双曲拱桥病害启事剖析及预应力处治的研究.ppt

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1、双曲拱桥预应力加固方法的研究,东南大学土木工程学院 陆波,躺趣昌撂过液朱恨沿诀朽芒罐欠惧俄色垢训搜箭援大戴触贺频顶肇锨莱囱双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,主要内容,双曲拱桥的历史及现状简介上部结构的预应力加固方法简介预应力钢拱加固双曲拱桥 体外预应力法 横向预应力加固 膨胀混凝土在双曲拱桥梁加固中的应用 参考文献,啸绅疲眼语穷温悦呸到伦呵执级良喘悠溅购鲸篙隋壤蛔松隅察捕隙恿藤汾双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,双曲拱桥的简介,双曲拱桥是上世纪60 年代由江苏省无锡地区首创的一种桥梁形式，由拱肋实现桥在纵向

2、的跨越，由拱波在横向联系拱肋。,烫章榜垂沪稠右馅枣拧缆敞姜孩竣聚哩鞍盔祁价漫谭焦粱咙渤访框傍仟雍双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,双曲拱桥的优点,双曲拱桥是在继承石拱桥传统的基础上吸取了装配式钢筋混凝土结构技术而创造的桥梁结构。具有结构轻巧，省材料、投资少，在物资较为匮乏的年代，得到了大面积的推广。施工便捷，只需人工或小型机械即可施工。据统计，全国共建双曲拱桥 4 000 余座，占同期(上世纪60年代中期到80年代中期)全国公路桥梁总数的 25%。,颂眷跑羹蜂穗渊精巍签瞧聘榆我攒勾筒脊以挽彩侠那陆孽坟年嘶蝇怎意苍双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究

3、双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,双曲拱桥的缺点,处于软土地基上的桥墩、桥台由于不均匀沉降和水平移动、转动等问题，会引起上部结构的拱顶下沉、拱肋开裂 等问题。普遍结构安全储备较小，整体稳定性差。表现为组合拱圈各部位开裂，横隔板开裂或脱落。拱上填料多为灰渣，密实度较低，且容易积水。水的长期浸泡下，拱上填料会产生膨胀，造成侧墙鼓胀、外倾。,梦变惟勾宏碑确屯诽阿螺他茫剧娠彰痉癣剧湃庶煎卧兽臼唐甩达熄哥涛巧双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,上部结构的预应力加固方法,预应力钢拱加固双曲拱桥体外预应力法 横向预应力加固 膨胀混凝土在双曲拱桥梁加固中的应用,

4、堰蚊垮瓷肇疚见根句坎丛示怠富碾吮眶莹辖狠交陋疼娘一俊雌蓟咨古念援双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,预应力钢拱加固双曲拱桥,对于地基承载力满足要求，拱顶下沉的双曲拱桥，优先推荐预应力钢拱承托加固法。（推荐理由：理论分析完善，并有工程实例。）通过在加固钢拱内建立预压应力，达到有效降低双曲拱桥混凝土主拱的应力水平并提高其承载能力的目的。,颖成铂顶洛扬持妊门婪酷猖勤忱搀敌靠敢浓午戳颇磐飞唁蝇肋统穿宜憋自双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,预应力钢拱加固双曲拱桥,扬州石塔老桥是首次采用预应力钢拱加固的双曲拱桥。该桥建于

5、 1976年，是一座钢筋混凝土双曲拱桥。扬州石塔老桥主要结构构件存在应力水平过高、承载力偏低的现象，局部尚有不同程度损伤和开裂。东南大学土木工程学院丁文胜、刘钊等人首次在该工程中提出了预应力钢拱承托加固法。该加固方法可以在不中断交通、不影响通航净空的情况下，通过在加固钢拱内建立预压应力，达到有效降低双曲拱桥混凝土主拱的应力水平并提高其承载能力的目的。,撵姿闹桩沂帚匠畜青舒呜寿柴扳函闺乔匣娱跳菜声寡胡真预涌养灯垒沤鱼双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,预应力钢拱加固双曲拱桥的优点,采用预加应力钢拱承托法加固双曲拱桥，可以有效地减小原桥结构中混凝土的应力水

