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1、预应力混凝土T梁桥加固方案研究科技情报开发与经济SCI一IECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2009年第19卷第35期文章编号:J0056033(2009)35012104颓唐混凝土T桥力口圃方案研宓王天荣(山两高速公路开发有限公司,山两太原.030006)摘要:针对公路在运营过程中由于超载等原因导致桥梁产生不同程度的病害,通过结构验算分析,提出加固措施,为今后桥梁加固施工提供参考.关键词:预应力混凝土;T梁桥;结构验算;加固方案中图分类号:U445.72文献标识码:A收稿日期:200910141工程概述左,右幅分别编号为号,2号,号,4号,号.山两某大
2、桥,全长为486.9m.上部结构为16mx30m预应力混凝土T梁,下部结构为柱式桥墩,肋板式桥台,钻孔灌注桩基础.该大桥存定期检查巾发现,T梁腹板跨中存在竖向裂缝,马蹄底面存在横向裂缝,部分竖向裂缝与横向裂缝相贯通.2原设计结构特点原桥上部结构纵向按平面杆系采川连续梁程序分析内力,计入lcm的支座不均匀沉降,5的日照温差.横桥向计算:弯矩按等效刚度采川简支梁刚接梁法计算横向分配系数.剪力按杠法计算横向分配系数.斜桥计算采斜梁桥的正桥修正法.本桥按部分预应力混凝土A类受弯构件设计.该桥的技术指标为:(1)设计荷载:汽一超20级;验算荷载:挂一120.(2)桥面宽度:2净12.25m.(3)地震基
3、木烈度:8度.(4)设计洪水频率:1/100.3编号说明(1)桥台及桥墩编号.沿桥梁桥位桩号从小到大的方向,左,有幅分别编号为0号台,1号墩,2号墩,3号墩,4号墩,16号角.(2)T梁编号.按照桥梁横向从左到有的方向,左,有幅分别编号为1号,2号,3号,4号,5号,6号,7号.(3)巾横隔板编号.沿桥梁桥位桩号从小到大的方向,每跨要求.步进梁及运输链即使存满负荷的状态下也能够准确定位,保证了设备的精确性.此系统自投产以来,运行稳定,术flj现大的问题,故障碍墨较低,满足生产的需要.(责任编辑:薛培荣)4桥梁病害及其成因(1)部分T粱腹板跨中存存竖向裂缝,马蹄底面存存横向裂缝,部分竖向裂缝与横
4、向裂缝相贯通,左幅5跨1号,9跨14号梁尤其严重,裂缝最宽0.5filth,为超载引起的受力裂缝,应采取补强措施进行加周.(2)该桥端,巾横隔板均存在竖向裂缝,底面存在纵向裂缝,裂缝最宽1mm.应对裂缝进行处理.5结构验算分析使川平面杆系有限元计算软件桥梁博士V3.0将原桥左幅6-10跨划分148个单元,对原桥按汽4=一超2O级荷载进行验算,并估算其第几跨巾fll现裂缝时的预应力损欠,在左幅第六,七,八,十跨各增设两束体外预应力束,第儿跨增设四束体外预应力束,加固后按照公路一I绒荷载对考虑预应力损失和不考虑预应力损失两种情况进行了验算.加同前后,各跨跨中及墩顶的主梁端面应力表l.增设体外预应力
5、束后原梁体预应力束应力为1006MPa,新增体外束应力为8901MPa,均符合规范要求.此次计算分析了桥梁存一期恒载作L下,在跨巾梁产生了6.08MPa的压应力,预应力荷载(预应力荷载没有估算损失的情况)作用下,在跨巾粱顶产生了6.07MPa的拉应力,即梁顶不会现托应力.计算结果表明:粱体增设体外预应力束,可以较好地改善结构受力状态,方法可行.第一作者简介:楚艳静,女,1982年2月生,2004年毕业于燕山大学计算机科学与技术业,助理T程师,太钢不锈股份有限公司,山两省太原市,030003.TheApplicationofGEFanucPACRx7iinCoilYardConveyingSys
6、temCHUYan-jingABSTRACT:ThepaperintroducescoilyardconveyingsysteminthehottandemrollingfactoryofTaiyuanIron&SteelCo.(TISCO),expoundsthefeaturesofGEFanucPACRx7iandtheapplicationofGEFanucPACRx7iincoilyardconveyingsystem.KEYWORDS:GEFanucPACRx7icontroller;coilyardconveyingsystem;walkingbeam;proportion
