探讨越南岘港顺福大桥上部结构养护维修策略分析[桥梁检测与加固]

1、 1 2 桥梁检测与加固 2 0 1 1 年第 2 期 的失稳 严重时导致整体结构失稳 受压水平加劲肋 的塑性变形失稳导致主梁受压 区承载力 的降低 支 承处加 劲 肋 局部 塑 性变 形 失稳 具 有 上 述 同样 后 果l2 其他坑 洞会导致局部应力重分布等 需处理的变形 当支承肋弯曲矢度小于肋板 厚 受压翼 缘矢度 小于翼缘 板厚 和翼缘板 宽 的 1 8 时 盖板孔洞直径小于 3 0 mm 孔边无损伤 腹板孔洞小于 5 0 mm 时可 以不必处 理 否则应 尽快处理或加 固 处理办法 一般情况下采用螺旋矫平器 千斤顶 和加力架 最好不用大锤敲击 以免开裂 慎用热矫 当必须采用热矫时 须制订热矫工艺 并考虑卸除部 分恒载 严重时须搞清原因 由专家评定后再制订 修复及加固方案 2 3 钢构件的局部修补 加固和更换 1 承载构件应在无活载或卸 除部分恒载下进 行施工 无恒载次要构件可以在运营下进行施工 2 长的裂缝 孔洞 应首先考虑采用高强度螺 栓连接加固 清除油漆后摩擦 系数可采用 0 2 0 孔 洞毛边应打磨平整 栓径宜采用较小直径 如 M1 8 M2 0 M2 2等 2 4 加

2、劲梁线形检查和刚度评定 钢箱梁结构满足设计要求的线形和刚度是结构 承载和正常运营的重要 的必须条件 刚度评定必须 经过立项 批准并 由具有资质的单位和个人进行 线形及刚度评定可 3 5年进行 1次 发现异常 或突发损伤事件发生后可立即进行一次线形及刚度 评定 随着桥龄的延长 劣化程度的加深 线形及刚 度将有所变化 并逐渐趋于限值 表 1给出钢箱加 劲梁悬索桥跨 中挠度评定标准 表 1 钢箱加劲梁悬 索桥跨 中挠 度评定分级 等级 评定标准 定性描述 定量描述 L 3 0 0的加劲梁跨 中挠度限值是钢箱加劲梁悬 索桥规范规定刚度要求 见 中华人 民共和 国行业推 荐标准 公路悬索桥设计规范 报批稿 及中华人 民 共和国公路工程标准 公路桥梁技术状态评定标准 送审稿 的规定 跨 中挠度 L 3 0 0时 刚度劣化 状态进入 差 和 危险状态 3 主缆与吊索系统的养护维修策略分析 3 1 主缆系统技术状态评定 按规定表格格式 检查记录和规范要求 进行技 术状态评定 并根据评定结果进行决策 主缆技术 状态评定包括 防护损坏 涂膜劣化 索股腐蚀 扶手 及栏杆损坏 主缆变形 主缆如图 3所示 图

3、3主 缆 3 2 主缆密封防护的养护维修 根据检查与评定结果决定采用局部维护性涂装 或重新涂装 一般性检查时如发现涂膜有轻微劣化 按标准在劣化等级 2级以下时 仍进行正常养护 对 于 3 4 级 的涂膜劣化 采用局部维护 涂膜劣化为 5 级时 应提出报告 决定重新涂装 无论局部维护性 涂装或重新涂装 其工艺是相同的 应满足设计文件 关于主缆涂装要求 3 3 主缆的修复 1 断丝多发生在锚 室或散索鞍座下方 修复 有时须移开散索鞍座 为移开 旧鞍座 须先制造 1 套液压支承设备支承主缆 2 当整束索股断裂 一般均在锚室内 可采 用热铸锚将断股两端分别灌注好 整个锚头材料 灌 注材料 制造工艺均同热铸锚 热铸锚的尾端内螺 纹两端正好相反 与中间连接拉杆构成花篮螺丝关 系 旋转拉杆可收紧索股 然后由张拉端张拉索股至 设计应力 最后进行 防腐涂装 3 索股内力 和垂度互相影 响 一般偏差不 大 不做调整 索股内力及主缆垂度变化较大的可能原 因有主缆发生较多数 量的断丝 或者桥塔 锚碇 鞍 座发生过量沉降 偏移 主缆是悬索桥主要承重构 件 这些原因都将危及结构安全 因此应立即报请 上级主管部门

