拉吊索桥梁病害分析及换索技术要点

拉吊索桥梁病害分析及换索技术要点作者:***

来源:《西部交通科技》2020年第05期

摘要:桥梁吊索是桥梁非常重要的组成部分,而目前桥梁吊索發生损坏的情况较多。文章针对桥梁吊索病害和换索应注意的事项,分析了行之有效的换索方案,阐述了换索施工控制要点,并对改进桥梁换索技术提出了建议。

关键词:桥梁;吊索;损坏;更换

0 引言

拉吊索桥梁的重要组成部分之一是拉吊索,最初的拉吊索是由铁链和铁连杆制作而成。目前的拉吊索全部由高强度钢丝或绞线制成,并且对索桥梁有更高的要求,它们基本上都是用高强度钢丝或绞线制作而成,并且已淘汰了粗轧轧制钢筋。单根吊索的疲劳应力振幅已达到200~250MPa,断裂力目前已达到30MN,良好而有效的保护可以确保吊索寿命达到30年以上,而且吊索的生产已变得越来越工业化。保护装置、钢丝绳、锚固装置是构成拉吊索的三部分,如图1所示。

索体的主要形式是平行钢丝绳和钢绞线,一般使用的锚固形式是夹片锚、冷铸锚。平行(半平行)钢丝绳+冷铸锚(冷铸镦粗锚)、平行(半平行)钢绞线+夹片式群锚缆是拉吊索与

锚具目前经常使用的组合形式。镦粗锚、热铸锚和冷铸镦粗锚是可安装在钢索两端的拉锚;夹片式群锚又称为拉丝式群锚,因为配装夹片式群锚的拉索张拉时千斤顶直接拉钢索,张拉结束后锚具才会发挥功效。现在我国桥梁吊索中常用的锚主要有夹片式群锚、镦头锚和冷铸锚,平行钢丝索是国内常用的保护形式,一般使用四层防护措施:钢丝镀锌、纤维增强聚酯带缠包、钢丝间填充防腐油脂和高密度聚乙烯(HDPE,high-densitypolyethylene)护套。HDPE护套的特点是成本低、加工方便且稳定性高,并且它的机械性能和环保指标也比其他材料更优秀,在加入炭黑之后还能起到提高抗老化性的作用。

拉吊索桥梁建成通车后一般在3~17年进行一次换索,11.8年是换索桥梁的拉吊索平均使用寿命,一般来说最短可用3年,最长可达到17年之久。通常来说,如果出现索体防护破损进水的情况,则说明拉吊索耐久性已经开始降低,耐久性降低会导致钢丝出现锈蚀、断裂的现象。在我国,广东省南海市九江大桥和四川省嘉陵江石门大桥分别在建成10年后和17年后进行了索更换,这说明现场制索的质量难以保证,但因为运输、吊装、牵引等环节还是容易出现PE损坏的情况,所以必须及时进行检测及修理。

1 拉吊索病害

常见拉吊索的病害如下:

(1)钢管套管+水泥浆防护的拉吊索主要病害是在钢管套管裂开损坏后,雨水渗透进入了水泥浆里,钢管套管的上部未密实地充满水泥浆,水泥浆有漂浮浆液或未固化,并且在悬吊拱的下端预埋管中积聚了水和冷凝水,这就加强了对索体的腐蚀。

(2)铝套管+水泥浆防护的拉吊索的主要病害是水泥浆和套管中铝套产生的化学反应会导致铝套膨胀和破裂。铝套中的上层水泥浆未进行密实填充,水泥浆有浮浆或不固化,因此会导致索体的腐蚀加重。

(3)热挤PE防护老化裂开损坏,并且锚固连接部分的钢丝裸露或密封失效,从而导致雨水渗入,这是钢绞线+防腐油脂+热挤PE防护的拉吊索的主要病害。

(4)在钢绞线张拉锚固施工的时候,因为张拉误差或操作不当的问题,导致每根钢绞线的张力和应力不均匀。在后期的操作过程中,因为汽车荷载和风荷载的作用使桥梁一直保持震动的状态,从而导致钢绞线出现卡箍松动和滑移的情况,这是钢绞线+卡箍组锚的主要病害原因。

(5)还有一些因素会导致拉吊索防护破裂进水,引起钢丝锈蚀的情况,比如设计施工存在缺陷,所用材料或技术不够成熟、超载、材料自然老化、管理和维护措施不到位、自然灾害不可预测等原因。

2 导致拉吊索病害的原因

2.1 吊索自身抗腐性差

吊索受到腐蚀通常是因为水泥浆防护层的压实不足或PE防护层的破裂导致雨水进入,并且在潮湿的环境中导致钢丝腐蚀,同时吊索承受的高拉伸应力也加快了钢丝的锈蚀。

2.2 吊索上的钢丝受力情况复杂

若吊索经常处于受拉的情况,随着时间的推移会变得松弛,这样会导致钢丝伸长,并且拉裂保护套材料。如果在活载荷作用的情况下,由于吊索的载荷大小不同,吊索的内力不断发生改变,同时钢丝伸长也往复改变,这种反复将破坏保护系统的完整性。无论是聚乙烯还是水泥,由于交变载荷的关系,在钢丝绳与锚头的连接处会产生一个小角度。吊索会随着环境温度的变化而伸缩,但钢丝与护套之间的热膨胀系数存在较大差异,黑PE管的热膨胀系数是水泥及钢材的好几倍,所以不能同时膨胀和收缩。同时,因为钢丝的强度远远超过防护材料,所以,防护材料容易发生断裂。

2.3 吊索摆动频度异常

吊索的振幅在风雨中增加,甚至剧烈振荡,有时会出现波浪状的摆动。在严重的情况下,斜拉桥的拉索甚至会相互碰撞。剧烈的振动不仅会产生弯曲应力,还会损坏拉索的钢套、套管帽和地脚螺栓、拉索的防振阻尼器以及拉索的护套,并会引起拉索的疲劳损坏。频繁的异常振动会加剧拉索根部保护器的疲劳裂纹,使拉索根部积水并加速吊索的腐蚀,导致拉索的使用寿命变少。在设计的时候,通常来说拉吊索的安全系数取值都不能低于2.5,因此由于强度不足的关系从而导致拉吊索破坏的可能性比较小。

吊索保护的损伤和开裂一般来说是上述因素共同产生的效果,但最重要的原因是吊索钢丝与变形的保护材料不协调。保护材料开裂导致空气中的水、氧气等有害物质与钢丝接触,于是发生腐蚀作用。有害物质难以排出是因为吊索的防护措施有一定的密封性,积聚在吊索套内长期腐蚀着吊索钢丝。

拉吊索的其他病害还包括以下内容:设计和施工不足导致桥梁原始结构存在缺陷、材料的自然老化、操作不良、管理和维护措施缺陷、环境腐蚀等。

3 吊索桥换索应注意事项

(1)在2000年以前,某些吊索桥在设计时未考虑更换吊索,所以更换设计时,必须充分考虑如何拉出旧索、清洁索孔及如何重穿新索,有的拉吊索桥会出现缺少拉索更换时的张拉空

间的情况,甚至有时还会出现新的成品索截面大于原设计索的现象。因此,换索设计更换顺序应该根据疏索、密索体系的不同来确定。

(2)最大破断荷载普遍偏低是大多原成品拉索常出现的情况。拉吊索防护的薄弱环节是拉索冷铸锚具过渡段,所以容易造成腐蚀。埋管下端的积水导致下端冷铸锚和锚环腐蚀情况严重,甚至有出现“死锚圈”的现象。由于在加工过程中严重腐蚀或尺寸精度误差过大的原因,无法将锚环拉出,拉索锚固定管中充满了混凝土或环氧砂浆,所以无法拉出固定头。