7、alvalvel2l王天荣预应力混凝土T粱桥加同方案研究本刊E-maihbjb科技论坛表1跨中及墩顶的主梁端面应力(MPa)位置6跨跨巾6号墩顶7跨跨巾7号墩顶8跨跨巾8号墩顶9跨跨巾9号墩顶J0跨跨中原桥汽一超2O2.411.884.492.744.052.7l4.431.982.47原桥考虑损失公路一级1.942.J3.953.163.942.7l一2.161.472.79加固后公路一级3.663.O25.273.654.873.9l5.943.283.72加同后考虑损失公路一级3.692.985.053.845.I3-2I-0.4472.663.92注:负值表示为拉应力.6加固措施(1)
8、裂缝处理.对T梁和横隔板上存在的裂缝进行封闭和灌注处理.(2)梁体粘贴钢板补强.对病害比较严重的左幅5跨l号梁底粘贴钢板进行补强.(3)梁底粘贴碳纤维布.左幅六,七,八,几,十跨T梁底板粘贴横向碳纤维布进行补强.(4)梁体体外预应力补强.在左幅六,七,八,几,十跨梁体两侧增设体外预应力钢束,提高梁体承载能力.预应力钢柬采川国家GBtT5224-2003标准的15.2无粘贴钢绞线,抗拉标准强度=1860MPa,张拉控制应力为1116MPa.锚固齿板采钢构件.7主要加固材料(1)裂缝灌注胶.裂缝灌注胶为0.2nlm的裂缝灌注所朋材,应满足表2各项指标的要求.(2)混凝土修补胶.裂缝灌宽度为O.2m
9、m的裂缝,混凝土修补胶应满足表3各项指标的要求.(3)粘贴钢板j钉胶.本次采刚的粘贴钢构件H胶应满足表4A级胶要求.(4)钢绞线.低松弛高强度无粘贴预应力钢绞线应符合国家标准GB/T5224-2003的规定.单根钢绞线直径15.2,钢绞线面积A=140inz,钢绞线标准强度=1860MPa,弹性模量=1.95x105MPa.(5)Q235钢板.钢板应采J符合GB70O一88规定的Q235钢板.(6)锚具.锚具采用OVM151和OVMl5-2型体外预应力专用锚具及配套锁锚器.(7)高强对拉螺栓,锚固螺栓,普通螺栓.按照有关规范及产表2裂缝灌注胶的指标检验项目性能指标试验方法标准钢钢拉伸抗剪强度标
10、准值/MPaJ0GB厂r7l24胶抗拉强度/MPa20GB,r2568体受拉弹性模量IMPa15ooGB厂r2568性抗压强度Pa5OGB厂r25693O,且不得呈脆性能抗弯强度/MPaGB,r2570(碎裂状)破坏不挥发物质量分数(固体)/%99GB,rl4683在产品使JLJ说明书规现场试灌注可灌注性定的压力下能注入宽同化后取度为0.1mnl的裂缝芯样检查表3混凝土修补胶的指标性能指标项目/MPa性能要求试验方法标准胶体抗拉强度/MPa30GBfF2568胶体抗弯强度/MPa240,且不得呈脆性GB厂r2570(碎裂状)破坏与混凝土的正托2.5,且为混凝土加同设汁粘贴强度/MPa内聚破坏规
11、抱附录Fl22品说明要求,通过试验确定.(8)碳纤维布.采,E=I幅宽15cm,300g/m的高强碳纤维布,并使川配套的粘浸胶和底胶.8加固施工方法和步骤及技术要求本桥加同施T丁艺和质量检查标准,除设计有特殊要求外,必须按公路桥梁加同施_丁技术规范和公路丁程质量检验评定标准有大规定执行,并从严控制.表4粘贴钢板用胶的指标性能要求性能项目A级胶B级胶抗拉强度/MPa3025胶抗掩弹性模/MPa350o3000)体抗弯强度IMPa4535性且不得呈脆性破坏能抗压强度/MPa65伸长率/%l-31.O黏钢一钢拉伸抗剪强度标准值/MPaJ5I2结钢一钢不均,jJ扯离强度,(kN/m)l612能钢一钢黏
12、结抗托强度/MPa3325力与混凝土的正拉黏结强度/MPa2.5且为混凝土内聚破坏不挥发物质量分数(固体质量分数)99注:表中括号内的抗拉弹性模量指标仅用灌注黏结型胶黏剂.8.I结构混凝土裂缝封闭(I)对混凝土表面进行处理,清除松散灰浆,砂粒,油垢,混凝土表面保持干净,并使裂缝处于十燥状态.(2)使混凝土修补胶进行封缝.8.2裂缝灌注处理(1)川钢丝刷沿走向清理宽度约5Crll范围的混凝土表面,使混凝土表面保持清洁.J锤子和钢钎凿除两侧疏松的混凝土块和砂粒,露坚实的混凝土面.川略潮湿的抹布清除表面浮尘.并彻底晾干,用丙酮除去表面的油污,如缝内潮湿,要等其充分干燥,必要时可喷灯烘干.(2)根据裂