6、平，较大地提高原桥的承载能力，避免了常规加固方法的自重增加较大，新、老混凝土之间粘结不好、加固结构在使用中应力水平低不能发挥自身强度的问题。合理选择钢拱中的预加应力，可以有效地发挥加固材料的高强特性，在减少加固结构的应力滞后的同时充分利用原结构的强度，使加固方案更加经济可靠。本加固方法不需中断原桥交通，几乎不影响桥下通航能力，对原桥的基础影响较小，具有比较广泛的适用性。,橇妈京着绒触滇陋肋昧注炽脾朗箍袒君洗吧茬臀描陪采社澳杰亲虹妨室方双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,体外预应力法,体外预应力加固梁式桥已较普遍，但加固双曲拱桥的例子并不多见。文献【10

7、】中冯寨桥是较早的采用体外预应力法加固双曲拱桥的实例之一。冯寨桥的加固实例，介绍了体外预应力加固双曲拱桥的具体方法、工艺及加固效果。但是目前还是缺乏体外预应力法加固双曲拱桥理论的研究。对于主拱圈开裂、拱顶下沉的双曲拱桥可以采用体外预应力法加固。基本理论是，张拉体外预应力筋施加预应力，平衡原有的拱上荷载，使拱肋挠度变小。,副带烙组宙司皱驹千斡共怨丘断睛胯气庭靠排惟帛裳啄斌蓖帕拢候局课脉双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,体外预应力法,诊睡痈楚擎认目厄正型焕珍看栈瑰炒汲秀蚌排剩腺豹谗强酷豌摆欲吴混悟双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析

8、及预应力处治的研究,体外预应力法优点,免去了桥面开挖，不需要肋下灌注混凝土而搭设满堂支架，省去了为数众多的模板等大量辅助工作，可大大节省投资。本桥采用体外预应力方案与增加拱肋截面方案相比，其费用只是后者费用的40左右；与新建一座桥梁相比，体外预应力加固只需其费用的1015。桥面只需做少量填补工作不会给行车带来太大干扰，可以实现不中断行车。由于是单股钢铰线张拉，又是体外索，换索操作方便，不受使用年限约制。如果在施工中多设预留孔道，还可通过增减预应力索来调整结构受力。人为控制应力，给设计施工来方便。,逝房奶遥虑泻屏思担眺脚觅反笑叼丑忽蛰枣阔旅咕藻灿煌坪筹呕载淳熟于双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的

9、研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,体外预应力法加固需注意的问题,预应力筋转向部位会对原结构产生很大的剪力，必须验算此截面处主拱圈的抗剪强度。在冯寨桥工程中采用粘贴钢板进行补强，这样做有两个好处：一是增加预应力筋转向部位原结构的抗剪强度；二是针对横隔板的补强，防止主拱在预应力的施加过程中出现失稳。预应力筋在拱肋上的锚固问题。冯寨桥工程中，每一主拱圈布设1524mm的钢绞线两根，单根拉力为120kN。在其他工程中如果布置的钢绞线较多，则更加需要考虑预应力筋的锚固，原因是拱肋本身截面有限，而且早期的混凝土强度也不高。以上两点也是体外预应力法加固需要进一步探讨和研究的地方。,谨停准逗拍习磋圈

10、溢峦镑傅裸弦蛀赘劝绣晰冷剃瞻萍匝辜溯剥由艘苹跑蛔双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,横向预应力加固,横向预应力加固主要应用于拱肋间的横向系梁的加固。这使各片拱肋在集中荷载(车辆荷载)作用下，共同分担荷载，变形比较均匀，同时横向联系的设立，使单片拱肋在横向连成整体，形成一个拱形框架，从而大大加强了拱肋的横向刚度，保证了拱肋的横向稳定性。横向预应力加固同样适用于双曲拱桥的拓宽。在文献【11】中，对湖北省汉宜公路土门大桥的加固拓宽工程就是应用了这一方法。,铃裹轨酞杯颤靠远纤挤兢诲茅漱侯滥达状掐蹭接烙邻关拙团航酒卵茂典训双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双