(3)拉吊索桥在施工过程中形成的施工压力应该是进行索力设计分析时应全面考虑的问题。针对具有这种超静定结构系统的斜拉桥,必须充分评估其在施工过程中的结构应力,不能因为施工和桥梁建成后因应力重分布重叠导致事故的发生,更不能引起桥梁的损伤、垮塌。

(4)由于更换拉索时,索力变化很大,多次调整和重新分配主梁的内力,对主梁应力幅值会造成较大影响。所以,吊索桥换索必须面临的重要问题是如何科学、合理地确定换索方案和优化调整索力。

(5)在更换吊索的过程中,应优化调索。经过多年运行后,拉索偏离目标状态的偏差会进一步在原来的基础上发展,因此,如果更换索设计只是用新索替换原来严重腐蚀的索,则不会对全桥的影响线性度和内部稳定性有任何改变,桥梁仍然存在很大的安全问题。在替换受到损伤的拉索的同时,对结构的线形与内力进行调整改变,这才是拉吊索桥换索的主要目的。所以在换索设计过程中应该尽可能准确地对结构换索前的线形与索力进行模拟,这样才能尽量避免设计结果与现实产生巨大差距。

4 现行拉吊索桥换索方案

为了改善结构受力状态,针对部分已经出现拉索腐蚀问题而影响全桥安全使用的拉吊索桥梁,对索体进行更换是现在最有效的办法。如果进行换索将改善全桥的线型和拉索索力,延长桥梁的使用寿命。委内瑞拉于1962年修建的Maracaibo桥是国外最早且具有代表性的斜拉桥换索案例,因为附近高温潮湿的关系且长期处于酸性盐雾的环境中,会让拉索锚固部分出现严重腐蚀的情况,所以委内瑞拉在1978—1981年间全面更换了全桥384根拉索。我国也对50多座斜拉桥进行了换索工作。比如在2001年11月,我国为四川宜宾小南门运营10多年的吊杆拱桥进行了索更换。早期建成的吊索更换桥经过长期运行所以病害较多,需要更换甚至拆除重建,大多数更换了缆索的悬索桥跨径较小,但大跨径悬索桥也逐渐进入了更换缆索的阶段。就现有方案来说,使用悬链分析模型分析受力情况再换索是一种值得借鉴的办法。

悬链法是把悬索按照吊索为界限分为若干段,每段的受力情况为:索段的两端承受集中力,中间承受的是沿索长均匀分布的竖向分布重力。在计算的时候先给一定的初始值,计算出精确的主缆线形,依据该方法算出索桥空揽状态的主缆坐标和成桥状态的主缆坐标,如式(1)、式(2)所示。

5 换索施工控制需要注意的事项

影响后续桥梁使用寿命的关键因素是拉吊索桥拉索的施工质量。目前,我国在大跨拉吊索桥施工阶段换索的相关经验较为缺乏,一方面,换索变更的设计方案和原则还没有统一标准;另一方面,也没有确定规范有效的施工方式和控制方法,所以在实际的换索变更中需要注意这些问题。此外,索更换工程本身对施工过程有严格的规定,不过因为施工过程中技术水平和管理水平不均,很多质量问题就在吊索刚投入使用时出现了。

索桥任何索力的变化都会引起整个结构的变化,因为它是超静定结构,尤其是刚度较小的主梁的内力和线形变化幅度更加大。针对已经运行多年的桥梁,导致索力产生变化的原因是吊索的腐蚀、索力的放松力量、混凝土的收缩和徐变等,这将导致校准和主梁的内力偏离最初的设计初衷。而且,腐蚀后的吊索如果突然断裂,会影响整个结构的安全性。为了确保长期安全地使用斜拉桥,需要用耐腐蚀性能好的拉索。同时,可以利用换索的时机来控制吊索桥调节的结构,并且可以适当地调节斜拉桥的内力和线形,以便对线形和通过换索调整。换索施工控制需要注意的事项如下:

(1)首先需要模拟计算分析施工阶段换索数值,然后制定结构简单、对结构影响小的换索方案,但前提是必须要保证安全可靠性。索的更换过程分为三个工作条件:拆卸、旧索拆除和张拉新索,并需要对这三个阶段进行关键分析和监控,确保换索过程不会对结构的形状和内力状态产生重大影响,而且需要提出在换索过程中必须注意的具体事项。

(2)注意监控现场施工情况,“双重控制”主要基于索力控制,并辅以标高控制。每根索的更换都将导致全桥的内力重分配,因为拉吊索桥属于多次超静定结构。更换斜拉索的时候,主要控制桥面高程、塔位移和斜拉索力三个指标。

(3)在拆索后将重新分配全桥的内力,拆除的斜拉索的拉力主要依靠整座桥梁的其他斜拉索共同承担。根据拉吊索桥的换索经验,在更换索的情况下,整座桥的最大索力偏差应

≤5%,并且结构位移的最大变化在所有更换条件下,不得超过L/5000的高程控制精度。

(4)在整个换索过程中,需要确保混凝土主梁上下缘应力变化均处于较小值,同时应关注主梁上下缘的应力变化,最好不要因为换索出现较大的拉应力变化。

6 结语

因为中国仍处于大规模的交通基础设施建设时期,所以对大跨度斜拉桥的建设仍有一定需求量。伴随斜拉桥数量的迅速增加,将来还会有各种需要解决和探索的问题,因此可以从以下几点考虑改进桥梁换索技术:

(1)现在尚缺乏相关经验的是关于超千米级拉吊索桥超长索更换的技术研究,同时可智能化技术在换索过程中的应用研究、更换后拉吊索如何再生利用技術研究,这些都是更换拉吊索研究的新热点。

(2)拉吊索自身可检修、易更换设计,以及拉吊索在整体结构中的可检修、易更换设计是后续的拉吊索桥设计中应着重研究和创新的内容,通过改进这些内容,更能加强拉吊索的耐久性。

参考文献:

[1]杨世聪.桥梁拉吊索腐蚀-疲劳问题及服役可靠性[D].重庆:重庆交通大学,2004

[2]贺智功.桥梁检测中发现的病害对设计的启示[J].西南公路,2008(3):23-26.

[3]王江鸿,王修山,阳春龙.汕头海湾大桥试验吊索更换工程施工和监控[J].公路与汽运,2015(6):172-177.