13、缝情况和灌浆要求,设计和埋设灌浆嘴.在裂缝宽处,交错处,端处,裂缝贯穿处等部位必须设置灌浆嘴,其设置问距是根据裂缝大小,走向及结构形式而定,一般缝宽0.21lm者间距为15Cm25cin.原则上缝窄应密,缝宽可稀.将灌浆嘴根据已选定的埋设地点,清理好混凝土表面,用补强修补黏接.(3)采用补强修补胶进行封缝,封缝一定要严密,否则直接影响灌浆质量.密封完毕后,让结构胶自然同化.注意同化过程巾防止其接触水.(4)待胶体同化后,沿缝涂一层皂液,从灌浆嘴向缝巾通压缩空气,若无冒泡表示封缝效果好,可以进行下一丁序.(5)灌浆前接通管路,打开所有灌浆嘴上的蒯门,再一次朋压缩空气将管道及裂缝吹扫一遍(原已吹扫
14、干净),将灌浆机具设备进行检查,并试运转正常后方可正式灌浆.灌浆压力以0MPa0.2MPa为宜.压力逐渐升高,防止骤然加压使裂缝扩大.达到规定压力后保持稳定,以满足灌浆要求,保证灌浆质量.灌浆结束的标准应以不吸浆为原则,一般吸浆牢0.1L/rain,再继续压注几分钟即可停止灌浆.灌浆结束后应立即拆除管道和设备,并清洗十净.(6)待裂缝内浆液达到初凝不外流H寸,拆下灌浆嘴设施,用王天荣预应力混凝土T梁桥加田方案研究本刊E-mail:bjb科技论坛补强胶把灌浆嘴处抹平封口.8.3混凝土剥落和洞及腐蚀部位混凝土修补(1)将破损和松散结构混凝土凿除.凿除时,禁止使朋冲击力较大的设备,以确保结构钢筋和相
15、邻混凝土不受损伤.对于锈蚀的钢筋,清除表层锈迹,对锈蚀严重的部位进行局部加筋处理.(2J将病害部位清扫十净并保持混凝土的十燥,然后使川配制好的补强修补胶对病害部位进行填充修补.注意事项:松散混凝土凿除域应凿成矩形或方波型,且必须凿m新鲜混凝土骨料.8.4梁底粘贴钢板补强(1)表面处理.凿除粘钢板域的混凝土表层砂浆,外露坚实的混凝土,并形成平整的粗糙面.清除表面浮浆,剔除表面疏松物,清沽混凝土表面,并用_T业丙酮擦拭表面.(2)螺栓放样.按照施T图纸并结合实际情况确定螺栓位置,应根据实际情况调整螺栓孔位置.(3)加_丁钢板.钢板下料宜采用工厂自动,半自动切割方法,切割边缘表面光滑,无毛刺,咬口及
16、翘帅等缺陷;钢板粘贴面可_【喷砂或平砂轮打磨直至露fII金属光泽,打磨纹应与钢板受力方向垂直.钢板粘贴面应有一定的粗糙度;钢板外露面必须除锈至呈现金属光泽并保持十燥;按锚栓设计位置对钢板钻孔,孔的边缘应清除毛刺.(4)植螺栓.植螺栓时应采用与螺栓直径配套的钻头进行钻孔,螺栓的成孔直径按照公路桥梁加固施工技术规范附录A表A.1.11确定.在钻孑L前应探明钢筋位置,并作标记,当钻孔与钢筋位置冲突时,当凋整孔位,并按涮整的孔位安装钢板.钻孔应清理十净,保持干燥,不得有油污.植螺栓的具体施工_T艺按照公路桥梁加周施工技术规范附录B执行.(5)配置粘钢胶,粘贴钢板.第一,按照有关规定或产品要求配制粘钢胶
17、,配制好的粘钢胶必须在规定的时间内用完,严禁使刚已开始硬化的粘钢胶.钢板粘贴应选择干燥环境下进行.第二,将配好的粘钢胶均匀地涂抹在清沽的混凝土和钢板粘贴面上.立面涂胶应自上而下地进行.第三,钢板粘贴面上的抹胶可巾问厚两边薄,钢板的巾央涂抹胶的厚度为3mlTI5mill,将钢板平稳对准螺栓孔并迅速拧紧螺帽,使钢板与混凝土紧密黏合,清除挤的多余结构胶.钢板加压的顺序应由巾问向两边对称进行,单点加压同定的压力不小于0.15MPa.在加压过程巾,应轻轻敲打钢板以检查钢板下枯钢胶的饱满性.(6)钢板防锈处理.将钢板表面清理干净,砂轮将超螺母的螺栓头割掉,清除锈迹,进行防锈处理.8.5梁体体外预应力补强施
