时间:2023-03-30 10:38:52
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随着国家经济的发展,对使用时间较长的水库来讲极容易出现下列病害:大坝坝顶高度过低泄洪建筑能力不足,防洪标准达不到规范要求,主要原因是:水文分析不足以至于泄洪建筑设置不足,随着时间推移洪水资料与设计初值产生偏差泄洪能力不足。在汛期高水位的作用下大坝极容易出现渗漏问题,许多土石坝或多或少均会有管涌、流土的现象,混凝土坝和浆砌石还容易发生溶滤破坏。多数大坝按现行规范在结构强度、抗震和滑动稳定性上均达不到要求。大坝输水及泄洪建筑的稳定系数和结构强度也不能满足现行规范要求。机电设备和金属结构使用过度,缺少更换和维修。多数水库缺少足够的水文测报和大坝观测装置,管理设施陈旧落后,防汛道路标准低,有的水库甚至没有防汛道路。
2小河口水库主要存在问题
大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重;大坝下游坝坡纵横向排水沟破损;坝右岸下游岸坡坍塌;溢洪道进口段左右侧翼墙空箱漏水严重,左侧翼墙后土体在校核洪水位会发生渗透破坏;泄洪洞泄洪能力不足等。改建方案选取:通过查阅文献对坝坡的加固处理常用的方法有:坝坡拆除重建、对局部破坏区域进行改造、对老化部位进行局部翻新,其中已拆除重建为主。溢洪道加固主要的方法有:局部拆除重建、完全废弃重建,其中已局部重建为主。输水洞加固的方式常用的有:拆除重建水塔或对水塔进行加固、对输水洞洞身进行整体加固、对输水洞出口消能设施进行加固以及对金属结构、启闭系统改建,其中已对水塔、金属结构、启闭系统的改造为主。
3改建工程加固设计
3.1坝坡改建
坝坡采取破损段局部维修加固:对大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重的干砌石护坡进行维修;对大坝下游坝坡纵横向排水沟破损段进行维修;对大坝右岸下游岸坡坍塌部位采用浆砌石护坡处理。
3.2溢洪道改造
溢洪道部分整体拆除,部分加固改造:本次设计在空箱内设土工布反滤,上铺植草砖植草固土;本次闸室改建段桩号0+189.6~0+201.6,总长12m,闸室为闸门控制宽顶堰钢筋砼结构,为了不影响上游交通桥的稳定性,本次设计将现状闸室拆除至670.4m,以上部分全部拆除重建,新建底板与闸墩为整体结构,进口底高程671.4m,墩顶高程682.5m,底板厚2.5m,边墩厚1.5~1.2m,中墩厚1.2m,检修闸门为叠梁门,工作门为平面定轮钢闸门,闸门尺寸10×6.8m,启闭平台高程为690.8m,新建闸室段与上游交通桥及下游泄槽段侧墙顺接,缝间设BW型膨胀止水条止水;闸室与大坝间采用土料回填交通道路,路面高程682.5m,路面宽8m,断面为梯形断面,上下游边坡均为1:2,要求土料压实度≥0.95,路面采用200厚C20砼现浇;泄槽底板加固范围为0+310~0+645,即在原底板上现浇砼结构进行加固处理;侧墙0+201.6~0+210段因泄洪时拱桥严重阻水,本次设计拆除重建,侧墙采用钢筋砼扶臂挡土墙结构;侧墙加高段范围为0+210~0+295、0+427~0+645,即在原墙顶现浇砼加高;侧墙改建段范围为右0+310~0+467,即将原侧墙拆除重建,侧墙结构仍采用钢筋砼悬臂挡土墙结构;侧墙加固改建段范围为左0+320~0+427、左0+450~0+480,即在原侧墙后加30cm厚钢筋砼衬砌;泄洪洞出口侧墙延长段范围为0+340.3~0+359.3,采用钢筋砼结构,尾部为流线型。
3.3泄洪洞改造
泄洪洞拆除重建:本次设计拆除原检修平台及上部启闭机房,将检修平台由670.9m加高至678.65m,启闭平台由680.4m加高至686.35m,加高部分均为钢筋砼结构,启闭机房为砖混结构,进水塔与坝顶间新建工作桥及支撑排架,桥面高程682.5m,分为5跨,总长78m;更换闸门及启闭设备;对泄洪洞洞身漏水段0+034~0+104进行洞身反压灌浆,并对伸缩缝进行维修处理。
3.4输水洞改造
输水洞增设水塔,出口增设反滤排水设施等:进口增设进水塔,塔高36.1m,启闭机平台高程682.5m,进水塔为C25钢筋砼结构,进口底高程665.5m,孔口尺寸为1.5×1.5m,塔内设事故检修闸门,上游止水,施工采用钢筋砼沉井围堰,沉井内径8m,沉井高21.5m,壁厚1.2m;进水塔与坝顶间采用钢筋砼梁板式工作桥连接,桥长54.0m,桥面宽2.5m,共分四跨,支撑为钢筋砼排架结构;对输水洞洞身进行砼回填,并在输水洞出口增设反滤排水设施。对输水干渠节制闸及泄水闸的启闭机进行更换。
3.5机电及金属结构
溢洪道增设事故检修门和启闭设备,工作闸门、埋件、启闭设备重新设计;泄洪洞事故检修门、工作闸门、埋件和启闭机拆除更新,重新设计;输水洞进口增设事故检修闸门;输水干渠节制闸及泄水闸增设启闭设备。
3.6水情自动化测报系统
为了及时了解工程运行状态以及运行管理对于洪水预报的要求,本设计增设大坝变形观测、大坝坝体渗流、坝肩绕坝渗流等观测设施,并创建水情自动化测报系统。
4本水库改建目标
