力计可直接测量应力,还有用应力松弛法测定结构剩余应力(如自重应力)。裂缝观测,静力试验过程中裂缝常用读数显微镜观测,也可用应变计(如手持式应变计、一般电阻应变计或裂缝电阻应变计等)监测混凝土裂缝的扩展,还可应用声发射技术探测裂缝的发生;或用纤维断裂法监测裂缝的扩展。此外,还用测缝计测量构造缝的伸缩。结构环境温度测量,常用日记(或周记)的双金属气象温度计。结构表面温度测量可用普通温度计和半导体测温计。混凝土结构内部温度测量一般采用热电偶、热敏电阻和其他类型的温
18、度传感器和指示器。测量动位移、速度和加速度的仪器有机械式的万能测振仪和各种电学的拾震器及其放大器和记录器。测量动应变常用动态电阻应变仪和振弦式应变仪器等。检测、验算和分析试验数据的记录、储存、处理与显示的方法,依照量测技术设备的先进性可分为三类:第一类是手工记录与处理的方法,使用非自动检测的静态测量仪器获得的数据多用这种方法。第二类是自动记录和手工处理的方法,对于自动检测的仪器,记录模拟数据采用笔式或光线式记录器,记录数字化数据采用电传打印机时,数据的处理往往仍用手工方法进行。第三类是利用微型计算机处理数据,动态数据处理有专用的信号处理机。脱机处理时,试验数据(模拟的或数字的)必须记录存储在磁
19、带、磁盘或穿孔纸带上,以便输入计算机处理。计算机输出处理结果的显示设备有 X-Y函数标绘器、热写示波器和电传打印机等。为了现场试验与量测方便,将各种测试仪器与数据处理设备组装成测试车,能改善野外测试条件和提高试验效率。对于需长期监测的桥梁可建立遥测中心试验站。2.3 公路桥梁评定根据检测的成果包括桥梁基本情况、检查记录、结构检查报告、结构检算书和荷载试验报告,桥梁评定分为一般性评定、适应性评定,一般性评定主要依据定期检查资料,对桥梁各部件进行技术状况综合评定,确定桥梁技术状况等级,提出各类桥梁维修措施,由定期检查者进行;适应性评定主要依据定期及特殊检查资料,结合试验与结分析,评定桥梁实际承载力
20、、通行能力、抗洪能力、提出桥梁维加固方案,如果桥梁检验评定结果不能满足运营安全性和耐久性的要求,那末,就需根据检验评定结果采取必要的措施,如降低通行载重量,限制车速和进行必要的修理或加固等,但是,桥梁的最终评定必须是根据桥梁检验成果的分析,同时结合桥梁的运营环境和使用要求等条件进行综合判断的结论。在进行前期的检验成果的分析中应遵循有关桥梁检定规范和设计标准,静力试验的一般要求是:桥梁在试验荷载作用下,结构显示良好的弹性工作状态,结构的弹性变形、残余变形和总变形量应满足规定的指标,结构的刚度要满足运行的要求,结构的应力和变形不超过设计标准的容许值,出现的裂缝宽度应小于相应使用环境下的许可值,应满
21、足耐久性的要求等;动力试验的一般要求是:桥梁实测动力系数应不大于设计取用值;在平时交通下,桥梁的振动(频率与振幅的组合)不使行人有不愉快和不安全的感觉,结构的最低阶自振频率应大于有关标准的限值,以避免发生可能的共振现象,结构的动应力应小于相应的疲劳极限值等等。3 公路桥梁缺陷修补3.1 公路桥梁表层缺陷的维修公路桥梁表层缺陷维修的主要材料有混凝土、水泥砂浆、混凝土胶凝剂、环氧树脂类。维修方法主要有水泥混凝土修补法:主要对桥梁结构中出现的蜂窝、空洞以及较大范围破损等缺陷,采用和易性较好的新鲜的混凝土,在浇筑时先把结构中缺陷部分清理掉,对混凝土浇筑部分凿毛处理,根据不同情况采用直接浇筑、喷射及压浆
22、等方法,当混凝土修补完成后,对新老周边接缝完的时候加以封闭,全部完成后加以后期养护,方法同混凝土养护;水泥砂浆修补法:对桥面小面积缺陷,当损坏深度不大时采用水泥砂浆涂抺,具体做法是准备工作完成后,将拌和好的水泥砂浆涂抺到修补部位,反复压光后按混凝土进行养护,同时新补区域涂上其它胶粘剂;喷浆修补法:主要指将水泥、砂和水的混合物经高压通过喷嘴喷射到修补位置,适用于重要混凝土结构物及大面积混凝土表面缺陷,在具体做法中采用凿毛、挂网、洒水等技术措施;环氧树脂修补法:在做法中要求混凝土表面无水湿、无油渍、无灰尘及其它污染物,表面加以凿毛并冲洗或吹净,保证修补部位无松散颗粒砂子,涂抺环氧树脂基液,使混凝土
23、表面被浆液湿润,保持良好的粘结性,环氧混凝土浇筑注意扰动已涂抺的环氧树脂基液,后期养护主要温控;砖石桥梁结构表面损坏维修主要指结构强度、稳定性满足安全使用前提下,对美观耐久性进行的修理工作,采用的方法有勾缝修补、抺浆或喷浆、局部修补、镶面石修理。3.2 公路桥梁内部缺陷的维修对公路桥梁内部缺陷采用预应力加固,在增设构件(以下简称“加固件”)或原有构件(如主梁梁体)中,施加了一定初始应力(即预应力)的一种加固方法。钢筋混凝土梁板是受弯或以受弯为主的横向受力构件。其预应力补强加固一般采用预应力拉杆,常用的拉杆体系有三种:水平预应力补强拉杆、下撑式预应力补强拉杆以及组合式预应力补强拉杆。各种拉杆体系
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浅析 桥梁 维修 加固 大连理工 毕业论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。