建筑知识-悬索桥病害分析与监测

悬索桥病害分析与监测 文摘:斜拉桥是一种主梁由多根缆索直接拉在塔上的桥梁,是由受压塔、受拉缆索和受弯梁组成的结构体系。可视为多跨弹性支承连续梁,用拉索代替桥墩。它可以减小梁体内的弯矩,降低建筑高度,减轻结构重量. 斜拉桥是一种主梁由多根缆索直接拉在塔上的桥梁,是由受压塔、受拉缆索和受弯梁组成的结构体系。可视为多跨弹性支承连续梁,用拉索代替桥墩。它可以减小梁体内的弯矩,降低建筑高度,减轻结构重量,节省材料。斜拉桥病害的加固和预防对于最大限度地延长桥梁的使用寿命至关重要。 1斜拉桥病害及成因概述 斜拉桥按主要承重构件可分为斜拉体系、索塔和主梁,以下逐一介绍。 1.1斜拉体系疾病 斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,它需要通过塔梁锚固系统传递力来实现其功能。当它们一起工作时,任何组件都会失败,这部分也会失败。参考相关文献,斜拉索的锚固系统和相应的塔和梁统称为斜拉索系统。 斜拉索的主要病害有:a .拉索回缩、索丝滑脱导致索力退化。造成这一问题的主要原因是锚固系统结构不当、施工误差、温度影响等。 b .电缆腐蚀。原因是防护措施失效。 c .电缆振动。当斜拉索暴露在自然环境中时,在风雨的激励下会表现出明显的振动,这将增加斜

拉索的张力,加剧斜拉索和锚具的疲劳损伤。另外,如果斜拉索的振动频率接近主桥结构的基频,也会引起整体振动耦合。这种病下面会详细分析。 斜拉桥索梁索塔锚固区应力集中,结构复杂。在恒载、活载等荷载作用下,其病害应引起高度重视。锚固系统的主要病害有:a .锚固装置疲劳。斜拉索在自然界是暴露的。在各种荷载作用下,斜拉索的索力值是一个不可忽略的变量值,尤其是锚固装置本身由于焊接等原因存在缺陷时。b .锚头腐蚀。主要表现为锚头较低,是长期潮湿环境造成的。 1.2电缆塔疾病 作用在斜拉桥主梁上的恒载和活载通过拉索传递给索塔,索塔是通过拉索对主梁起弹性支撑作用的重要构件。作用在塔架上的力除了塔架本身之外,还包括索力垂直分量引起的轴向力和索力水平分量引起的弯矩和剪力。此外,温度变化、日照温差、风荷载、地震力、混凝土收缩徐变等。索塔按材料类型可分为钢筋混凝土塔和钢索塔。对于最常见的钢筋混凝土索塔,在各种荷载作用下,索塔锚固区局部裂缝和塔根部裂缝主要是由基本荷载和温度的影响引起的。在下横梁结构的桥塔中,横梁可能会出现裂缝,这主要是因为桥塔的刚度不容忽视。 1.3主梁病害 对于常用的混凝土主梁,主要是梁体内的裂缝。这些裂缝大多是由施工误差、混凝土收缩、温度变化、局部锚固应力过大等因素引起的。

桥梁常见病害形成原因及处治方法

桥梁常见病害形成原因及处治方法 一、混凝土常见病害 1、剥落、露筋 A、施工引起 原因分析:施工质量不好,如浇注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,因保护层太溥,空气中氯离子入浸而引起的钢筋锈蚀与砼剥落。 处置建议:为了避免造成钢筋锈蚀膨胀与混凝土剥落的恶性循环,建议将剥落、露筋的地方与空气隔绝,建议采用环氧砂浆或者环氧树脂修补表面。补修时先去掉表层污垢,用铅锤凿开至30mm深度,然后将环氧砂浆涂至凿开处。 B、车载作用 原因分析:由于砼裹力不足在长期车辆重复作用下产生剥落,然后与空气中化学物质作用,由此很容易导致梁片的大面积剥落进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环。 处置建议:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。

C、外力冲撞 原因分析:车辆刮伤大概外力撞击造成混凝土剥落露筋 处置建议:建议设置超高限制牌和超高限制架。同时采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。 2、蜂窝麻面 A、蜂窝 原因分析:施工不当。混凝土浇筑中缺乏应有的捣固,模板漏洞不严,水泥浆流失等。 处置办法:一般可采用新颖混凝土举行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。 B、麻面 原因分析:施工采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水分被吸去。 处置方法:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。 3、混凝土腐蚀

公路桥梁常见病害及加固措施分析

道路桥梁常见病害及加固措施分析随着交通运输事业的蓬勃进展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载本领和正常使用。因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以削减桥梁更新的投入,便成为广阔桥梁工极为挂念的问题。 一、高速道路桥梁常见病害原因分析 纵向裂缝是预应力空心板结构的常见病害,一般有以下几个成因: 1、常见裂缝分析 桥台竖向裂缝,一般显现在扩大基础的重力式桥台上,在设计阶段由于地质勘察精度不够,试验资料不精准,没有充分把握地质,就设计、施工,在运营过程中,由于结构荷载差异较大,引起台身不均匀沉降产生的;桥台横向裂缝,一般为荷载裂缝,它重要是由台背自动土压力过大、荷载以及温度作用效应产生的。另外钢筋锈蚀膨胀、混凝土收缩也是产生桥台裂缝的重要原因。 盖梁(墩顶及悬臂处)产生的裂缝(缝宽约0.04mm~0.2mm),是结构正应力即盖梁顶面负弯矩区受力钢筋不足引起的。盖梁其它类型裂缝重要是由于钢筋锈蚀膨胀以及混凝土收缩产生的裂缝。

此类裂缝重要存在于连续预应力T梁桥中,病害最重要的原因是:设计方面,由于横隔梁间距过大,自身刚度偏小,致使桥梁横向联系较弱,横隔梁在拉剪应力下开裂;施工方面,横隔梁一般实行湿接缝施工,后浇混凝土未考虑收缩补偿,造成新旧混凝土收缩速率差而产生混凝土收缩裂缝;养管方面,由于超载重车反复作用,使桥梁的横隔梁承受宏大于设计的荷载,导致横隔梁混凝土竖向开裂。另外雨水及融雪盐水沿横隔板接缝下渗,致使连接钢板锈蚀,将混凝土保护层胀开。 空心板横向裂缝一般包括荷载裂缝、温差产生的混凝土干缩裂缝、空心板板底钢筋锈胀裂缝等几种形式。其成因重要为:设计荷载等级小于目前超载车辆的荷载等级,较大荷载作用下板底混凝土开裂形成横向裂缝;施工时由于水泥用量过大、温差过大或养生不适时等显现的干缩裂缝;模板底座不牢,沉降不均匀显现的横向开裂;空心板吊装或堆码,受力支点不当显现的开裂;施工时板底厚度偏小,简单造成板底横向开裂。 2、桥梁上部结构病害分析 由于桥下无明显限高标志,会导致边梁(板)被车辆撞击,混凝土脱落,严重者主筋或钢绞线外露、崩裂,影响了梁体的承载本