桥址区地形较平缓,跨越的沟渠中部局部地段为负地形,大致呈锅底状,雨季排水较为不畅通,并经常存有死水滩,随后几日,缓慢下渗至地下深处。根据原始勘察资料,桥址区0~10.0m范围内黄土(粉土)具Ⅱ级非自重湿陷性(中等),湿陷系数δs=0.023~0.080,自重系数δzs=0.015~0.034,自重湿陷量Δzs=6.19cm,总湿陷量Δs=56.88cm,桥台基础持力层位于该地层上,虽采用0.5m厚灰土垫层进行地基处理,但处理范围仅在基础之下局部范围内,对基础周围地表水的下渗未起防水作用,从而使地表水扩散运移至基础以下湿陷性黄土之中,在荷载作用下,产生湿陷下沉。其下沉速度较为缓慢,且随季节具有一定的规律,在雨季期间,下沉较迅速,雨季后地下水下渗至地表深处时,下沉较为缓慢或停止。根据地勘报告,基底附加应力为203kPa,第一层土的平均附加应力+自重应力约为124.5kPa,大于9.4m以上土层的湿陷起始压力,故第一层土在上部荷载作用和浸水状态下,0~9.4m范围内将会产生附加湿陷变形,变形量为56.88-2.46=54.42cm。据以上综合分析,桥台地基沉降量主要由湿陷变形量和土层压缩变形量组成,其总的变形量为54.42+8.223=62.64cm,目前已沉降约33cm,完成总沉降的52.7%,以后还会继续下沉,因此对其进行加固是非常必要的。
2桥梁的加固设计
本文针对其出现的桥台整体沉降的病害提出了两个具体加固方案。
2.1方案一
a)在原两侧桥台前1.35m加设双柱式桥墩,形成(1.7+12.6+1.7)m跨径的双悬臂板结构,桥台的支撑作用慢慢消失,新的柱式墩主要起支撑主梁作用,b)铲除后期养护逐年增加的沥青混凝土,以减轻上部恒载,利用液压顶升设备将空心板抬升,恢复原桥面的设计标高。c)在墩顶原铺装层增设一层直径25mm的钢筋网用以承担墩顶负弯矩。d)墩盖梁达到设计强度后,顶升主梁,落梁于墩顶支座上,形成双悬臂结构,完成体系转换。e)将原桥的背墙和侧墙均相应进行加高,原桥台基础周围需做防水封闭处理,以防止其继续渗水下沉。
2.2方案二
a)先采用直径为127mm的钻头钻孔,钻孔按梅花型布置,孔间距为1m,钻孔深度为7m,要求钻孔必须穿透原桥的扩基底部,用直径为127mm的PVC管做护壁。b)通过PVC管将直径为110mm,长度为8m钢管桩垂直击打到原桥扩大基础底以下8m处,利用钢管桩加固原有桥位处的地基,通过桩土复合作用共同承担桥梁的上部荷载。c)为了减轻上部的自重,铲除原桥面沥青混凝土铺装25cm,利用液压顶升设备将主梁进行顶升,梁下垫增高度为25cm焊接好的槽钢,同时更换原桥支座。d)待主梁放下与支座紧密结合好后,需对桥台处进行桥面连续的施工,浇筑钢筋混凝土和沥青混凝土,重新摊铺沥青混凝土铺装层。e)原桥台基础周围需做防水封闭处理,以防止其继续渗水下沉。
3设计方案比对
针对前述桥梁病害以及现行桥梁规范,为彻底消除隐患,保证现有桥梁的正常使用,本文拟定了两个加固设计方案。
4结论
集灌路分离式立交桥位于厦漳高速公路厦门段,原桥名为官林头互通I-1桥,为左右幅分离的钢筋混凝土矮墩连续刚构箱梁,桥跨组合为(20.5+2×21.5+20.5)m,全长88.30m。单幅上部结构采用单箱三室混凝土箱梁,梁高1m,顶宽12.5m,底宽6.5m,腹板厚0.40m,顶底板厚0.25m。下部结构采用薄壁墩、单排3根Φ1.2m钻孔灌注桩基础,墩梁固结。桥址区基岩埋深大于40m,基础按摩擦桩设计。该桥于1997-07月竣工通车,检测发现该桥混凝土保护层厚度与设计值相比偏薄,梁体出现结构受力的横向裂缝,加固后粘贴的玻纤布老化,局部出现脱落,技术评定为三类桥。改扩建需要将原有桥梁拼宽至8车道。主要技术标准如下:(1)设计荷载,老桥为汽—超20,挂—120;拼宽新梁为公路Ⅰ级;(2)设计车速为120km/h;(3)桥面宽度:老桥总宽26.0m,双向4车道,扩建后的桥梁总宽为42.0m,双向8车道,在老桥两侧各拼宽8.0m。(4)地震基本烈度为Ⅶ度。
2扩建方案
根据老桥现状调查、桥梁检测报告及静、动力荷载试验结果,经过综合分析,认为老桥经加固后可以继续正常运营。桥梁扩建方案为:保留老桥并采取一定的加固措施,新建结构类型相同或相近的新桥,通过翼缘板湿接缝连接新老桥梁,最后形成双向8车道的桥梁结构。
2.1结构体系分析
鉴于老桥采用墩梁固结矮墩连续刚构体系,在同跨径桥梁中比较少见,为考察箱梁病害是否结构体系的问题,是否需要利用体系转换来改善当前结构受力状态,拼宽新桥采用何种结构形式比较有利,对如下2种不同结构体系进行分析比较:体系1:维持原有结构体系不变,进行加固、拼宽;体系2:解除2个边墩的墩梁固结,维持中墩固结,进行加固、拼宽。采用midasCivil程序,以老桥为例,建立结构体系对比计算模型,主要考察箱梁边跨跨中截面、中跨跨中截面、边墩墩顶截面、中墩墩顶截面的面内弯矩以及边墩墩底推力的差异。体系1与体系2计算结果的比值为1.012~1.112,结构体系的影响对桥梁上部箱梁结构受力影响并不显著。因此,老桥加固以及新桥设计仍然采用原有的矮墩连续刚构体系,以避免老桥因体系变化导致次生病害产生,并保证活载作用下新老桥横向变形比较一致。
2.2新桥结构
新桥采用与老桥相同的跨径及上下部结构,以保证外观一致且变形协调。桥跨组合为20.5m+2×21.5m+20.5m,全长88.30m。上部结构采用单箱双室混凝土箱梁,梁高1m,顶宽8.0m,底宽5.5m,腹板厚0.40m,顶底板厚0.25m。薄壁墙式墩,墩身宽度3.0m,厚度0.6m,单排2根Φ1.2m钻孔灌注桩基础,墩梁固结;肋式台、双排4根Φ1.2m钻孔灌注桩基础。
2.3老桥加固
为确保桥梁能够安全、正常的运营,在拼宽之前,必须对老桥进行加固,以提高既有结构的承载能力、耐久性。按照“老桥老规范、新桥新规范”的原则进行维修加固,即对原桥的结构验算仍然采用85年颁布的相关规范(简称旧规范),但加固工程中涉及的材料、工艺等部分,执行最新颁布的规范(简称新规范)。除一般病害(如非结构性裂缝,混凝土表层破损、脱落,支座老化、破坏等)采用常规处治措施外,对主要病害箱梁腹板、底板裂缝,需进一步研究合理的维修加固措施。
2.3.1老桥主要病害