18、工(1)预应力施T要点:第一,钢绞线应川圃盘切割机切割,不允许电,气切割.钢绞线,锚具应避免生锈及局部损伤,以免脆性破坏.第二,体外预应力钢束采川两端张拉,两端应保持同步.第三.预应力张拉要求引伸量与张托力双控,以张托力为准.第四,预应力张扣前,应先初应力张拉一次.第五,预应力钢束张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线多余的长度应川切割机切割,切割方式和切割后留下的长度应按施T规范办理.(2)体外预应力施T主要步骤:第一,按照设汁图纸确定齿板,转向防护钢板和定位钢板的位置,凿除齿板位置lcm的T梁混凝土保护层,并对齿面进行清洁.第二,严格按照设计罔纸JJllT.钢齿板,转向防护钢板和定位钢板.第
19、i,进行齿板,转向防护钢板和钢板的试安装,并确定对拉螺栓和膨胀螺栓的位置,然后进行钻孑L和清孔T作.钻孔完毕要尽快进行下一道丁序,防止钻孔后梁体在长R寸问汽车荷载作川下产生破坏.第四,安装齿板,转向防护钢板和定位装置钢板.进行精确定位.在对钢板进行高强螺栓对托时,对托螺栓要加结构胶井穿过梁体.对钢板进行紧同时,螺母后加垫方形斜垫,要证紧周螺母完全贴实钢板.第五,对钢绞线进行下料,然后去除张拉锚同的钢绞线护套,并清洗十净.第六,安装预应力钢束和预应力锚具.预应力钢束应外包套管,并沿桥纵向每隔1.5Ill将PE管与梁体进行稳同连接.待粘贴街板和转向防护钢板的粘钢胶完全凝同后,张拉钢绞线.控制应力=
20、ll16MPa,初张拉应力0.1o=ll1.6MPa.预应力张挣均要求采用伸长量与张批力进行双控,以张拉力为准.初张扣粱两端同时先对干斤顶主缸充油,使钢丝柬略为拉紧,同时j周整锚罔及干斤顶位置,使孔道,锚具和t斤顶l_者之轴线互相吻合,注意使每根钢丝受力均匀,当钢丝达到初应力0.1o-时作伸长量标记,借以观察有无滑丝情况发生.张拉采川两端同时逐级加压的方法进行,两端下斤顶的升压速度应接近相等,当两端达到最大超张拉吨位时呜号,并继续供油维持张拉力不变,持荷5min,然后两端同油至设计吨位,同时测量实际伸长量是否与计算值相等.张拉完毕,切除多余钢绞线,加盖锚具防护罩,并通过注油槽注入黄油,防止锚具
21、及钢筋锈蚀.对齿板和转向防护钢板进行防锈处理的措施为:6E板和转向装置的外露钢板在安装前应打磨并涂刷防锈漆,在预应力钢束张托完成后,安装防护外罩并注入黄油,并对所有外露钢板冉涂刷两遍防锈漆.8.6梁体粘贴碳纤维布按照施工图纸位对梁体粘贴碳纤维布进行补强.梁体补强碳纤维布应在体外预应力张拉完毕后粘贴.粘贴的碳纤维布规格为幅宽15CITI,300g/m2的高强碳纤维布.粘贴碳纤维的施丁步骤为:(1)将混凝土表面打磨平整,除去表层浮浆,油污等杂质,直至完全露m新面.在施u丁前.要保持混凝土表面十净和十燥.(2)按照产品生产厂提供的配合比先配制底层树脂.采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于需粘贴的结构表面并
22、进行找平.在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一下序的施1=.(3)按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布.同时根据树脂产品生产厂提供的配合比配制浸渍树脂,并均匀涂于粘贴部位.将碳纤维不用手轻压贴于需粘贴的位置,采J的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤f气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布.在纤维表面的浸渍树脂触十燥冉在其表面均匀涂抹浸渍树脂.9结语(1)为保证加固效果,存桥梁加同施T期间应对通行车辆限载,限速,必要时封闭部分车道.(2)施丁前,应对照实桥和加同设计认真测量放样,同时对病害进行复核.(3)木说明未尽事官,应严格按照同家有关技术规范的要求进行施丁.(责任编辑:工永胜)第一作者简
