3应用实例
某桥于上世纪70年代初建成:上部构造为4孔跨径L=16.8m的少筋微弯板工字梁组合的装配式钢筋混凝土梁结构,无横梁,桥面净空为净-7m+2×0.25m,下部构造为钢筋混凝土双柱式灌注桩墩及重力式桥台。
原桥上部构造采用1966年1月出版的《少筋微弯板与工型梁组合的装配式钢筋混凝土上部构造试用图纸》,设计荷载为汽-13,拖-60。
3.1加固前病害调查
在确定加固方案前,对旧桥现状进行了全面调查,全桥主梁4×5片。根据实际损坏情况,对2~4孔的15片主梁、微弯板、支座、桥墩(台)及附属结构进行了细致的检查。
3.1.1主梁
施工质量较差,各部位尺寸沿跨径不一致。单根主梁*多发现裂缝51条,裂缝宽度*宽为4mm。有竖直裂缝,也有斜裂缝、水平裂缝,斜裂缝与水平方向夹角为40~80°。竖向裂缝主要分布在主梁腹板下部(主要在跨中8.5m范围内)且下宽上窄;斜裂缝主要分布在端部4m范围内;水平裂缝主要分布在梁端。主梁局部钢筋外露,产生锈蚀。
目前,市场上的混凝土切割机良莠不齐,有些已经远远不能适应和满足用户的需求。 新型混凝土切割机。 混凝土切割机是由机架、翻转台、横切机构、水平切割车、液压系统和电控系统六个部分组成。
1、机架
由左右纵梁、横梁、立柱、齿条、尖轨道等组成,主要的作用是使水平切割车在轨道上作水平运动及横切机构在其轨道上作垂*降运动。
2、横切机构 由横切架、传动及跨越装置、导轮、摆动装置、切割钢丝等组成。传动及跨越装置带动横切架对坯体进行垂直切割,切割钢丝同时作双向摆动。 3、水平切割车 由车架、刮刀装置、切边装置、传动装置、挂线柱、槽轮组、平论组等组成。水平切割车两侧分别装有两组槽轮和两组平轮,由传动装置带动水平切割车在尖轨和平轨上来回行走,实现水平切割和“面包头”切割。
4、翻转台 由翻转架、大车、小车、翻转主油缸及行走油缸等组成,其作用是使用水平摆放在翻转台大车上的坯体向前翻转90°,并移动至切割位置,进行水平、垂直切割和六面切割,完成切割后再向后翻转到起始位置。
5、液压系统 由油站、电机、油泵、各类阀、管接头等组成。主要作用是使翻转台平稳准确的翻转90°,大车、小车同步移动到相应的位置。 6、电器控制系统 按照要求,实现所有动作的手动和自动控制。
主要从事混凝土建筑物拆除、岩石和混凝土破碎拆除、破拆切割机械生产销售业务。公司多次参加国家重点项目的非爆破拆除、非爆破开挖工程施工承包,先后承包了南水北调中线丹江口水库大坝加高工程中的大坝混凝土拆除工程;溪洛渡水电站左岸地下厂房混凝土蜗壳基础拆除工程;中国核动力研究院909厂技改扩建静态爆破平基工程;丝丽雅集团10万吨浆粕生产线拆除工程。在2013年以后,多次承包国内桥梁拆除特别是危桥应急排险拆除工程。在2014-2017年承接的桥梁拆除工程中,共拆除各类危桥5次,其中3次为应急抢险类危桥拆除;其余为病、损、坏、旧桥拆除;另承接跨铁路营运线桥梁拆除2次,分别为四川广元宝陵路气二专嘉陵江特大桥跨西成客专新线并同时跨宝成铁路营运线公路旧桥拆除;贵州扎佐跨渝黔铁路营运线公路旧桥拆除。在重庆内环快速路高家花园复线桥墩柱拆除工程中,拆除吊装*大砼块为97.6m³,共244吨,创造国内切割吊移单体砼块*大和*重记录。在拆除施工中配合静力切割后吊装工序而采用深孔多柱千斤顶**升技术效率高,安全可靠,为全国**。在云南昭通水麻高速(水富-麻柳湾)马草湾2#大桥应急抢险拆除工程中,仅用12天安全完成拆除,确保了春运正常通车,这是国内**桥梁墩柱在*封闭条件下的施工拆除。在贵州上寨大桥危桥应急排险拆除项目中,**采用的“多跨箱梁墩柱支撑贝雷梁转承支撑切割箱梁载荷中搭架、切割、支撑、吊装、拆架交替循环作业法”对今后类似条件下桥梁拆除具有重要的指导意义。在多年多次的桥梁拆除工程中,设计科学合理的拆除施工方案,让我们承包的全部桥梁拆除工程履约能力良好,安全、进度、成本控制有效,施工中未发生任何安全事故和设备财产毁损事故。