铁路桥梁常见病害及其处理措施

铁路桥梁常见病害及其处理措施 摘要:铁路桥梁作为重要的交通基础设施,在运营中常常受到各种病害的影响,如腐蚀、疲劳和裂缝等。这些病害的存在会直接影响桥梁的安全性、运营寿命和维护成本。因此,采 取有效的处理措施对于确保铁路桥梁的安全和稳定运行至关重要。 关键词:铁路桥梁;常见病害;处理措施 引言 铁路桥梁是铁路交通不可或缺的重要组成部分,承担着列车和行人的交通需求,对铁路 运输的安全和畅通起着至关重要的角色。然而,由于长期使用以及外界环境的影响,铁路桥 梁常常出现各种病害问题。这些病害不仅会威胁到铁路交通的正常运行,还可能对人员和财 产安全造成严重影响。因此,及时发现和处理铁路桥梁的病害问题,对于保障铁路交通的安 全和稳定运行具有非常重要的意义。 1.铁路桥梁常见病害及其产生原因 1.1.铁路桥梁支座病害 研究表明,铁路桥梁最容易出现变化的支座类型有平板支座、弧形支座以及摇轴支座。 主要表现形式为腐蚀、支座连接螺栓断裂、转动困难、滑动困难等。病害出现的主要原因有:第一,由于铁路桥梁的养护存在问题,导致平板支座发生较大的腐蚀,在纵向上无法进行滑动,导致支座的螺栓出现剪断现象,且由于承受了较大的上部荷载,造成石棉瓦外溢,导致 支座存在转动困难的现象。第二,若上部荷载过大,弧形支座被压平,其转动较难,其下锚 栓的抗剪强度有一定程度的降低,导致其无法正常滑动或者支座腐蚀严重,也可能导致无法 正常进行转动以及滑动。第三,若列车速度过快,摇轴支座的弧形面受到过大的压力,从而 导致其被压平,或者支座出现腐蚀情况,都可能导致支座转动困难,螺栓被剪断等病害。 1.2.铁路桥梁疲劳病害 疲劳问题是由于桥梁长期交通荷载的反复作用下,结构材料会发生应力累积和损伤而导 致的。铁路桥梁通常面临频繁的列车通行,这使得结构在交通荷载的作用下反复变形,随着 时间的推移,可能导致裂缝的出现和扩展。疲劳问题的存在严重影响桥梁的结构强度和稳定性,若不及时处理可能会导致结构的失效和崩溃。

拉吊索桥梁病害分析及换索技术要点

拉吊索桥梁病害分析及换索技术要点作者:*** 来源:《西部交通科技》2020年第05期

摘要:桥梁吊索是桥梁非常重要的组成部分,而目前桥梁吊索發生损坏的情况较多。文章针对桥梁吊索病害和换索应注意的事项,分析了行之有效的换索方案,阐述了换索施工控制要点,并对改进桥梁换索技术提出了建议。 关键词:桥梁;吊索;损坏;更换 0 引言 拉吊索桥梁的重要组成部分之一是拉吊索,最初的拉吊索是由铁链和铁连杆制作而成。目前的拉吊索全部由高强度钢丝或绞线制成,并且对索桥梁有更高的要求,它们基本上都是用高强度钢丝或绞线制作而成,并且已淘汰了粗轧轧制钢筋。单根吊索的疲劳应力振幅已达到200~250MPa,断裂力目前已达到30MN,良好而有效的保护可以确保吊索寿命达到30年以上,而且吊索的生产已变得越来越工业化。保护装置、钢丝绳、锚固装置是构成拉吊索的三部分,如图1所示。 索体的主要形式是平行钢丝绳和钢绞线,一般使用的锚固形式是夹片锚、冷铸锚。平行(半平行)钢丝绳+冷铸锚(冷铸镦粗锚)、平行(半平行)钢绞线+夹片式群锚缆是拉吊索与

锚具目前经常使用的组合形式。镦粗锚、热铸锚和冷铸镦粗锚是可安装在钢索两端的拉锚;夹片式群锚又称为拉丝式群锚,因为配装夹片式群锚的拉索张拉时千斤顶直接拉钢索,张拉结束后锚具才会发挥功效。现在我国桥梁吊索中常用的锚主要有夹片式群锚、镦头锚和冷铸锚,平行钢丝索是国内常用的保护形式,一般使用四层防护措施:钢丝镀锌、纤维增强聚酯带缠包、钢丝间填充防腐油脂和高密度聚乙烯(HDPE,high-densitypolyethylene)护套。HDPE护套的特点是成本低、加工方便且稳定性高,并且它的机械性能和环保指标也比其他材料更优秀,在加入炭黑之后还能起到提高抗老化性的作用。 拉吊索桥梁建成通车后一般在3~17年进行一次换索,11.8年是换索桥梁的拉吊索平均使用寿命,一般来说最短可用3年,最长可达到17年之久。通常来说,如果出现索体防护破损进水的情况,则说明拉吊索耐久性已经开始降低,耐久性降低会导致钢丝出现锈蚀、断裂的现象。在我国,广东省南海市九江大桥和四川省嘉陵江石门大桥分别在建成10年后和17年后进行了索更换,这说明现场制索的质量难以保证,但因为运输、吊装、牵引等环节还是容易出现PE损坏的情况,所以必须及时进行检测及修理。 1 拉吊索病害 常见拉吊索的病害如下: (1)钢管套管+水泥浆防护的拉吊索主要病害是在钢管套管裂开损坏后,雨水渗透进入了水泥浆里,钢管套管的上部未密实地充满水泥浆,水泥浆有漂浮浆液或未固化,并且在悬吊拱的下端预埋管中积聚了水和冷凝水,这就加强了对索体的腐蚀。 (2)铝套管+水泥浆防护的拉吊索的主要病害是水泥浆和套管中铝套产生的化学反应会导致铝套膨胀和破裂。铝套中的上层水泥浆未进行密实填充,水泥浆有浮浆或不固化,因此会导致索体的腐蚀加重。 (3)热挤PE防护老化裂开损坏,并且锚固连接部分的钢丝裸露或密封失效,从而导致雨水渗入,这是钢绞线+防腐油脂+热挤PE防护的拉吊索的主要病害。 (4)在钢绞线张拉锚固施工的时候,因为张拉误差或操作不当的问题,导致每根钢绞线的张力和应力不均匀。在后期的操作过程中,因为汽车荷载和风荷载的作用使桥梁一直保持震动的状态,从而导致钢绞线出现卡箍松动和滑移的情况,这是钢绞线+卡箍组锚的主要病害原因。 (5)还有一些因素会导致拉吊索防护破裂进水,引起钢丝锈蚀的情况,比如设计施工存在缺陷,所用材料或技术不够成熟、超载、材料自然老化、管理和维护措施不到位、自然灾害不可预测等原因。

桥梁工程常见病害及施工处理技术分析

桥梁工程常见病害及施工处理技术分析 近年来,城市道路建设不断加快,交通压力也不断增加,致使我国城市道路桥梁出现一系列拥堵和塌陷问题,甚至引发交通事故,对城市发展和人们生命财产安全构成严重威胁。随着经济及科技的迅猛发展,我国道路桥梁工程施工质量得以不断提升,但仍旧存在这样或那样的问题,所以施工单位应对施工技术进行不断创新,有效提升道路桥梁施工水平和施工质量,尽可能将施工病害的发生频率降到最低。 1道路桥梁常见病害 1.1桥面铺装层裂痕问题 导致道路桥梁铺装层出现裂缝的原因有很多,具体来说可以表现为以下三个方面:第一,温度因素。当前国内道桥路面基层主要以半刚性结构为主,比如煤渣灰土、石灰或者水泥加固土等路面,其介于柔性路面与刚性路面之间,有效提升了道桥铺装面的刚度、强度和压实度。然而在实际操作过程中,这种半刚性结构极易受到外界温度因素的影响,加上我国北方具有较大的昼夜温差,大大增加了桥面铺装层的裂缝几率。第二,车辆碾压。车辆在行驶过程中可能会遇到急刹车或者超载的情况,瞬间增大了车辆轮胎与桥面的摩擦,给桥面带来极大伤害,导致桥面裂缝的产生。第三,混凝土

