橋梁加固方案

1、橋梁加固方案橋梁加固方案（一）、體外預(yù)應(yīng)力加固:加固措施：通過體外預(yù)應(yīng)力索施加反向荷載的方法對該橋進行加固，此外考慮箱梁兩側(cè)腹板出現(xiàn)大量的斜剪裂縫， 為了約束斜裂縫進一步發(fā)展，加強對腹板混凝土的約束，增 強腹板抗剪承載能力和剛度，采用腹板內(nèi)側(cè)粘貼鋼板。預(yù)應(yīng)力施工工藝1.錨固端部橫梁與跨中轉(zhuǎn)向橫肋！ 墩頂導(dǎo)向槽的 施工2.鋼絞線下料與穿束 3.鋼絞線張拉4預(yù)緊5.高應(yīng)力張 拉6.壓漿缺點:1. 預(yù)應(yīng)力的施工工藝，在鋼絞線下料與穿束中粘接段段 的長度和位置，新老混凝土之間的粘結(jié)，后加預(yù)應(yīng)力對原預(yù) 應(yīng)力的影響，很難確定。2. 施加預(yù)應(yīng)力索加固現(xiàn)在存在的問題：如合理的加固預(yù) 應(yīng)力筋的位置和數(shù)量后加固的

2、預(yù)應(yīng)力鋼筋對已經(jīng)存在的預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響3. 體外預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛、斷筋等失效的現(xiàn)象也較為常見二、體外預(yù)應(yīng)力的加固另外的加強措施1、彎曲加強采用體外預(yù)應(yīng)力加固法可提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受彎承載力。 預(yù)應(yīng)力筋布置應(yīng)符合優(yōu)化布置原則，即加固筋外形與外荷載 產(chǎn)生的彎矩圖形相似。因此，加固梁式結(jié)構(gòu)時，體外預(yù)應(yīng)力 筋多采用折線形連續(xù)筋，以充分發(fā)揮加固筋的抗拉強度。體 外筋的靈活布置，可以有效地補強加固不同受力情況的簡支 梁和連續(xù)梁。若連續(xù)梁中僅有個別跨需要加固，則可采取在 這些跨上單獨布置預(yù)應(yīng)力筋進行局部加固；若連續(xù)梁普遍較 差，則可用各跨布置給予整體加固，若連續(xù)梁普遍較弱，但 個別跨更弱，則可采取通長布置與局部布

3、置相結(jié)合的辦法進 行加固。2、剪切加強梁的剪切強度可通過外部加設(shè)扁鋼！鋼板和鋼箍等方法 來提高。扁鋼通常箍在構(gòu)件上用后張法拉緊并已開發(fā)了一種 后張不銹鋼鋼箍的方法。后張法能使新材料平分恒載及活載， 這樣就能更有效地利用新增材料。提高剪切強度的另外一種 方法為采用后張的附加預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋可以加在垂 直和傾斜方向上，而且既可安裝在梁腹板內(nèi)，又可安裝在箱內(nèi)。施加預(yù)應(yīng)力時應(yīng)當小心謹慎，避免結(jié)構(gòu)某些部分出現(xiàn)超 限應(yīng)力。若構(gòu)件中存在裂縫，一個好的實施方法是在施加預(yù) 應(yīng)力之前，先在裂紋上注射環(huán)氧樹脂。三、粘貼碳纖維法與鋼板粘貼加強法基本原理是一致的， 均是將其增強材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣或薄弱

4、部 位，使之與結(jié)構(gòu)形成整體，代替需增設(shè)的補強鋼筋，提高梁 的承載能力達到補強的目的。粘貼碳纖維法碳纖維加固橋梁構(gòu)件的部位：用粘結(jié)材料將碳纖維材料 有序地纏繞粘貼于構(gòu)件表面，實現(xiàn)對構(gòu)件變形的約束并因此 提高構(gòu)件的極限強度和承載能力。在橋梁加固運用中，可粘 貼在混凝土梁的頂面或底板上，以提高混凝土梁的截面強度 和剛度：也可粘貼在梁的腹板上，以提高其抗剪強度具體的施工工藝：1、處理結(jié)構(gòu)混凝土表面，涂敷基底樹脂并整平2、涂刮整平膠并對其表面作砂光處理3、滾刷粘結(jié)劑粘結(jié)碳纖維4、對已貼的碳纖維作壓面處理5、表面整飾（如抹砂漿等）粘貼鋼板（碳纖維）法：（1）對結(jié)構(gòu)抗彎和抗剪加固效 果明顯，但對結(jié)構(gòu)靜剛度影