4、是否封闭交通 视实际情况而定 进 总第 7期 越南岘港顺福大桥上部结构养护维修策略分析 1 3 行全面检测 查明原 因 会 同设计 施工单位研究处 理方案 妥善处理 3 4 吊索系统的检查 吊索如图 4 所示 图 4 吊索 1 对 吊索锚 头 叉耳 销子等进行 目视 放大 镜或触摸检查 查看是否油漆有损坏 有锈蚀 的地方 及上 下锚头防腐层 2 利用吊索检修车检查 吊索 P E套 的完好情 况 检查 P E套 的滑移情况 做好详细记 录 一旦发 现 P E套有从锚杯 中拉 出的现象 应及时采取 临时 防护措施 3 目视检查叉 耳与箱梁 吊耳板 叉耳与索夹 耳板之间填封料 的完好情况 特别是叉耳与锚杯螺 纹连接处 的填封料是否完好 如发现破损 剥落 开 裂等现象 应及时用相应的材料进行修补 以防止水 渗入引起锈蚀 对上述各部位进行疲劳裂纹检查 4 检查吊索的振动情况 可通过加速度传感 器监测 检查减振 连接是否有锈蚀 如有 则应在 去锈蚀后重新涂装 如发现减振连接出现疲劳断裂 需要及时更换 5 索体钢丝锈蚀断丝检查 借助专用设备 3 5索夹检查 1 检查索夹和螺杆的外 涂装 如发现有油漆

5、 开裂 剥落等现象 应清除干净后重新涂装 检查上 下半索夹之间缝隙的填封料及索夹端部 的填封料是 否劣化 如发现开裂 剥落现象 应将受损 的填封料 清除干净 并重新填封或更换 2 检查索夹环缝 直缝密封防腐层 索夹表面 的整体密封防腐层 跨 中处预留排水 口的畅通 索夹 紧固螺栓 防腐层 3 检查螺 帽是否松动 脱落 定期抽查拉杆螺 栓拉力是否损失过大 索夹是否出现疲劳裂纹等 3 6吊索损坏状态评估 1 吊索渗水 吊索两端 的锚 固部位 冷 铸锚 头 锈蚀 腐蚀 钢丝 锚头 钢管护套等 2 锚头损坏 松动 裂缝或破损 P E套 老化 变质 掉漆 起皮 防护套破坏 吊索端部出口处钢管 护套以及钢管护套与 P E护套连接处 的外观 如松 动 套管顶没有密封 3 吊索的防护层破坏 裂纹 破损 老化和积 水 钢丝断丝 3 7 吊索系统的养护维修 吊索系统包括 吊索索股 吊索护套 吊索锚 头 减震架 缓冲器 索夹 索夹螺杆 螺母等部件 引起 吊索系统损坏的最主要原因是锈蚀 如吊索护套 表 面涂装或缝 隙填料损坏导致雨水或潮气入侵引起金 属锈蚀损坏等 3 因此 吊索系统养护主要是检查 如发现吊索护

6、套 表面涂装 以及缝隙填料等有损坏 要及时加以修复 特别是 吊索护套损坏 索股进水 尤其严重 如遇这种情况 则应设法先排干积水 再 修补护套 4 鞍座检查 养护维修策略分析 4 1 主索鞍 散索鞍涂层养护维修 按评定 及决策结果进行局部维护性涂 装或重 涂 其工艺如下 1 按规定进行破损表面处理及清洗 2 按主缆系统设计要求刷涂 l 道 X F 0 6磷化 底漆 干膜厚度为 1 0 p t m 3 按主缆系统设计要求刷涂 3道 8 8 1 I 0 2环 氧云铁底漆 干膜厚度为 1 2 0 m 4 按主缆系统设 计操作 工艺要求 涂刷 3道 8 8 1 Y0 1聚氨酯面漆 干膜厚度为 1 2 0 t t m 4 2 鞍座维护 1 鞍座裂缝处理 一般情况下鞍座不会有裂 纹产生 但美国经验有的会有裂纹产生 大多为收缩 裂纹 一般裂纹发展至受压 区即会停止 否则可先 采取止裂措施 慎重采取焊补 避免不 了焊补 时 一 定仔细研究施工方案 关 闭交通 选择适当温度 由 专业合格焊工进行 美 国旧悬索桥的鞍座也有更换 裂纹削弱承载 力或桥梁扩建时均需更换鞍座 为移开旧鞍座 须 先制造 1 套液压支