配比问题。一旦混凝土出现配比不合理情况,将会对道路桥面施工质量产生直接影响,最终导致裂缝出现。 1.2梁端头局部破损 道桥梁端头出现局部破损是道桥施工常见问题,其中,工程设计不合理、不精准是导致这种情况出现的重要原因。除此之外,在施工过程中,部分施工人员操作不规范和后期养护不足也是导致道桥梁端头局部出现破损的重要原因。 1.3钢筋生锈问题 在对道桥进行施工的过程中,钢筋是其重要的施工原料。一旦钢筋存放不当极易导致钢筋锈蚀情况的出现,从而大大降低了梁体内部结构的承载能力。此外,作为钢筋的重要保护层面,混凝土一旦出现细小裂缝或者麻面时,极易导致空气中的杂质和水分进入钢筋内部,从而导致钢筋锈蚀,对整个道路桥梁的稳定性和安全性构成严重威胁。 1.4养护工作不到位 道桥工程施工完毕之后,必须进行及时的养护工作,一旦养护工作出现不科学、不合理、不及时或者养护人员技术水平较低等情况,则极易导致道路桥梁出现喷油不足或者油量控制不当等现象,并最终造成道路桥梁出现放油、松散等病害。 2道路桥梁病害的处理原则

斜拉桥斜拉索常见的病害及处理建议

斜拉桥斜拉索常见的病害及处理建议 LT

2.3、使用中养护不足 斜拉桥使用过程中,没有做到发现小问题及时处理,而是拖延到必问题严重了时才处理。另外就是养护部门虽然有行过多次例行检察,但每次检查只是局限于外观的检查,而并没有深入的对拉索索力变化、内部腐蚀情况进行相关检查,当然这个也是由于条件的局限所造成[11]。 3、针对斜拉桥拉索出现的相关病害提出的一些处理建议 1、拉索应采用镀锌低松弛平行钢丝及镀锌低松弛钢丝或采用具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳热膨胀系数低、成型工艺性好、施工简便等优点新型碳纤维复合材料CFRP筋,这样可以解决拉索松弛,如果松弛,拉索将不能承受原来长度的内力,势必引起结构内力的重分布,使结构内力偏移设计内力; 2、由于目前对于斜拉索的相关不足还在研究进步期,势必会对拉索进行防护,因此在对斜拉桥设计中,应该充分考虑为今后桥梁的防护提供条件,以便于今后对桥梁拉索进行养护或更换带来方便[11],从而不会较长时间影响桥梁的使用。 3、对钢索进行重点防腐蚀措施,这可以采用各种涂层,如油漆、油脂、水泥浆、镀锌等。防护方法大致有:1)全封闭索防护;2)单根钢索镀锌、铝防护;3)化学涂层法;4)套管压浆法;5)直接挤压防套法。它还可分为临时防护与永久防护,较重要的为永久防护。永久防护可分为内防护与外防护,内防护是指直接防止拉索锈蚀,所用材料一般有沥青砂、防锈脂、黄油、聚乙烯塑料泡沫和水泥浆;外防护是保护内防护材料不致流出、老化等。我国一般采用碳黑聚乙烯在塑料挤出机中旋转挤包于拉索上而成的热挤索套防护拉索方法,要做好防护工作,必须严格控制生产时各环节与工序,确保质量[9]。 4、对于施工中或其他原因出现的护套开裂进行及时修补,对于小面积的划伤,深度在3mm以下时,可以用专用焊枪用相同的HDPE原料覆盖并焊接在损坏处再用电磨机进行表面处理,恢复表面平整。对于比较深、范围较大的损坏,宜采用加热套管进行恢复[12]。 5、锚固部位外露锚具防护:在锚固结构的锚板上设置法兰连接垫板并进行必要的防锈处理,周边用密封胶密封;清除锚具外露部分的表面污染和锈蚀后均匀涂刷一层锚具专用长效防护油脂;在法兰垫板表面沟槽内安装密封圈,打上密封胶后安装不锈钢护罩;护罩用合格的不锈钢材料加工制造,渡连接部位美观,锚端防护罩能全部罩住斜拉索锚具,并与其他密封措施配合形成密封区间;锚管内聚氨酯发泡填充:近年来使用封闭性聚氨酯发泡填充在斜拉索与锚管的间内,防止水分和污染物进入斜拉索护筒管内;梁端拉索导管出口处不锈钢防雨罩结构为了防止雨水顺斜拉索索体流入锚管内,避免斜拉索索体与锚管口摩擦伤损,同时使过渡连接部位美观,锚端防护专门设置了不锈钢防雨罩结构[12]。

桥梁常见的缺陷与病害及成因分析

桥梁常见的缺陷与病害及成因分析 摘要:随着交通事业的发展,我国的桥梁建设取得了较大的进步,但桥梁设计缺陷是桥梁建设者一直关注的话题。针对桥梁建设中所发现的问题,通过实地调查,对我国桥梁常见的病害和缺陷的表现形式做了介绍,并分析出现的原因,为今后的加固和维修提供参考。 关键词:桥梁缺陷病害 随着时间的推移,已建桥梁的病害将会不断出现,桥梁的维修、加固和改造工作已经成为一项十分重要而艰巨的任务。为了能够更好地对桥梁进行维修和养护、加固和改造,我们应当注意收集基础资料,充分了解和掌握桥梁常见的缺陷和病害,并分析其形成的原因。 1桥梁常见的缺陷和病害 1.1上部构造的缺陷和病害 主梁或主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降;桥面铺装有裂缝、沉陷、龟裂;桥头跳车;防水层排水功能不完善;水渗漏病害引起钢筋锈蚀、混凝土剥离;支座位置不正确或损坏引起倾斜、错台及位移等。 注意:裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害,而桥梁的病害往往也是从裂缝形成而开始的。因此,我们应对桥梁裂缝病害引起高度重视。 1.2下部墩台及基础的病害 基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。桥墩、桥台缺陷和病害主要表现为:水平、竖向和网状裂缝;混凝土脱落、空洞、材料老化;受外力冲击产生破坏;钢筋外漏和锈蚀;结构变形、位移等。 2缺陷与病害的成因分析 桥梁缺陷和病害关键原因还是桥梁承载力不足。造成桥梁承载力不足的原因很多,归纳起来主要是因为桥梁设计荷载偏低、设计原因、施工原因和外界因素等造成。 2.1桥梁设计荷载偏低 设计荷载偏低的原因是由历史局限性、设计规范不完整和公路桥梁设计荷载的演变等三方面引起。

桥梁结构典型病害成因分析

桥梁结构典型病害成因分析 一、常见的桥梁病害 简支梁桥梁常见病害;支座容易脱空。(空心板、小箱梁);保护层厚度不均,容易引起露筋。(空心板、小箱梁);容易导致梁下缘纵缝(PC T梁、小箱梁);腹板、肋板容易产生竖向及斜向裂缝;底板、马蹄(肋板)底面容易产生横向裂缝;预应力封锚端混凝土容易脱落;梁体支撑处局部混凝土容易劈裂;露筋及混凝土常见病害;连续梁桥梁常见病害。 二、常见病害 露筋及混凝土常见病害;扁锚灌浆难以密实。(先简支后连续PC T);预应力灌浆难以密实;预应力容易损失;梁体容易下挠;节段缝容易张开;底板容易产生纵横裂缝;腹板容易产生竖缝及斜裂缝;顶板容易产生纵向裂缝。 三、拱桥常见病害 露筋及混凝土常见病害;钢筋混凝土桁架、刚架结构接头处容易产生裂缝;钢管拱管内混凝土容易产生裂缝、断裂;吊索及锚头容易锈