主要病害为箱梁腹板、底板裂缝、玻纤布老化,第4跨梁底玻纤布局部脱落,梁体出现超限宽的横向受力裂缝,梁底共13条横向裂缝,缝宽0.18~0.28mm,共计缝长22.1m。核查以往养护、桥检资料,该桥在粘贴玻纤布加固之前的主要病害为:梁侧腹板存在较多裂缝,均为竖向裂缝,右幅第1~3跨梁侧腹板裂缝部分延伸至梁底,左幅第1跨梁侧裂缝部分延伸至梁底,最大缝宽0.20mm;左幅第2跨1/4L~3/4L、第3跨1/4L~3/4L存在梁底横向裂缝,最大缝宽0.10mm。
2.3.2病害成因分析
经过综合分析,产生上述病害的主要原因如下:(1)施工措施不当,施工中混凝土震捣不密实、钢筋位置偏差、保护层过薄、养护欠妥当等,造成混凝土质量不均匀,在受到较大荷载时,沿腹板产生的表面裂缝易与受拉区裂缝相连接[。(2)腹板侧面裂缝部分从梁底向上开裂,梁底面出现横向裂缝,均与主筋垂直,属于梁受拉区出现的弯曲裂缝,说明结构抗力不足。(3)刚构桥属于超静定结构,混凝土收缩、徐变、温度变化等都会对结构产生附加应力,导致混凝土开裂。
2.3.3加固方案
综合考虑加固效果、施工便利性及加固施工过程中的通车要求等因素,在清理混凝土表面,对裂缝灌浆、封闭后,采用高强不锈钢铰线网-渗透性聚合物砂浆技术进行加固,施加预应力高强钢铰线网提高结构的承载能力,抗剪与抗弯加固的不锈钢铰线分别采用Φ3.2mm和Φ4.8mm规格,种类均为6×7+IWS,同时通过在外表面涂刷3cm厚度的配套高强渗透性砂浆增加结构的耐久性。加固前须拆除梁体表面粘贴的所有玻纤布。箱梁外侧面沿腹板全高加固,主要受力钢铰线须垂直于桥梁轴线方向,并兜向底板45cm。箱梁底板上的钢铰线网需须顺桥向布置,每跨内的钢铰线网在纵向不宜拼接,必须搭接时,在钢铰线受力方向的搭接长度应不小于80cm。施工工艺流程为:定位放线混凝土基层处理裁切钢铰线网片钢铰线网片的固定与张紧钢铰线网片节点的固定涂刷界面剂聚合物砂浆压抹湿润养护。其中钢铰线网的固定和张紧是其能够立即和原结构共同受力的关键。根据设计确定的锚具位置,通过植入螺栓和粘贴钢板在构件端部固定锚具。钢铰线下料后,用专门的挤压锚具挤压套筒使其与钢丝绳成为一体,在一侧钢丝绳的一端直接穿入锚具,另一端由专门的张拉器预张紧后进行锚固,参考以往工程经验,预张拉应力取0.25~0.3倍的抗拉强度设计值。用配套专用固定销钉对钢铰线网片的各节点进行逐段钻孔锚固,使其固定在箱梁上。该项加固技术在国内许多建筑工程、桥梁工程上得到应用,实践表明加固效果良好,其主要特点如下:(1)由于高强渗透性砂浆基本为无机材料、不锈钢绞线网耐腐蚀性能好,较好地解决了混凝土结构加固后的耐久性、抗火、耐高温性能等问题,加固性能可靠;(2)钢铰线网为高强不锈钢铰线编织成网,运输及施工方便;(3)高强钢铰线强度高,其标准强度约为普通钢材的5倍,加固后结构自重增加很小,对原结构的自重影响也很小;(4)对混凝土结构进行抗弯及抗剪加固均可取得良好的加固效果,并且可以显著地提高构件刚度;(5)混凝土构件加固后的疲劳性能以及钢网、砂浆的锚固、粘结性能良好;(6)易于大面积施工,在结构加固的过程中不影响建筑物的使用,对被加固的母体表面没有平整要求,节点处理方便,更适合桥梁和楼板等混凝土结构的加固。
2.4新老桥拼接
经过多阶段比选确定箱梁拼宽设计的基本原则为“上连下不连”,其要点如下:(1)新老桥上部结构通过拼接形成整体共同受力,下部结构分离独立受力。(2)老桥箱梁翼缘板下缘钢筋无法承受翼缘板刚接后产生的正弯矩,设计采用现浇铰缝进行拼接。老桥翼缘板切除0.5m,新老箱梁之间预留0.5m的UEA钢纤维混凝土翼缘板后浇段,新老桥之间通过植筋和锯缝形成铰缝,拼接铰缝构造见图5,顶板锯缝填沥青玛蹄脂,底板填塞木条。(3)为减小拼宽部分收缩、徐变对老桥的影响,拼宽部分建成后3~6个月,再实施拼接。(4)为减小拼接后新桥基础沉降对老桥的影响,应严格控制该基础沉降,对新桥进行桩底压浆。同时,为了降低新桥的后期沉降量,尽量使沉降量发生在拼接前,新桥上部结构施工完毕后,对梁体进行加载预压,加载量不小于桥面2期恒载的重量,预压时间控制在2~3个月。
3结构受力分析
3.1分析模型及计算荷载
采用MIDASCivil对老桥加固前后、老桥和拼宽新桥在拼宽前后、拼宽纵桥向相互影响及结构抗震性能进行分析计算,有限元模型见图6。采用ANSYS进行新老桥翼缘板拼宽前后局部分析。考虑的荷载有施工临时荷载、恒载、汽车荷载、整体温差、梯度温度、基础变位、收缩、徐变、地震动等。老桥计算考虑了一定的定量退化处理。
3.2主要分析结果
(1)桥梁拼宽前,老桥在承载能力极限状态下满足规范要求,正常使用极限状态下裂缝超限,需要进行加固。现行公路桥梁加固设计规范未对上述加固方法进行规定,考虑到该方法与粘贴钢板加固法同属于复合截面加固法,钢铰线网与钢板的受力方式均设计成仅承受轴向应力作用[4-5],其加固原理、材料性能、计算假定等均类似。参照文献中2种加固方法的3种计算规定,对老桥加固进行验算,裂缝通过应变值推算,不考虑主梁侧面围套内钢铰线网片对承载力的提高作用,计算结果满足规范要求。此外,还可采用组合有限元法建立精细模型进行分析计算。(2)桥梁拼宽后,新老桥在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的结构承载力、裂缝宽度、跨中挠度满足规范要求。拼宽后老桥的弯矩、剪力值有所增大,新桥的弯矩、剪力峰值下降。(3)新老桥翼缘板拼宽前后局部分析结果表明:拼宽后,新桥的基础变位导致新、老桥翼缘板出现横向附加弯矩,弯矩峰值在墩顶处,向跨中及桥台处逐渐减小。老桥翼缘板(每延米长度)的墩顶横向弯矩在翼缘根部大于新桥翼缘板根部的横向弯矩。基础沉降工况对拼接的影响最大,老桥抗剪略有不足,考虑到老桥翼缘板加固困难,设计除适当增加新桥桩基长度外还对桩基底部进行压浆处理,以减少基础沉降的影响。同时,为了降低新桥的后期沉降量,尽量使沉降量发生在拼接前,新桥上部结构施工完毕后,对梁体进行加载预压。(4)采用反应谱法进行抗震性能分析,桥梁采用连续刚构体系,桥墩为薄壁墩、单排桩基础,刚度适中,各墩台刚度协调,结构体系抗震性能较好,地震工况不控制设计。