7、承设备支承主缆 事先制好新鞍 座 同时也须仔细研究施工方案 进行过程受力分 析 关闭交通 选择适 当温度 并在施工控制下进行 2 鞍座位移复位 当鞍 座位移过大 对桥塔 受力产生不利影响和影响主缆线形 须考虑主鞍复 位 复位须事先与设计 施工一起制订施工方案 进 1 4 桥梁检测与加固 2 0 1 1 年第 2 期 行过程受力分析 安装顶推及测试设备 关闭交通 选择适 当温度 在控制下进行 螺帽松动时 清洗鞍 座局部及松动的连接 副构件 按计算扭矩将螺栓复 拧到位 并恢复局部涂装 对 断裂螺栓用 同样工艺 更换新螺栓 鞍座如图 5 所示 上接 第 3页 图 5 鞍座 另外 根据 公 路桥梁养护规 范 J T G Hl l 一 2 0 0 4 中评定方法对厦门大桥 主桥下部结构进行评 定 根据外观缺陷 对墩柱耐久性检测 河床冲刷状 况 以及根据缺损程度 大小 多少 轻重 缺损对结 构使用功能的影 响程度 无 小 大 和缺损发展变化 状况 趋向稳定 发展缓慢 发展较 陕 等 以累加评 分方法对各部件状况做 出等级评定 评定结果为 该桥下部结构缺损程度为轻度 标度为 1 缺损对结 构使用功能

8、的影 响程度为大 重要 标 度为 2 缺损 发展状况的修正为发展较快 标度为 1 以上 3项 的 累加 评 分 为 4 桥 墩 的技 术 状 况 为 四类 状 况 为 r o 5结语 我国建设 的跨海桥梁越来越多 大量海 中混凝 土结构均 出现了病害 应尽快制定相关检测技术规 范 对于海洋等恶劣环境 中的混凝土结构 结构设 5结语 由于越南岘港顺福大桥设计 施工 运营以及结 构耐久性是在海洋性腐蚀环境下 该桥的维修养护 除按照一般桥梁结构 的普遍 内容和规律进行 外 尚 需深入考虑钢箱梁 主缆与 吊索 鞍座 的养护维修 参考文献 1 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 越南 顺福桥施工监控报告 R 武汉 2 0 1 0 E 2 J T G D 6 0 2 0 0 4 公路桥梁设计通用规范 s 1 3 周孟波 悬索桥手册 M 北京 人民交通 出版社 2 00 3 计中对耐久性的考虑仍显不足 应加强该方面的研 究与资料收集 制定 修订更合理的设计规范 在旧 桥检测方面 应加强新技术的应 用 如声发射 磁分 子和磁漏等 参考文献 1 R K D h i r M R J o n e s R a p i d E s t i ma t i o n o f C h l o r i d e Di f f u s i o n C o n c r e t e J Ma g a z i n e o f C o n c r e t e R e s e a r c h 1 9 9 0 4 2 1 5 2 1 7 7 1 8 5 2 龚洛书 柳春圃 混凝土的耐久性及其防护修补 M 北京 中国建筑工业出版社 1 9 9 0 3 卢 木 混凝土和钢筋混凝土的腐蚀及 防护方法 M 北京 化学工业出版社 1 9 8 4 4 四航局科研所 华南沿海部分码头调查情况介绍 Z 北京 工程科技论坛 土建结构工程的安全性与耐 久性 2 0 0 1 5 孙连峰 江淦 张若刚 厦门大桥跨海主桥和集美立 交桥梁检测及加固设计报告 R 武汉 中铁大桥局集 团武汉桥梁科学研究院有限公司 2 0 0 9

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