混凝土切割是采用水冷却金刚石轨道或绳锯切割机对混凝土进行开洞、拆除,施工速度快,噪音小,无震动,质量好,对建筑结构没有影响,是取代电锤、风镐、人工钎打等震动较大机具施工的*先进工艺。
基础作为主要的房屋下部主体结构,承受着房屋的全部荷载,因此基础应具有足够的强度及耐久性才能稳定地把荷载传给地基,确保房屋的稳定性及安全性。地基基础加固通常是指在基础和基地承载力不足或者房屋改建不满足房屋新的荷载要求时,对地基及基础进行加固处理。
二、地基基础加固概况
地基基础加固常用于已建结构产生的基础病害或由于加层改造增加设备等引起的基础承载力不足,或者在工程建设中由于勘察、设计、施工或使用不当,或增加荷载、纠倾、移位、改建、古建筑保护,遭受邻近新建建筑深基坑开挖,新建地下工程或自然灾害的影响等需要对地基和基础进行加固。
当地基及基础出现承载力不足却没有及时进行加固处理,很有可能导致房屋倾斜及倒塌而且还可能引发其他的房屋安全隐患。同时已有建筑地基和基础加固前,应先对地基和基础进行鉴定和勘查,方可进行加固设计和施工。
三、地基基础加固工程的基本流程
房屋现场勘查-收集房屋原设计施工资料(或进行检测鉴定)-编制初步地基基础加固方案及预算报价-深化方案设计及造价-商务洽谈签订合同- 地基基础加固施工-竣工验收投入使用
四、地基基础加固工程参照规范及标准
《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》
《建筑地基基础工程施工规范GB 5104-2015》
《民用住宅可靠性鉴定标准GBJ144-90》
《工业厂房可靠性鉴定标准GBJ144-90》
《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》
《建筑抗震加固技术规程JG116-98》
《既有建筑地基基础加固技术规范JGJ123-2000》
《钢结构加固技术规范CECS77:96》
《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS146:2003》
加大截面加固法基本概念
加大截面加固法是建筑房屋加固改造中通过增大原构件截面面积或增配钢筋,以提高其承载力和刚度,或改变其自振频率的一种直接加固法,主要用于:建筑基础、梁、柱等构件的加固中,其中在建筑房屋加固改造中运用比较广泛。
房屋加固的增大截面加固法可以根据原构件的受力性质、尺寸面积、和施工条件的实际情况,加固设计可以为单面、双面、三面和四面增大构件截面。例如轴心受压混凝土柱常常采用四面加大截面法,偏心受压混凝土柱如果受压边较为薄弱时,可以仅仅对受压边进行加固,即单面加大截面法,受拉边薄弱时可以只对受拉边加固。而梁、板等受弯混凝土构件,如果是以增大截面为主的房屋加固施工,可以对受压区域加固,也可以以增加配筋为主加固受拉区,或者二者同时进行。另外为了保证补加钢筋混凝土和原混凝土的正常和协同工作,配置构造钢筋按照要求设置。如果是以增大钢筋面积为主的加固,为了保证新加钢筋的正常工作和协同工作,需采取一定的构造措施,设置钢筋保护层保护钢筋的密实性,并需要适当的增加截面。
下文主要是对增大截面加固法的一些技术进行简单的介绍。
增大截面加固法工艺流程
房屋加固增大截面加固法的施工应和实际的施工条件相适应,不能脱离实际条件盲目施工,并应该采取一定措施保证新旧混凝土结构部分的粘结质量,提高整体加固构件的工作性能。对于高湿、高温、或者腐蚀冻融等特殊环境,应在设计和施工中具有明确有效的措施进行防治,并按照标准施工工法进行施工。同时在施工中应该注意避免不必要的更改和拆换,引起多余的经济成本。
其施工工艺按照下列顺序:
增大截面加固法_中青建筑加固
该法用于梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固时,其优点为施工工艺简单、适应性强,且有长期的使用经验;其缺点是:施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后结构自重增大、建筑使用空间减小。