4结语
白水河水库位于摆所河一级支流源头河段。白水河水库建成于1977年,由原县水电局进行设计并组织当地群众承担施工,据黔南州小型水库数据库资料记载,水库坝址以上集水面积1.7km2,最大坝高12m,总库容50×104m3,工程任务以农田灌溉为主兼防洪功能的小(Ⅱ)型水库,水库设计控制灌溉面积46.667hm2。经调查,水库所在区域岩溶发育,水库库尾有两处大的溶洞水出露。结合地表和地下分水岭,经本次复核,水库坝址以上集水面积2.3km2,主河道长3.17km,加权平均坡降34.82‰。
2大坝现状质量评价
2.1坝基质量评价
根据对坝区地质调查,坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩,夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°,倾下游偏右岸,为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩,溢洪道下游及坝脚见基岩,为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层,间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早,当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底,未能将有渗漏可能的夹层、风化带、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填,可能导致接触不良,形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理,以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民,在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道,漏水量在5~10L/s左右。
2.2坝体工程质量评价
大坝为土坝,最大坝高12m,坝顶长度132m,坝顶宽7.5m,坝底宽66.22m,坝顶高程1293.8m,坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38,下游坝面边坡1∶2.5。上游坝面为干砌块石护坡,下游坝面为草皮护坡。根据资料显示,白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访,工程运行以来,存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材,为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石,填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察,坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%,粗径0.2~10cm不等,粒径变化大,土料质量较差。建坝时施工机械匮乏,工程技术力量不足,碾压质量差,大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料质量,推测坝体渗透系数在7.5×10-4~8.5×10-4cm/s之间,大于1×10-4cm/s。
3大坝除险加固设计
3.1坝体渗漏处理
长顺县白水河水库工程运行以来,存在坝基、坝肩渗漏问题,推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理,施工质量较差。针对以上情况,本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。
3.2防浪墙设计
3.2.1大坝坝顶高程复核
根据安全评价结论可知,大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后,溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m,高于水库最高静水位,计入相应的安全超高值后,水库设计洪水位为1294.50m,校核洪水位为1294.43m,均高于现状坝顶高程,坝顶不满足超高要求。
3.2.2防浪墙设计
原坝体坝顶高程为1293.80m,坝顶无防浪墙。根据复核结果,在正常运行工况下,防浪墙墙顶部高程应为1294.50m,校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计,在坝顶新建防浪墙,防浪墙高80cm,宽60cm,采用C15砼浇筑,兼作坝顶土工膜固墙。
3.3上游坝面护坡设计
3.3.1铺设