23、介:工天荣,男,1975年9月生,2005年毕业于长安大学,工程师,山两高速公路开发有限公司,山两省太原市亲贤北街103号,030006.123科技情报开发与经济SCI一IECHINFORMATIONDEVELOPMENrr&ECONOMY2009年第19卷第35期文章编号:10056033(2009)35012402收稿日期:20091028麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆的开发和研制1问题的提出张全丽(山两焦煤集闭两山支护器材开发有限责任公司,山两太原,030053)摘要:阐述了麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆研制过程,结构特征与工作原理,分析了其主要优点,探讨了其技术效果与经济效益.关键词:
24、玻璃纤维增强塑料锚杆;结构特征;工作原理;技术效果;经济效益中图分类号:rD353+.6文献标识码:A在锚杆支护技术推广应刚的前期,锚杆支护材料主要以金属制品为主,如圆钢锚杆,螺纹钢锚杆,钢筋梯子粱,W钢带,金属网等.而金属材料的使用,对_T作面的阿采带来了一些不利闪素,如在工作面回采过程巾,采煤机截齿截割金属锚杆会产生火化,可能引起火灾等事故,尤其是在高瓦斯矿井极易引起瓦斯爆炸.生产一种能切割的非金属锚杆成为锚杆生产企业新的研发任务.2研制过程我公司组织技术力量对同内外开发研制的非金属锚杆进行了研究,又调研了国内锚杆企业的生产现状,了解到目前的可切割锚杆主要有木锚杆,竹锚杆,玻璃钢锚杆3种,
25、其巾木锚杆和竹锚杆最大的优点是结构简单,加_T容易,成本低,可切割,但存在以下明的缺点:锚同力小,防腐性差,井下使用时支护能力低,易导致巷道片帮.而玻璃钢锚杆却具有以下突m的优点:产品不含任何金属成分,保证了其在煤矿井下使用过程巾的全长可截割,且在截割时不产生火花,不损坏采煤机;具有耐腐蚀,阻燃,抗静电性能;玻璃钢锚杆质量轻,强度高.麻仡式玻璃纤维增强塑料锚杆是玻璃钢锚杆的一种,麻仡式玻璃纤维增强塑料杆体是以玻璃纤维丝配以树脂等胶液经玻璃钢锚杆拉拔机压制,拉拔而成.经切割,尾部螺纹压制,制成符合使用要求的杆体.为此,我公司引进了国内目前最先进的玻璃钢锚杆拉拔机,又通过多次试验,确定了麻花式玻璃
26、纤维增强塑料锚杆杆体的原材料:玻璃纤维丝,树脂,同化剂,白炭黑,防静电阻燃剂等的配比,从技术力量,生产管理,T装,制作丁艺,检测方面都建立了严格的管理方案.终于成功试制了可切割的麻仡式玻璃纤维增强塑料锚杆.陔产品在地面试验各项性能均达到了煤炭行业标准的要求后,义先后分别在东曲矿,官地矿,屯兰矿,镇城底矿进行了锚同力试验.试验表明,锚杆锚周23min24min,拉拔力达到86kN一90kN,完全满足要求.3结构特征与工作原理3.1结构特征麻花式玻璃纤维增强塑料锚杆由玻璃纤维增强塑料杆体,特制梯形螺母及塑料托盘组成.麻花式玻璃纤维增强塑料杆体结构见1.麻仡式玻图l麻花式玻璃纤维增强塑料杆体结构示意
27、图3.2工作原理麻花式玻璃纤维增强塑料杆体,锚同剂与煤岩固化成一个坚固的整体,并形成锚同端的黏锚力,使锚固体与煤壁形成共同受力整体,对煤壁起到加固作用,从而达到支护效果.4主要优点(1)强度高,单根杆体抗扣强度300MPa,抗剪强度75MPa.(2)质量轻,易于安装.减轻劳动强度.(3)柔性好,可切割性好.(4)安全性高,抗静电,具有阻燃性.(5)扰腐蚀性强,后期支护效果优异.(6)产品原材料充足,易于采购,生产成本低,易形成规模化ResearchontheReinforcementSchemeofPrestressedConcreteT-beamBridgeWANGTianrongABSTR
28、ACT:Inthelightofbridgediseasesatdifferentdegreescausedbytheoverloadandotherreasonsintheoperationofhighway,andthoughtthecalculationandanalysisonthestructure,thispaperputsforwardsomereinforcementmeasures,whichprovidethereferenceforfuturereinforcementconstructionofbridge.KEYWORDS:prestressedconcrete;T-beambridge;structuralcalculation;reinforcementscheme124