蚀。(下承式、中承式);横向联系偏薄弱,刚度储备不大,整体性 较差。(桁架拱、刚架拱);桥面系容易损坏;横梁容易裂缝。(钢 管拱桥);钢材容易锈蚀。(钢管拱桥) 四、悬索体系桥梁常见病害 露筋及混凝土常见病害;吊索、斜拉索及锚头容易锈蚀;伸缩缝容易卡死、损坏;横梁容易裂缝。(边主梁斜拉桥);钢材容易锈蚀 (钢梁);桥面系容易损坏;塔身容易产生裂缝。 吊索、斜拉索索力大小稳定性较差,索力容易超载。 五、弯桥常见病害 伸缩缝容易卡死、失效;支座设置不当;支座的不均匀沉降;梁体容易向外侧滑移;梁体结构容易产生裂缝裂缝;弯道内侧行车道积水;弯道内侧视距不良;弯桥上的设置不当广告;弯桥侧翻。 六、混凝土梁桥常见病害成因 温度导致的桥梁病害;支座及伸缩缝失效导致的桥梁病害; 弯桥病因:预应力失效导致的桥梁病害;工期不足导致的桥梁病害。

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议

桥梁常见病害成因分析及维修加固建议 摘要:随着交通量的增长、汽车载重量的增加和桥梁运营时间的增长,一些公路桥梁结构构件已出现不同程度的破损,对于桥梁改造和维修以及加固工作是当前我国交通部门的重要工作内容。了解使用中的公路桥梁的病害及发生的原因,及时掌握桥梁的损坏实际状况,严格按照一定的加固手段,对当前存在的病害问题有针对性的预防和解决,才能够延长桥梁的使用寿命,实现我国交通道路事业的快速发展。 关键词:桥梁;病害;维修加固 引言 1桥梁中容易出现的病害问题 1.1上部结构主要病害类型 裂缝是主梁(板)的最常见病害,主要发生的位置在跨中、梁(板)端、梁(板)侧以及梁(板)底等,不同位置的裂缝其发生的原因也大不相同。一般来说:跨中竖向及梁(板)端斜裂缝主要是结构性受力裂缝,其余位置处的裂缝主 要是非结构性裂缝。 横向裂缝:大多数情况下梁(板)底横向裂缝病害主要是由于梁(板)在荷 载作用下产生的正弯矩裂缝,也有部分横向裂缝是由于梁(板)底保护层厚度不足,梁(板)体内箍筋锈胀所致。 纵向裂缝:纵向裂缝的产生原因主要有: ①早期空心板梁设计由于经济因素 制约,其底板厚度较薄,薄壁结构在纵向受力时其截面将发生畸变变形,同时在 底板上下缘产生畸变弯曲应力,当畸变拉应力超过混凝土的抗拉强度,势必导致 底板产生纵向开裂。若底板横向构造配筋较少,则钢筋无法限制纵向裂缝的扩展,这也是底板纵向裂缝宽度一般较大的原因之一。②施工工艺引起空心板梁底板产 生纵向裂缝的因素较多,其中预应力因素较为关键。正常状态下施加预应力,预

应力将对截面产生轴向压力和弯矩,由于混凝土材料的泊松效应,在轴向压力作用下底板将产生横向拉应力,此应力与截面的畸变应力组合后往往大于混凝土的抗拉强度,这就是产生纵向裂缝较为普遍的原因之一。③此外,空心板梁混凝土质量较差、振捣不密实、内模下沉导致底板厚度偏薄等因素均可引起底板产生纵向裂缝。 主梁(板)常见裂缝情况表 空心板(或普通钢筋混凝土T梁)板(或梁)间铰缝开裂、脱落、渗水,桥面有大量反射纵缝,单板受力趋势明显。此类病害也是目前桥梁上部结构中常见

悬索桥病害处治措施

悬索桥病害处治措施 1.1 一般规定 1、悬索桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸(或桥两端)的缆索(或钢链)作为上部结构主要承重构件的桥梁。 2、主缆作为悬索桥的主要承重构件,是全桥生命线。其有效的防腐措施是悬索桥运营安全和使用寿命的保障。 3、以下仅对主缆防护破损、索夹错位滑移进行养护处治。 4、主要病害为: 1)主缆防护破损。 2)索夹错位滑移。 1.2 主缆防护破损 1.2.1 病害识别 主缆防护出现开裂、局部破损、老化等现象。 1.2.2 病害成因 主缆防护破损的主要原因有: 1)主缆受力变形与防护变形不一致,导致防护开裂。 2)涂装因运营环境不良过早老化、劣化。 3)施工时受到外力擦碰所致。 1.2.3 处治措施 现代悬索桥主要采用如下主缆防护措施: 1)主缆腻子钢丝缠绕涂层法。 2)合成护套防护法。 3)主缆锚(鞍)室防护。 4)其它方法。主要有主缆半开放式、封闭钢丝绳主缆直接涂装、主缆应用 PE 护套、沥青复合材料包裹主缆等方法,其它方法主要在一些较小悬索桥主缆应用。 目前我国悬索桥主缆防护基本采用传统防护系统,各桥的差别在于腻子材料不同和外层涂料系统组成的差异。对于该种主缆防护系统,出现轻微破损的,可以根据实际情况进行重新涂装或者更换腻子层;对于破损严重的,应对主缆锈蚀情况进行检查。

1.3 主缆索夹错位滑移 1.3.1 病害识别 索夹抗滑力不足将会导致索夹在主缆上产生滑移,索夹下滑后,将导致索夹上端主缆防护出现开裂,而下端出现挤压现象。 1.3.2 病害成因 吊索索夹在主缆上产生滑移的主要原因有: 1)高强度拉杆的预拉力松弛,使索夹与主缆的夹紧程度放松。 2)在长期使用后主缆的挤紧程度提高,空隙率减小、使得索夹在主缆上产生滑移。 1.3.3 处治措施 对于索夹错位滑移病害,首先应由检测单位进行检测评估,根据现场情况考虑对全桥进行缆索空隙率试验和索夹抗滑移试验,分析索夹滑移原因。 对于轻微滑移的,应先进行相应位置处的主缆防护修复,之后对索夹螺栓进行复拧或更换,同时对全桥的索夹高强螺栓预拉力进行检查,不满足设计要求的一并进行复拧处理。 对于滑移较大的,应开展专项勘察设计。

斜拉桥病害分析与监测

斜拉桥病害分析与监测 斜拉桥,是一种结构优越的大型桥梁建筑。它以向吊杆方向倾斜的主桥跨跨越河流或峡谷,由多条钢缆吊索牵引力支撑主桥悬吊在吊杆上方。由于斜拉桥的受力特点,它能通过极少的支点来跨越宽广的河流和峡谷。此外,斜拉桥外形美观,建设成本和维护成本较低,成为大型桥梁建设中受到欢迎的方案之一。然而,随着时间的推移和使用条件的变化,斜拉桥也会出现不同程度的病害。本文将从斜拉桥的病害分析和监测两个方面,探讨斜拉桥的维护和保养工作。 一、斜拉桥的病害分析 1. 钢缆疲劳 钢缆是斜拉桥重要的受力构件之一,一旦出现疲劳病害,将会对桥梁安全性产生非常大的影响。由于斜拉桥经常处于极端气候和复杂地质条件下运行,钢缆经常受风荷载、自重荷载、温度变化、振动等多种因素的影响,导致钢缆产生应力、应变等变形。当应力超出一定范围时,会产生钢缆疲劳,从而导致钢缆的剩余寿命缩短。钢缆疲劳病害的表现主要是钢缆表面的裂纹和腐蚀。 2. 螺纹连接松动 斜拉桥的螺纹连接件是由钢缆和主桥体组成的,当钢缆和主桥体之间伸缩移动时,连接件就会发生松动,导致组成斜拉桥的组件失去稳定性。一旦出现螺纹连接松动的病害,需要及