5、響不大（靜剛度包括等直桿件扭 轉(zhuǎn)剛度、受彎梁的彎曲強度、薄板受彎曲載荷作用、薄殼變 形計算）。（2）在借用橋面鋪裝層參與受力時，新老混凝土 的可靠連接，始終存在問題如粘結(jié)劑的老化問題此外粘貼鋼板法存在以下自己特殊的缺點： （1），鋼板 面積大，剛度大，適型性差，很難與原結(jié)構(gòu)緊密粘接， 此外， 自重很大，加上銹跡等原因，底、側(cè)粘貼很易脫落（鋼板易 受腐蝕或脫落）（2）對于大跨度梁來說，鋼板的重量可能太 重粘貼碳纖維法存在以下自己特殊的缺點（1碳纖維的抗剪強度低，延展性又不好，所以，其受力的不均勻性必須充分 注意（2）碳纖維用于橋梁加固，其老化問題不容忽視。四、體系轉(zhuǎn)換法:是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)體系以

6、減少梁內(nèi)應(yīng)力，提高承載能 力的一種加固方法這是一種變被動加固為主動加固的方 法，該方法需要對原結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進行仔細的調(diào)查，對其承載 潛能進行正確評價，用周密、細致、可靠的汁算分析確定體 系轉(zhuǎn)換的方法和施工工藝流程，以達到加固修復(fù)病橋的目的（ 一般可通過簡支梁下增一設(shè)支架或橋墩；或把簡支梁與簡支 梁加以連接，使結(jié)構(gòu)由簡支變?yōu)檫B續(xù)等。施工工藝：(1 )揭開橋面鋪裝層。將梁頂保護層鑿除。使主筋外露。沿梁頂增設(shè)縱向受力主筋，數(shù)量根據(jù)計算決定(2) 澆注端頭混凝土(3) 拆除或改變原有支座(4) 重新做好橋面鋪裝該加固方法主要對于大、中簡支梁橋的加固，將多跨簡 支梁的梁端連接起來，變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁，可以有效

7、改善結(jié)構(gòu) 的受力狀況，提高橋梁的承載能力，但不適合連續(xù)剛構(gòu)橋的 后期加固。五、橋面系減載。對大跨度連續(xù)剛構(gòu)而言，恒載在總重量中占有相當大的 比重，減小橋跨內(nèi)橋面的恒載重量諸如變鹼橋面鋪裝為瀝青 鹼橋面鋪裝、變鹼欄桿系為鋼質(zhì)欄桿系、減薄人行道鋪裝厚 度等能有效地減小跨中的下?lián)狭?。六、擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，以提高原結(jié)構(gòu)的強度 和剛度；該方法雖然能提高結(jié)構(gòu)承載力，但也會因而加大結(jié) 構(gòu)自重。自重加大產(chǎn)生的內(nèi)力增量會消抵部分或全部結(jié)構(gòu)承載 能力的提高。且新增結(jié)構(gòu)面積或體外施加的預(yù)應(yīng)力與原結(jié)構(gòu) 體的界面能否良好結(jié)合此外（1）擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截 面，以提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度；（2）改變原結(jié)構(gòu)的受力體

8、系，使其減小受力；（3）以新的結(jié)構(gòu)代替舊的應(yīng)力不夠的結(jié) 構(gòu)這三種方法均不能用于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋深固工程技術(shù) 系統(tǒng)總結(jié)：增大截面、粘貼鋼板（碳纖維）、體外預(yù)應(yīng)力等加固方法都屬于二次超靜定受力結(jié)構(gòu)。加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)承 受荷載（即第一次受力），特別是當承載能力不足時，加固 前原結(jié)構(gòu)的截面應(yīng)力、應(yīng)變水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷載，而是在新荷載（即二次加載）下才 開始受力。從而導(dǎo)致整個加固結(jié)構(gòu)在其后的第二次受力過程 中新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累計應(yīng)力、應(yīng) 變，這決定了此時混凝土結(jié)構(gòu)加固計算分析不能夠完全按普 通結(jié)構(gòu)概念進行。加固結(jié)構(gòu)的承載力與新舊兩部分的應(yīng)力差 值或應(yīng)變差

9、值直接相關(guān)，與原結(jié)構(gòu)的極限變形值有關(guān)，與兩 部分材料的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系有關(guān)。橋梁加固方案（二）一、公路橋梁存在的常見病害1. 主拱圈裂縫病害a. 主拱圈中波縱向裂縫，檢查時常發(fā)現(xiàn)各孔中波波頂均 存在縱向裂縫。b. 肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發(fā)生裂縫c. 拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫，有不少是u形裂縫，這些裂縫多發(fā)生在拱頂前后10m左右范圍內(nèi)。d. 橫系梁裂縫2. 鋼筋銹蝕病害鋼筋發(fā)生銹蝕時，銹蝕部分的體積可膨脹至原來體積的 10倍以上，從而對周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開裂、 剝蝕、使截面有效尺寸減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降，銹蝕 剝蝕，使截面有效尺寸減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力

