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1、（具体的毕业实践成果题目）姓 名： 黄存存 学 号： 指导老师： 吕和平 I公路桥梁维修加固技术经济评价分析摘要随着我国交通运输业的高速发展，过去修建的桥梁，承受着大量超载车辆和超大交通量的沉重负荷，到目前为止都发生了大小程度不同的病害。目前，公路桥梁所承受的负荷有三个特点：一是交通量不断增大；二是重型车辆增加及超载现象严重；三是超限运输的出现和增加。公路桥梁加固技术经济评价是公路桥梁加固工程设计中的重要组成部分，通过对加固部分与新建该部分的经济合理II性进行分析、论证和评价，为项目决策提供依据。关键词：公路，桥梁，维修，加固，经济i目录摘要 .ABSTRACT .错误！未定义书签。1 绪论
2、.12 旧桥上部结构加固技术 .12.1 桥面补强层加固法 .12.2 增大截面和配筋加固法 .12.3 锚喷混凝土加固法 .12 旧桥上部结构加固技术 .22.4 粘贴钢板和碳纤维加固法 .22.5 增设纵梁加固法 .22.6 拱圈增设套拱加固法 .22.7 钢板和拉杆加固拱桥 .23 旧桥下部结构加固技术 .23.1 扩大基础加固法 .23.2 增补桩基加固法 .23.3 钢筋混凝土套箍或护套加固法 .33.4 桥台新建辅助挡土墙加固法 .3ii3.5 墩台拓宽加固法 .34 旧桥加固的常用方法 .34.1 塞缝灌浆法 .34.2 上部结构加固改建 .34.3 拼宽原桥 .44.4 利用原
3、桥台改拱式结构为板式结构 .44.5 旧桥下部结构加固 .44.6 采用钢筋混凝土框架加固桥台 .44.7 基础加固桥梁基础特别是天然地基上的浅基础 .44.8 防治桥台基础冲刷 .44.9 桥面铺装层的加固 .55 重视桥面铺装上层的设计和选材 .56 桥梁维修加固经济分析 .56.1 桥梁改造的宏观经济分析 .66.2 桥梁改造的微观经济分析 .86.3 桥梁加固技术经济确定原则 .86.3.1 加固寿命系数和加固费用系iii数 .86.3.2 加固技术经济确定原则 .86.3.3 桥梁改造的微观经济分析 .96.4 应用实例 .96.4.1 桥梁加固施工期的宏观经济分析 .96.4.2
4、经济评价 .107 结束语 .118 参考文献 .12 9 致谢 .1311 绪论随着我国交通运输业的高速发展，过去修建的桥梁，到目前为止都发生了大小程度不同的病害，如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、混凝土剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等；已经破坏了桥梁的正常使用功能。这种不良状态，大大缩短了桥梁的使用寿命，有的已经威胁着过往人车的安全，因此对这些危桥进行维修加固就势在必行了。这些桥梁具有荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析，许多桥梁缺少
5、设计和施工的资料。从桥梁技术状况分析，由于河床屡遭洪水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台基础外露、冲空，产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生2附加应力而出现开裂，有的甚至出现开合现象；有的桥梁由于桥台较高，受行车及台后土压力的作用，桥台出现开裂、凸肚等病害；桥面混凝土铺装层发生开裂、剥落等病害。目前，公路桥梁所承受的负荷有三个特点：一是交通量不断增大；二是重型车辆增加及超载现象严重；三是超限运输的出现和增加。旧桥加固，提高旧桥的承载能力，确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。2 旧桥上部结构加固技术2.1 桥面补强层加固法在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到
6、增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。2.2 增大截面和配筋加固法3当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋、增加梁的有效抗压高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥拱肋的加固。2.3 锚喷混凝土加固法借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化面形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。2.4 粘贴钢板或碳纤维加固法当交通量增加，主梁出现承载力不足
7、或出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，4达到提高桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是：不需要破坏被加固的原结构； 施工工艺简单，施工质量较容易控制； 施工工期短。2.5 增设纵梁加固法在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时，则兼有加宽作用。为保证
8、新旧混凝土能够共同作用，必须注意做好新旧梁之间的横向连接。2.6 拱圈增设套拱加固法在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇注或锚喷混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套5做了一个新拱圈。2.7 钢板和拉杆加固拱桥对于拱上填料较厚的拱桥，在重荷的作用下，拱上侧墙由于填料的挤压出现外倾和开裂现象。采用在拱桥两边侧墙上横向打孔穿钢筋，两端用钢板锚固的方法限制侧墙继续外倾和开裂，经实践，效果良好。3 旧桥下部结构加固技术3.1 扩大基础加固法此法适用于基础承载力不足或埋深太浅而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。3.2 增补桩基加固法当桥梁墩
9、台基底下有软卧层时墩台发生沉陷，对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是，在桩基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。63.3 钢筋混凝土套箍或护套加固法当桥梁墩台由于基础埋深不够或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。3.4 桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。3.5 墩台拓宽加固法此方法是利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁，墩台身和基础则不需予以加固。4 旧桥
10、加固的常用方法4.1 塞缝灌浆法塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到7填塞裂缝，避免钢筋锈蚀，并提高结构整体强度的作用。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用、传递尽可能恢复到原来状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好；环氧树脂砂浆
11、多用于桥面裂缝。塞缝灌浆的通常做法是：先用 1：1 水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约 68mm 的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0610m，缝小处孔距为0406m，待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于 02mm8的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为025030m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。4.2 上部结构加固改建在调查研究旧桥的基础上，经过技术、经济比较，采用充分利用原桥进行拼宽，利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法，使其满足超限运输要求。4.3 拼宽原桥对验算不能满足超限运输要求的旧桥，经技术经济比较后，按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥
12、梁，以确保超限运输安全。4.4 利用原桥台改拱式结构为板式结构对于小跨径石拱桥，由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降，致使拱圈开裂，降低承载能力，可采用此办法。4.5 旧桥下部结构加固9桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，水流不大的石拱桥我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。4.6 采用钢筋混凝土框架加固桥台设计的基本假设： 鉴于尚在维持正常的交通运输的桥，台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担，框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中，取消了钢筋混凝土
13、立柱，仅在桥台上凿出牛腿的位置，将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架，这不仅减少了工作量，而且施工方便。采用这种方法加固的桥涵，经多次实地观察，使用效果良好。4.7 基础加固桥梁基础特别是天然地基上的浅基础由于埋置深度较浅，易受河水冲刷10而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝，打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。4.8 防治桥台基础冲刷对于跨径较小的桥梁， 由于河水改道，洪水直接冲刷桥台基础，导致基础冲空甚至掉脚，可采取在桥跨范围内满铺 MU1
14、5 片石混凝土的方法进行加固，铺砌厚度为 30cm，铺砌两端设置截水墙。对于桥梁上游河床变迁、水流改道，洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道，导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁，采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物，将河水导入主河道。4.9 桥面铺装层的加固桥面铺装层开裂或剥离等病害， 纵观有限元计算结果分析可知，在铺装11层结构厚度一定的情况下，铺装层的模量比对铺装层的受力状态影响很大。清除或刨洗桥梁旧铺装层后，在梁板上设置剪力键，将原梁板和新桥面铺装连为一体，共同受力。新桥面铺装应设置双层钢筋网，采用钢纤维水泥混凝土效果良好，既抗开裂又防透水。一般情况是重做桥面铺装同时将伸缩装置一并更换，待伸缩缝预留槽浇筑的混凝土强度达到设计强度后，方可开放交通。5 重视桥