首先将上游坝坡整形,拆除现有干砌块石,挖除表面浮土,然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成,为确保反滤、排水系统始终保持正常工作,对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破,复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂,平整后再铺复合土工膜,在复合土工膜上再铺10cm厚的细砂,再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动,坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处,为了防止土工膜拉裂,将复合土工膜延长回折,做成压枕,埋入齿墙砼内,选定的复合土工膜为两布一膜。复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。复合土工膜的铺设,是该工程施工的关键,土工膜的质量性能关系到防渗的效果。进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书,性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜进场后,随机抽取复合土工膜对其性能指标委托相关单位进行复测,复测结果全部合格后方能施工。
3.3.2截流墙设计
截流墙设采用C15砼浇筑,设计为矩形结构形式。截流墙分为河床部分与岸坡部分。河床段截流墙宽度为2m,高度最小不低于2.5m,具体高度根据实际地形地质条件决定,截流墙底部须深入到基岩不低于0.5m,若遇基岩较深的不良地质地段,截流墙底部也必须坐落于沉积土之上。
3.4坝区右岸接触带渗漏通道处理
针对坝区右坝肩接触带存在一处漏水通道问题,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。埋石混凝土埋石率15%。施工时,应先铺一层混凝土放一层块石,再振捣密实至块石沉入混凝土中,不得先摆石再灌混凝土;埋石用块尺寸不得大于一次浇筑混凝土块体最小尺寸的1/3,要求质地坚硬新鲜,无风化或裂缝,饱和抗压强度大于200kg/cm2,清洗干净。
3.5下游坝面护坡设计
白水河水库下游坝坡坡比为1∶2.5,坝坡为草皮护坡,局部有塌陷,杂草丛生,坝面排水沟淤塞严重,对下游坝面的监测影响极大。本次加固设计,对下游坝坡坡面进行修整,培植草皮;对坡面排水沟进行清淤,并在下游坝脚处设置断面尺寸为1.0×1.5m(宽×高)的干砌石护脚。
4结语
根据大桥外观检测及荷载试验报告,目前大桥出现了混凝土表面蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水,预应力混凝土T梁梁体裂缝,横隔板断裂,盖梁裂缝和桩基露筋、部分支座出现局部脱空、老化、开裂和剪切变形、钢板锈蚀、防尘罩破损等现象。
2主要病害原因分析
2.1通行车辆
该桥修建于20世纪80年代,已经运营27年。原桥梁设计为一级公路桥梁,按照交通部《公路工程技术标准》(JTJ001-97)的规定,一般能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000~30000辆。免费通行前交通量已经超过了原设计交通量的60.2%,免费通行后,交通量较免费通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),免费通行后平均日交通量是四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量上限30000辆的1.92倍,平均日交通量已经达到六车道高速公路能适应的年平均日交通量标准(45000~80000辆)。由上可见,限载前,该公路大桥车流量远超过当初设计标准,再加上超载车的数量和超载重量都越来越多,对桥面铺装、T梁、支座、盖梁、桥墩等各个承重部位均造成不利影响。
2.2T梁病害
(1)混凝土施工质量较差,施工完成后,混凝土表面出现蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水。此类病害短期内不会引起桥梁承载能力的降低,但对结构耐久性影响较大。如表层混凝土剥落导致内部钢筋锈蚀,继而引起混凝土更大面积的锈蚀开裂,长期作用会降低截面刚度、减小钢筋的有效直径,对于预应力混凝土桥梁,如果钢绞线锈蚀后果将很严重。
(2)在主梁跨中1/4L~3/4L之间,腹板产生大量由下而上的竖向、斜向裂缝和对称贯通裂缝。该裂缝的主要成因是:主梁1/4L~3/4L跨附近承受较大弯剪导致梁体腹板混凝土主拉应力超过允许值,进而产生裂缝。而在主梁支点附近,梁体腹板上产生斜向裂缝。该类裂缝的主要成因是:主梁支点附近位置承受较大剪力,当主拉应力过大或腹板抗剪能力不足时会导致斜向剪切裂缝的产生。主梁斜截面强度不足会导致结构产生剪切性破坏,该类破坏属于脆性破坏,在桥梁结构中不允许发生。
2.3盖梁病害
由于桥梁运营时间较长,伸缩缝橡胶条破损漏水,盖梁上建筑垃圾堆积,排水不畅,加上盖梁混凝土施工缺陷,环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部,导致了混凝土碳化和钢筋锈胀,影响结构的受力性能和耐久性,部分盖梁的整体承载力降低。
2.4支座病害
桥梁支座已经使用27年,橡胶开始老化,钢板严重锈蚀,支座已经接近使用寿命。
3加固设计
针对此现状,考虑到原设计T梁抗裂安全储备较小,T梁间横向联系偏弱,考虑进行全面加固。除对出现病害的部位进行维修加固外,另从两个方面加强桥梁的横向联系和承载力:①对尚未出现但未来最可能出现病害的T梁进行整体性加固,提高T梁的承载能力;②对全桥T梁横隔板进行整体性加固,提高桥梁横向刚度;③将原有桥面铺装凿除,采用双层钢筋网片或并筋桥面铺装,加强桥梁的整体性。主要加固方案如下:
(1)对全桥已出现裂缝的所有T梁全部进行加固,考虑到桥梁西半幅未来通行重车的可能,有必要对西半幅未出现裂缝的部分T梁进行整体性加固,如西半幅单跨有2片及2片以上T梁出现裂缝需要加固的,则西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案为裂缝封闭、破损修复后进行梁底粘贴钢板。腹板粘贴钢板。对梁体竖向裂缝严重的T梁增加体外预应力。本次加固中,考虑到20mT梁梁体未出现斜向裂缝,不采用腹板粘贴钢板加固;40mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~6号横隔板之间的腹板,其中,跨中6.5m范围腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和6~7号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和6~7号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固;50mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~7号横隔板之间的腹板,其中,4~5号横隔板间腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和7~8号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和7~8号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固。T梁自东向西依次为1#、2#、3#-7#T梁。腹板粘钢除116-1#、123-1#、124-1#、133-1#134-1#、135-1#梁采用方法1加固外,其余均采用方法2。而对于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁体出现4条或4条以上竖向裂缝,或梁体出现2条或2条以上竖向贯通裂缝,则对T梁采用体外预应力加固,其余计划加固的T梁采用梁底粘贴钢板加固。
(2)对全桥未加固的所有横隔板进行加固,增大横隔板截面,加强横向联系,避免单梁受力。具体方案为对全桥尚未加固的20m、40m、50m跨T梁横隔板采取粘贴钢板加固或整体性加固,钢板材质采用Q345B,钢板厚度6mm,钢板外露表面进行防腐涂装。并对40m、50m跨T梁横隔板镂空的部分植入钢筋,浇筑快速修补料增大横隔板跨中截面。
(3)对出现裂缝和大面积锈胀的盖梁进行加固,对盖梁出现严重锈胀的部位进行处理,首先将锈胀部位混凝土凿掉,其次对发生锈胀钢筋进行除锈处理,后浇筑环氧混凝土(在破损区域过大处使用)进行修补,对病害严重或出现受力性裂缝的盖梁进行粘贴钢板加固。
4加固前后结果对比分析
经体外索加固后,虽然边梁的抗力值未变,但由于体外预应力索改善了结构的受力性能,边梁跨中弯矩值降低了4.9%。40mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了8.39%;50mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥计算弯矩Mj,中梁、边梁的持久状况和正常使用状况的各项指标均满足《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)的要求。
5结语
现状溢洪道仅局部护砌,出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄,难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定,张家沟水库为三类病险水库。为确保张家沟水库安全运行,必须进行除险加固改造。
2除险加固工程方案设计
2.1大坝
2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。
2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶3.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。
2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。
2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1014.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。
2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。
2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽3.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至4.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。
2.2溢洪道
本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至4.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽3.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度4.8-3.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高4.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。