(1)增大截面加固法适用于混凝土梁、板、柱等常见构件,受弯或者受压(轴心和偏心)构件的加固,增大截面加固法也比较适用。对于承载力很差,刚度也较低的梁、板构件,采用该方法的效果较好。但是使用本方法的前提是,在现场检测的原混凝土强度等级需要≥C10。
(2)增大截面加固法重如果新叠浇的混凝土面层在受拉区,可以保护钢筋,起到钢筋保护层类似的作用,如果在受压区,可以增加构件截面的有效高度,达到提高构件承载力的目的。所以,增大截面加固法适用面较广泛,已经成为目前建筑行业*为广泛的一种建筑结构加固形式。
(3)房屋加固增大截面加固法对于混凝土梁、柱构件抗力,增大截面法提高R和刚度的幅度高,对柱的稳定性改善明显,质量好,可靠性强,安全性比较高。
(4)要提高构件的截面和刚度,采用增大截面加固法时必须考虑整体结构的受力情况,增加截面的同时不能只是为了单纯的加大截面尺寸,否则会导致整个建筑物的局部薄弱部位损伤甚至倒塌的发生。此外,加大截面后增加了自重和改变了原构件刚度,导致结构自身的特性-固有频率发生变化,这样可能会使其结构频率接近地震或风震的频率,发生共振现象引起新的结构破坏,这也是加固设计的一个难题。
(5)房屋加固增大截面加固法的混凝土施工具有成熟的技术经验,现场湿作业多,周期长,对生活和环境有影响。并且施工工艺较为复杂,需要支模、振捣、浇筑、养护等一系列混凝土施工相关程序,增加了施工的可变性。
(6)房屋加固增大截面加固方**增大结构的自重,对整个结构产生一定的重力效应。并且应力滞后的存在导致新加部分的承载力折减,降低结构耐久性。
(7)增大截面加固法加固后的建筑物会减少净空的和实际使用面积,为适用性带来很大影响。
(8)增大截面加固法使用的材料为石子,砂,水泥等常规材料,加固的成本较低,具有一定的经济性。
(9)增大截面加固法施工时原构件表面处理须满足相关规定,采用界面剂等剂料处理,这是为加强新、旧混凝土的粘结。施工过程中尽量减少原构件的负荷,或采用临时预应力支撑卸载,这也是决定加固效果的一个重要因素。
(10)现代社会科技的进步推动着各种机械设备被应用到增大截面加固技术,其中锚喷混凝土技术即是增大截面法在新科技作用下的产物,该项技术具有速度快、硬化快、施工简单的优点,而且与普通混凝土施工相比较,对周围影响小并可以达到加强加固界面粘结强度的目的。所以,房屋加固增大截面加固法具有一定的发展前景。
钢筋混凝土拆除方法:
**、施工准备:
(1)确保施工现场水通、电通。在切割过程中冷水具有对切割设备本身进行降温及避免扬尘的作用。
(2)在切割区域周围有序组织排水,防止施工用水污染周围环境。
第二、分块放线:
(1)依据施工图纸及现场实体的勘测,技术人员需对将要切除的混凝土实体进行设计排版,将实体分层、分块切除。
(2)排版过程中必须考虑吊装设备的起重能力。排版前计算切割块的重量,满足起重设备的荷载要求,进行合理的排版分块。
(3)将切割排版图分发给测放人员及施工人员。要求用墨线弹出准确的切割线并加以保护。
第三、切割设备就位:
(1)根据切割线选择合理的位置,安装切割设备。
(2)固定采用在混凝土实体上钻孔,用膨胀螺栓紧锢设备底座的方法。
第四、混凝土切割:
对原钢筋混凝土结构,采用金刚石碟式锯片切割,将原混凝土全部拆除,采用分段分块作业,切除时控制切割深度,不切入原结构。对原复杂混凝土结构,采用金刚石绳锯切割和金刚石筒锯钻孔机排孔钻切组合作业。
1.1主要技术途径
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
1.2加固方案确定原则
一般认为满足以下条件,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求;桥梁的下部结构具有足够的潜力。