时检修和维修。松动的螺纹连接件,可以通过拧紧和更换来解决。 3. 主桥体变形 由于斜拉桥的行车道宽度较大,加之行车量较大,车辆质量也相对较大,因此,斜拉桥主桥体也很容易出现结构变形和位移病害。主桥体的变形和位移可能会导致整个桥梁的稳定性降低,甚至可能威胁到桥梁的安全。 二、斜拉桥的监测 斜拉桥是一种特殊的桥梁,它的特点是结构先进、受力特殊、技术难度大,因此,对斜拉桥的维护和保养工作也必须十分重视。建立高效的斜拉桥监测系统,对斜拉桥的安全运行保驾护航。 1. 监测流程 斜拉桥的监测流程主要包括三个环节:实时监测、数据处理和分析报告。实时监测通过实时数据采集和传输,及时监测斜拉桥的变化情况;数据处理是将实时监测数据进行处理和分析,得出斜拉桥健康状况的分析结果;分析报告是将得出的分析结果写成系统的报告,提供决策支持。 2. 监测点部署 斜拉桥监测点的部署是关键。监测点的数量和位置决定了监测结果的可信度和有效性。一般来说,监测点应该包括桥梁表面的变形、位移、温度、风速、摆动、振动等参数监测。 3. 监测技术

公路斜拉桥换索技术规程

公路斜拉桥换索技术规程 《公路斜拉桥换索技术规程》 第一章总则 第一条为规范公路斜拉桥换索施工流程,保障斜拉桥换索质量,制定本规程。 第二条本规程适用于公路斜拉桥换索施工,涵盖斜拉索、变截面节段、轮轨等主要技术环节。 第三条施工单位应按照《公路斜拉桥设计规范》、《公路交通工程施工质量检验与评定规程》等有关规定和标准,推行现代化施工方式和规范化管理,确保斜拉桥换索工程质量。 第二章斜拉索更换技术 第四条斜拉索更换必须满足下列要求: (一)在斜拉桥使用寿命中必须进行一次更换,更换时应考虑斜拉索的材质、规格、安装方式等因素。 (二)斜拉索更换必须在干燥、无风、无雨或微风、微雨情况下进行。 (三)斜拉索的更换应采用一端固定,另一端限位回收的方式进行,避免落线事故。 (四)斜拉索更换过程中应进行实时监控,监测应力大小,防止构件变形、破坏。 第五条斜拉索更换的具体步骤: (一)拆卸旧斜拉索,清除杂物,准备新斜拉索。 (二)安装新斜拉索,拉紧斜拉索,调整张力,使其与原设计张拉力大小一致。 (三)检查斜拉索更换后的变形、振动情况,防止后续运行中产生不稳定因素。 第三章变截面节段更换技术 第六条变截面节段换索必须满足下列要求:

(一)在斜拉桥使用寿命中必须进行一次更换,更换时应考虑变截面节段的类型、长度、位置。 (二)变截面节段的更换应在干燥、无风、无雨或微风、微雨天气下进行。 (三)变截面节段的更换应以人手为主,并配备安全防护措施,避免跌落。 第七条变截面节段更换的具体步骤: (一)拆卸旧变截面节段,清理杂物,准备新变截面节段。 (二)安装新变截面节段,拉紧斜拉索,调整张力,使其与原设计张拉力大小一致。 (三)检查变截面节段更换后的变形、振动情况,防止后续运行中产生不稳定因素。 第四章轮轨更换技术 第八条轮轨更换必须满足下列要求: (一)在斜拉桥使用寿命中必须进行一次更换,更换时应考虑轮轨的材质、规格、位置等。 (二)轮轨更换应在干燥、无风、无雨或微风、微雨天气下进行。 (三)轮轨更换应以人手为主,并配备安全防护措施,避免跌落。 第九条轮轨更换的具体步骤: (一)拆卸旧轮轨,清理杂物,准备新轮轨。 (二)安装新轮轨,调整位置,使其与原设计位置一致。 (三)检查轮轨更换后的变形、振动情况,防止后续运行中产生不稳定因素。 第五章其他 第十条斜拉索、变截面节段、轮轨等更换过程中产生的废旧材料应按照有关要求进行分类、收集、运输和处理。 第十一条施工单位在施工过程中应严格遵守相关法律法规、标准及安全生产规定,确保斜拉桥换索工程顺利进行。 第十二条本规程自颁布之日起实施。如有需要,施工单位可根据实际情况制定更为严格的操作规程。

江阴大桥吊索典型病害及更换工艺

江阴大桥吊索典型病害及更换工艺 对江阴大桥检查和养护过程中发现的吊索病害进行了统计分析,总结了吊索的典型病害及其成因,包括PE护套的开裂、索体渗水、钢丝锈蚀、构件锈蚀和轴套磨损。对短吊索的更换,包括施工前的准备、施工步骤和施工注意事项进行了详细的阐述,形成了一整套的吊索更换施工工艺。 标签:吊索;病害;锈蚀;轴套;更换 1 概述 随着我国经济的发展,设计施工水平的提高,大跨径缆索支撑桥梁得到了飞速发展,其中悬索桥由于造型优美、跨越能力强,成为了建设大跨径桥梁的首选。悬索桥的荷载由吊索传递给主缆,再由主缆通过索塔传递到锚碇和基础,吊索在荷载的传递过程中有着举足轻重的作用,是悬索桥的主要受力构件之一。目前吊索主要是由高强钢丝组成,尽管强度高,但是在环境的侵蚀下容易发生锈蚀,特别是在交通量越来越大,交变荷载的频率和幅度急剧增长的情况下,更容易产生锈蚀、疲劳等病害,严重的甚至发生断裂,目前我国已经出现了多座桥梁进行吊索更换的实例。 2 江阴大桥吊索构造[1] 江阴大桥的吊索采用竖向布置销接的结构形式,上、下游主跨各布置85个吊点,每个吊点连接两根吊索,共安装340根。采用了平行钢丝束和钢丝绳两种形式,对于索长大于10米的长吊索采用平行钢丝索股(PWS),对于索长小于10米的短吊索,由于弯折角度大,在吊索和主缆的连接处容易产生疲劳,故采用粗直径的钢丝绳,吊索间距为16米。长吊索的索股由109根?准5镀锌高强钢丝构成,短吊索采用?准80的钢丝绳,吊索上、下锚头均为叉形热铸锚,由锚杯与叉形耳板构成,锚杯内浇筑铸锌铜合金,叉形耳板与锚杯用螺纹连接。 江阴大桥为半漂浮体系,在荷载作用下,纵横向位移较大,吊索容易产生弯折疲劳,尤其是短吊索,为了减小锚固区的疲劳,除了采用柔性的钢丝绳外,还在短吊索锚口处安装了氯丁橡胶浇制的缓冲器,利用缓冲器直径由大变小的特点,改善锚口处的弯折疲劳,对长度大于20米的长吊索,中部设置减震器,将同一吊点的两根吊索连接起来,减小吊索的风致振动。为了防止钢丝锈蚀,所有吊索均采用双层PE护套防护,PE材料具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀,并且可以根据美观要求选择外观颜色,对索夹和锚头采用镀锌防护。 3 江阴大桥吊索典型病害及其成因 尽管吊索在安装时采取了严密的防护措施,以防止索体钢丝受到损伤,但是由于振动和环境的侵蚀会不可避免的引起防护失效,使吊索在实际的使用过程中