2.3放水卧管
由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。
3主要加固改造工程施工要点
3.1大坝加固施工
坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。
3.2下游护坡施工
坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。
3.3溢洪道施工
施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。
4结语
1.1溢洪道泄流量设计的计算问题
在小型水库溢洪道设计的过程中,溢洪道流量的计算十分重要。由于在不同的水库中,溢流堰的结构形式存在着区别,导致在溢洪道流量计算过程中,所采用的流量系数不尽相同。因此,这就容易使设计人员在溢洪道流量计算的过程中出现差错,从而导致水库的泄洪能力和水库的设计标准不相符。
1.2布置不合理
在对小型水库溢洪道加固设计的过程中,由于其地质情况可能存在不同,有时会出现溢洪道布置不合理的情况,使溢洪道在使用过程中,容易受到周围地质情况的影响,从而出现质量问题。这不仅对水库的正常使用造成了严重的影响,还存在着一定的安全隐患。
1.3水力计算方法不合理
目前,在我国大多数小型水库除险加固设计的过程中,设计人员并没有采用科学的设计方法和专业的设计手段进行设计,这就容易导致设计成果不符合水利工程相关标准,严重影响水库工程设施的正常运行。而在溢洪道运行的过程中,由于影响溢洪道结构质量的因素很多,如果设计人员在对其进行设计的过程中,考虑得不够充分,那么就会使得溢洪道在水力冲击和周围环境的影响下出现问题。
1.4泄槽(陡坡)段存在问题
在对溢洪道泄槽段进行设计的过程中,主要存在两个方面的问题:一是泄槽段的坡度问题,二是泄槽段的转弯问题。这两个方面的问题,如果在溢洪道设计的过程中没有进行有效的处理,那么就会加大水流对溢洪道边界的冲击,使得溢洪道在水力冲击的影响下,其泄槽段存在问题,从而影响水库的正常运行。
1.5消力池问题
由于历史原因,受水库修建时的资金和技术条件限制,相当数量的小型水库都没有消能防冲设施,导致几乎每年汛期都会有溢洪道水毁事故发生。有溢洪道消力池的水库主要存在以下问题:
①消力池出口水流受阻或受陡坡段弯道影响,水流条件恶化,导致消力池破坏。有的消力池太短、太浅,水流在池内消能不充分,淘刷底板,致使消力池破坏;有的消力墩设置不当,水流紊乱,流速大时,在消力墩上会产生气蚀。
②消力池下游尾水位过低,泄洪时可能形成远驱水跃,严重冲刷下游海漫;③消能不充分,下游遭受冲刷,严重时会发展成冲刷坑,影响溢洪道安全。特别当消力池出口离坝脚较近时,水流冲刷坝脚,危及大坝安全。
2溢洪道优化设计策略
2.1在溢洪道泄流量设计计算中
要正确分清宽顶堰、实用堰、明渠三种水流形态和工作条件,这样才能正确计算溢洪道的实际过流能力,以避免造成与设计条件不相符的情况。2.2溢洪道的布置应根据地形、地质、工程特点、枢纽布置、施工及运用条件等综合因素进行全面考虑。如果大坝附近有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想,如果地形狭窄无法布置正堰,则可考虑选择侧槽式溢洪道。溢洪道规划布置的主要原则是:基础坚硬均一,线路短,无弯道,出口远离大坝,工程严禁布置在滑坡或崩塌体上。
2.3针对众多小型水库现状,对不满足防洪要求的水库可进行溢洪道拓宽、拓深
对溢洪道拓宽、拓深均有困难的水库,也可考虑加高大坝与拓宽溢洪道相结合的方案进行比较,选取较优方案。此外,在洪水复核中,若为满足防洪要求的泄洪流量与现行泄洪流量相差不大时,也可改变溢洪道形式。
2.4为了使水力计算与工程特性相一致,选择正确的计算公式十分重要
具体如下:进口段的水力计算可采取自下游控制断面向上游反推求水面曲线的方法进行,进口段起始端须先计算水位雍高,才能求得泄洪时的库水位;控制段的泄流计算可根据《溢流堰水力计算设计规范》建议的方法计算,同时正确选用流量系数,使其与实际的堰型相一致;泄槽段水力计算方法较多,如对底宽渐变的陡槽段可用查氏方法分段详算,陡槽底宽固定不变时,可采用B-Ⅱ型降水曲线方法计算;消能设施的水力计算根据不同的消能方式,采用不同的计算方法,在选定消能设施的尺寸时,应该留有余地。对于一些重要的水库,其水力计算成果还应通过模型试验加以验证。侧槽段的水力计算过去常采用“扎马林法”,但由于该法计算时采用了均匀流假定,而实际水流状态是沿程变量流,故不符合适用于均匀流的泄流公式,因而与实际泄流情况有较大出入,根据水流动量或能量关系而采用的水面曲线推算的公式比较符合实际泄流情况。由于侧槽内实际的流态十分复杂,故在堰顶对面的岸坡水面要比平均水位抬高5%~20%,因此其设计的衬砌的高度、厚度要考虑上述影响。
2.5溢洪道末端的消能设施主要有底流消能、面流消能和挑流消能
对消能存在的问题,土石坝大部分采用修建消力池泄能的方式处理。消力池底板厚度应满足抗浮稳定要求,由于底板四周边界的约束作用,一般没有滑动问题,因此仅需对其抗浮要求进行稳定计算。
3结束语
关键词:工民建结构;加固设计;要点