11、曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,横向预应力加固,妻污悔里跳讼阐口掌竣渗婉茬勿箕铭龚套燥靖洲迫疹志摩商恃芹怎埔炎配双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,横向预应力加固,对于双曲拱桥的拓宽及拱横向系梁的加强可以采用设置横向预应力筋将新建箱肋与老结构连接成整体。文献【11】，推荐的方案为在老桥两侧建造箱肋，并设置横向预应力筋将新建箱肋与老结构连接成整体，该方案加强了桥梁的整体性，提高了桥梁承载力，同时也加宽了桥面。横向预应力加固法针对加强桥梁的整体性有着很好的理论基础和实际工程经验，加固措施简单可行，值得推荐。,鉴宗昆科蓉蔓侗颂岛相活紊巨途醛逻密坐颓炊朝

12、市孔靛舆杜按枷墩洪姬弦双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,膨胀混凝土在双曲拱桥加固中的应用,主要的理论依据：在保证地基承载力的情况下，加强拱脚（防止膨胀混凝土的作用引起拱脚开裂），在拱顶使用膨胀混凝土做拱圈结构的补强材料，相当于在拱顶施加了预应力，以提高构件的承载能力（加大截面）和抗裂能力（预应力的作用）。,店卵蜂玩翟钱逗标拧历咋苫枷斜德裕经举蹿撇丈雇缺紧奈菇深迁党羔釉请双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,膨胀混凝土在双曲拱桥加固中的应用的优点,（1）膨胀混凝土补强在旧结构的表面时，由于膨胀的作用，新浇筑混凝土

13、受到两侧墩台及钢筋的约束而对原拱背产生轻微的挤压，从而比普通混凝土能更好的结合老混凝土，使得新旧两种材料能共同抵抗外荷载。（2）适度的膨胀量下，钢筋混凝土中产生02MPa07MPa的膨胀压应力，抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩，从而防止结构出现收缩裂缝。如果控制好膨胀率（文献【8】），膨胀压应力还可以平衡一部分由负弯矩产生的混凝土拉应力。（3）水化反应产生的钙矾石，堵塞或切断混凝土的毛细孔缝，使大孔变小，混凝土总孔隙率减小，从而提高混凝土的抗渗能力。,烧韦运索练跋斜虱儿兽蹿坑呕瞒框荒咽薛澜爪锌仪歇蝴浓您峪恕范蜜卒淖双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,参

14、考文献,CJJ99-2003城市桥梁养护技术规范S.北京：中国建筑工业出版社,2003.强士中.桥梁工程M.北京：高等教育出版社,2004:65-95.丁文胜，田安国.预应力钢拱加固双曲拱桥的设计分析.公路交通科技,2004.12.丁文胜，田安国.预应力钢拱承托法在双曲拱桥加固中的应用.桥梁建设,2004.2.中华人民共和国交通部.JTJ024-85 公路桥涵地基与基础设计规范.顾安邦.桥梁工程M.北京:人民交通出版社,2000.张林明.膨胀混凝土在四女寺64m跨双曲拱桥工程中的应用.工程实际,2010.3.吴静.膨胀混凝土在双曲拱桥加固中的应用.辽宁交通科技,2005.3.杨杰.体外预应力加固双曲拱桥理论与实践.交通世界,2007.10.胡波，李子臣.体外预应力加固双曲拱桥工艺.山东交通科技,2001.3.许汉铮，黄平明.双曲拱桥病害分析与加固方法研究.公路,2004.8.交通部科学研究院.公路双曲拱桥M.北京:人民交通出版社,1980.,蛰誓截万仲译吸褪毕靠纠闽物颖新偿匣掳馏声捷谆臭捍摩窍砍纲电任陶藏双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究双曲拱桥病害原因分析及预应力处治的研究,