斜拉桥单根拉索更换施工技术

斜拉桥单根拉索更换施工技术 1.1该施工技术按照不同换索施工需要,可采取单边换索或对称同步换索施工,灵活把控施 工工期,可有效节省换索实际总成本。 1.2换索施工中所需机械、设备主要为卷扬机、起吊设备及斜拉索穿设安装工具,使用简单 方便;人员配置需求少,相应人工机械费用少。 1.3该工法应用于施工中,安全风险明确,可提前制定相应措施,有效减少、规避施工中不 安全因素。 2、施工流程及操作要点 2.1施工流程 换索前准备工作→塔端放张→梁端钢绞线拆除→旧索拆除→HDPE护套、锚具拆除→新索锚具 安装→HDPE护套挂设→斜拉索穿设张拉→索力精调。 2.2操作要点 2.2.1塔端放张 作业人员进入换索区,首先应对工具、吊具设备、油泵和千斤顶(见图2.2.1-1)等进行检查。操作人员开启油泵,使千斤顶伸出活塞抵在索力放松工具上(见图2.2.1-2),继续供油至千 斤顶将该根钢绞线的夹片拉脱离锚杯。 取出夹片(见图2.2.1-3),放松千斤顶,将钢绞线缓慢下放,到千斤顶的活塞外露量只有4—5cm时,停止索力放松,安装夹片后,千斤顶卸压回油,将钢绞线临时锚固,完成单行程钢绞线放张。多次放张钢绞线至无张拉力后,应安装夹片并打紧,然后设置单孔锚上夹片做 保险。 图2.2.1-1 单索顶构造图 图2.2.1-2 千斤顶放张 图2.2.1-3:取出夹片 待钢绞线放张并做好保险后,将钢绞线尾端用切割机在离钢绞线末端约50mm处进行环形切割,只保留中间的一根钢丝,将事先准备好的空心螺栓套在中间的单股钢绞线上,保留的钢 丝用镦头机墩头,使空心螺栓卡在单股钢绞线上。 当钢绞线完成梁端拆除后,取下单孔锚,将卷扬机的端部螺栓穿过钢绞线墩头部位与空心螺 栓连接,螺栓拧紧,再卷扬机钢丝绳提起钢绞线,取出夹片,沿锚孔下放钢绞线。 放张最后一根钢绞线时,塔外工作人员要重新确认护套管的连接是否牢固可靠,方能开始索 力放张。 2.2.2梁端钢绞线拆除 梁端钢绞线拆除人员需等塔内人员完成单根钢绞线放张并安装夹片与保险后,梁面退索人员 在梁端索导管处通过观察钢绞线的松弛情况,找到已放张的钢绞线。在做好安全防护的情况

分析桥梁工程的常见病害及施工处理技术

分析桥梁工程的常见病害及施工处理技术 随着桥梁年限的增长,桥梁工程中病害问题也日益突出。常见的桥梁病害有混凝土开裂、钢筋锈蚀、板缝开裂、钢结构变形等。下面将详细介绍常见桥梁病害,并介绍针对这些病害的施工处理技术。 1. 混凝土开裂 混凝土开裂是桥梁工程中常见的一种病害。混凝土开裂的原因有多种,如混凝土自身收缩、外界温度变化、荷载变化引起的变形等。混凝土开裂会严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。 施工处理技术:对于混凝土开裂的桥梁,施工处理技术大多采用补修和加固的方法。具体操作上,先要对混凝土进行清理,再用修补材料进行填补。对于较大的开裂部位,可采用加固材料进行包围、加固。在施工时,必须保证加固材料的质量,并且保证其与原混凝土的粘接性。 2. 钢筋锈蚀 钢筋锈蚀也是桥梁工程中常见的一种病害,发生的原因有很多,比如湿度、氧气和二氧化碳的侵蚀作用,以及外界腐蚀因素的作用等。若不及时加以处理,会引起桥梁的断裂和倒塌。 施工处理技术:钢筋锈蚀的治理是一个较为复杂的过程。常用的方法是通过耐腐蚀的涂层进行保护,并在钢筋表面涂抹防锈漆进行防护。对于已经受到严重腐蚀的钢筋,只能进行更换。在施工时,要保证钢筋表面的清洁,防止污染物的侵入,以及防止与涂层之间的气泡和空隙。 3. 板缝开裂 施工处理技术:针对板缝开裂的桥梁,常采用封缝剂进行填充或者使用橡胶缝隙封口材料进行填充。在施工时,应先对板缝进行清理,将污垢和灰尘等物体清除干净。填充材料应选用合适的材料,并均匀地填充进去。填充完毕后,需等待一段时间,让材料充分硬化和贴合,然后进行检查和测试。 4. 钢结构变形 钢结构变形也是桥梁工程中常见的一种病害,其原因可以是荷载超重、铰缝紧固不足等。钢结构变形会严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。 施工处理技术:针对钢结构的变形,可采取补偿板加固的方法。具体来说,就是在变形位置附加钢板,在受力处进行加固。对于一些严重变形的钢结构,可采用调整、更换重

桥梁病害类型及成因分析.doc

桥梁病害类型及成因分析 桥梁病害类型及成因分析是非常重要的,了解病害类型才能更清楚发生原因,每个细节的处理都非常关键。下面就桥梁病害类型及成因分析和大家说明一下。 桥梁在使用过程中常存在一些病害,如果不及时对这些病害进行修补和维护,还会造成主体结构的破坏。因此必须加强桥梁病害的预防,分析病害成因,然后才能根据桥梁的不同病害的特点,针对性地制定相应的维修对策。 1 桥面病害类型及成因 根据对多座桥梁桥面的调查,桥梁的严重病害情况为桥面铺装松散破碎、修补损坏、梁板出现横向裂缝、梁板底面局部出现孔洞、梁板底勾缝脱落及渗水现象。 由于重载超载车辆的增加,桥面铺装损坏严重,且有屡补屡坏现象,板间连接损坏造成单板受力,梁板出现横向裂缝问题的桥梁较多,有多处桥梁进行过换板处理,换板以后由于新旧桥面板连接强度不足,换板后很快出现损坏,严重影响桥梁的使用安全。 分析损坏原因,多数是出现铺装层进水,铺装与桥面板脱离,进水以后在车轮荷载作用下,防水层损坏,造成桥面板漏水。沥青铺装层脱离桥面板以后,损坏迅速加快,雨后层间水排不出,在炎热天气形成水蒸气,桥面板在汽车荷载作用下不断产生振动,加快了水气的扩散和铺装层的破坏。 2 桥台病害类型及成因

桥台病害主要是桥台裂缝和耳背墙损坏,没有发现不均匀沉降、变形位移等其他病害。如图1所示为桥梁病害统计,从图1可以看出,桥面铺装层损坏和桥台裂缝占全部病害的55%,桥面漏水的大部分原因也和铺装层损坏有关,考虑这一因素,桥面病害所占的比重更大。因此,桥面和桥台病害是主要问题。 铺装层损坏的原因主要在于铺装层的材料和厚度,同样的沥青混凝土铺装,8 ClTI的铺装层损坏情况比9 crn的铺装层严重得多,调查发现损坏的部位铺装层厚度大多数都没有达到设计厚度,有的是磨耗损失,

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