近年来,随着广大人民群众对改进房屋居住条件的要求不断提升,促使工民建建设项目不断扩大,力求全方位满足人们的实际需求,特别是处在当今建筑市场竞争激烈的大环境背景下,企业想要在行业内屹立不倒,获得生存发展的机会,就一定要在质量和安全性能方面做到最好,用实际建造出来的工程项目为本企业代言,因此,需要相关建设单位在满足视觉效果的基础上,做好结构的加固设计,从根本上保证建筑质量的安全稳定性。
1.建筑结构加固概述
1.1建筑结构加固原则
顾名思义,对工民建结构进行加固的主要目的在于提升建筑整体稳定性。在进行结构加固的阶段会涉及到方方面面的内容和一些不稳定因素,所以,具体操作的过程中我们应该遵循下面的原则:第一,首先要勘察了解建筑结构属于何种类型,做好相应的鉴定工作,要需要加固的范围内做好相关设计,判断是加固整体或者局部;第二,加固前要结构施工现场的操作条件,综合考虑,选择性价比高而且操作尽量简单的施工操作方法。因为现在大多数的建筑结构都会选择钢筋混凝土结构,因此,我们需要不断提升混凝土的强度和韧性,才可以起到加固的作用,并且可以很好的协调旧建筑与新建筑混凝土结构的协调性;第三,建筑结构很容易被外界环境因素所影响,像是温度过高、腐蚀、地震等情况的发生都会产生破坏作用,所以在进行加固方案设计的过程中,要把相关的不利因素充分考虑进去,制定出行之有效的加固对策,保证被加固后的建筑结构可以正常投入使用;第四,进行结构加固的时候还要尽可能的控制施工成本,最好在不停产的条件下进行加固施工,尽可能的降低对旧构件造成毁损;第五,在进行加固操作的时候一旦发现结构损坏严重,就要采取停工措施,对存在的安全隐患进行逐个排查工作,保证施工人员的人身安全。
1.2建筑结构加固方案的选择
在选择加固方案的过程中,需要考虑的因素有很多,其中最重要的就是保证安全、高效和经济性施工要点。假如在工程中没有考虑人员的作业安全和使用技术的合理性,不断会使工程进展的不顺利,还会增加不必要的资金开支,不利于节省成本;与此同时,选择加固方案还要特别注意,在保证基本加固要求的前提下,尽可能多的采用新工艺和新材料的使用方案。伴随着科技的进步,社会的发展,在建筑结构中用到的新型材料更加多元化,如此,可以极大的提升建筑的使用寿命。
2.工民建的加固设计
2.1直接加固法
想要做到顺利对混凝土建筑结构完成加固操作,我们一般会在表面进行浇筑,如此在提升混凝土截面高度的同时,也会增大截面面积,增大抗剪力。与此同时,考虑到混凝土结构在建筑中运用在存在一些特殊部位,通常会用“环氧树脂化灌浆”法进行操作,此技术的原理为,把型钢和被加固的构件有效粘合在一起,提升内部稳定性。像这种直接加固的方法不胜枚举,它们的操作方法也较为相似,在设计的时候只要根据不同的结构类型做好相应的调整工作就可以了。
2.2间接加固法
我们所说的间接加固方法通常指的就是预应力加固法,其中包含的两种最主要的加固方法为水平拉杆加固法和下撑拉杆加固法。前者加固产生的效果是能够及时有效的抵御外界荷载作用下出现的弯矩,能够有效缓解因为外力产生的荷载效应,实现结构加固;而后者加固的原理是对外力产生的荷载进行抵消,在消除荷载的同时起到加固效果。
2.3砌体结构加固
首先,直接加固。一是,钢筋混凝土外墙加固方法,该方法适用范围极广,可以恰当的应用到不同的砌体类型加固上,并且能够获得显著的加固方法,属于应用最多的加固方法;二是,采用钢筋水泥砂浆外层加固方法,此法应为适用范围广,在砌体墙加固中受到广泛欢迎,但是却无法提升相应结构的承载力,因此,此方法在使用过程中往往会受到诸多局限;三是,增设扶壁柱加固。操作原理与上述相似,除了适应能力强,我们也应看到其本身的劣势,虽然能够进行结构加固,但是面对高等级地震却没有抵御能力,因此,不适用于地震灾害的多发地带。其次,间接加固。上文已经分析过最常见的预应力加固法,下面不在赘述。另外,还有一种比较常见的加固方法就是无粘结外包型加固。这种加固技术也具有明显的操作优势,就是工艺简单、运作灵活、能够适应各种类型的加固要求,一般情况下,运用范围最广的就是在普通砌体柱加固中。之所以其他类型用到的概率不是很高,主要是由于它的造价成本比较高,最消耗一定的资金,不利于节约工程成本。所以,在各种方案进行具体选择的过程中,还要结构建筑结构的实际情况决定。不仅如此,还能够针对具体的施工部位,对构造柱的裂缝和破损位置做好相应的修补与加固措施。此种方法在工民建结构加固操作中经常被用到,占有重要地位。
2.4钢结构加固
首先,对钢结构进行加固的前提是要精确计算架构图形。运用这种加固方法的主要原因,主要是通过观察分布情况,做好细致的调整工作,使边界位置和节点按照正确的轨道走向变化。我们可以通过调整截面内力、提升结构刚度、增加中间支座的方法达到良好的加固效果;第二,对构件截面做好加固措施。当然,并不是所有的截面都要用到这种方法,而且要求平整度与规定内容相符合,最重要的是与截面的具体情况要保持一致;最后,对梁柱节点做好加固措施。目前为止,一般来说可用于进行钢结构连接的方法主要包括焊接、铆钉连接等。在具体应用的过程中,我们要以现场的具体施工情况,制定出具体的加固方案,保证加固效果。
3.结束语
综上所述,工民建工程的结构加固设计的好坏,对建筑的整体质量和安全性具有深远的影响,这就要求相关的工作人员深入分析、了解工民建结构加固设计的重要性,要明白工民建工程对国家和人民生命财产安全方面起到的作用,所以,在设计过程中,必须综合考虑方案的准确性和合理性,结合建设工程的具体特点,施工现场的情况,选择最为科学合理的加固方法和技术,从根本上保证工民建项目的施工质量。
作者:邹建林 单位:吉林省第二建筑有限责任公司
参考文献
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[2]杨洋,李付香.工民建结构加固设计浅述[J].建筑工程技术与设计,2016(4):232.