10、下降。銹蝕 的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力。 鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在 結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)美觀。3. 墩臺基礎(chǔ)病害橋梁墩臺基礎(chǔ)在常年使用過程中，除了承受上部構(gòu)造荷 載外，還將承受土壓力，風(fēng)力，流水壓力，冰壓力和浮力等 等各種力的作用。另外，自然界各種因素的影響作用，以及 由于過橋車輛的日益重型化，墩臺基礎(chǔ)經(jīng)常受到過重荷載的 作用，因此，橋墩臺將會出現(xiàn)不同程度的損壞。4. 主梁裂縫及主梁變形病害主梁裂縫多發(fā)生在錨跨中部（正彎矩區(qū)）梁的下緣及懸 臂梁根部（負彎矩區(qū)）上緣，后者大都貫穿整個車行道翼板。 此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉

11、區(qū)開裂，屬正 常現(xiàn)象。但由于負變矩區(qū)裂縫在上面，雨水易從裂縫滲入梁 內(nèi)，引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。、公路橋梁加固的重要性1. 在公路橋梁使用期間內(nèi)，任何橋梁都會成為舊橋。早 期修建的橋梁，由于當時人們對鋪裝功能、病害認識有限， 往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過細，鋪裝與承載構(gòu)件的界面 連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產(chǎn)品，不 僅受自然環(huán)境的影響（如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等） 而且還受到使用環(huán)境的影響，難以避免產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。這使 橋梁的維修、養(yǎng)護、加固、改造已成為必然。2. 從經(jīng)濟上分析，橋梁加固可以節(jié)省大量投資，收到良 好的社會經(jīng)濟效益。采用適當?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施，不僅 可以避免因

12、拆除舊橋與重建新橋而增加工程費用；而且對現(xiàn) 有交通運輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成， 早期設(shè)計施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運 營情況下大部分出現(xiàn)了病害；同時也恢復(fù)和提高了舊橋的承 載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代化交通 運輸?shù)男枨蟆?. 同時橋梁的改造和加固，不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務(wù)水平，而且在更大程度上能夠消除交通安全隱 患。從發(fā)展中分析，舊的公路橋梁加固有利于促進橋梁建設(shè) 的可持續(xù)發(fā)展。既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需 求的能力，使經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。三、公路橋梁加固的方法1、橋面鋪裝加固法1）局部修復(fù)鑿補法。將水泥

13、混凝土鋪裝層的表面鑿毛， 深度以使骨料露出為準；用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕， 涂刷上同標號的水泥砂漿（或其他粘結(jié)材料），最后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi)，鋪筑一層15cm厚的水泥混凝土鋪裝層。2）重新澆筑混凝土面板。橋面板的破裂和其他損壞特別嚴重，混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良，且無適用的修補方法時，就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施，施工時，將原有的行車道鋪裝全部拆除，再將行車道表面清掃干凈，必要時鋪入適量短鋼筋，配置上12層鋼筋網(wǎng)，澆筑整體化混凝土。3）橋面補強層加固法。即在舊有橋面上，重新加鋪一 層混凝土或鋼筋混凝土補強層，此方法既修補已出現(xiàn)裂縫、 剝離等損壞的橋面板，又能加高原有梁板

14、的有效高度，增加 梁板的抗彎能力，改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布，從而提高 橋梁的承載能力。4）其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土，采用混凝土粘 結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補法，鋼纖維混土修補法，聚合物混 凝土罩面法等。2、加大截面加固法也稱為外包混凝土加固法，是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式：一種是加厚橋面板；另一種是加大主梁梁肋的 高度和寬度。該法工藝簡單、適應(yīng)性強，具有成熟的設(shè)計和 施工經(jīng)驗，適用于較小跨徑的 T梁橋或板橋的加固。采用此 法加固后橋梁剛度明顯提高，承載能力也能取得較好的效果。 但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長，加固后的建筑物凈空有一定 減

15、小。3、粘貼碳纖維增強塑料加固法采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面， 碳纖維與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體，碳纖維與鋼筋共同承受 荷載，降低了鋼筋應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)達到了加固和補強效果。 此法幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸，不改變凈空高度，施 工方便，對原結(jié)構(gòu)幾乎不會造成新的損傷，具有良好的耐腐 蝕性、耐久性和抗疲勞性能，根據(jù)受力分析可進行多層粘貼 進行補強，其方向性也可以靈活掌握。缺點是環(huán)氧樹脂在溫 度高于60C時會呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象，而橋梁一般受到陽光直射， 橋面溫度高于60 C的可能性很大，不利于采用樹脂膠作粘貼 劑。4、橋下部結(jié)構(gòu)加固法橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用， 常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對 于跨徑較