第四節(jié)圬工結(jié)構(gòu)物修理1

1、第四節(jié) 圬工結(jié)構(gòu)物修理美國橋梁破壞實例美國橋梁破壞實例墩臺破損墩臺破損 橋面破損橋面破損 省內(nèi)橋梁典型病害照片省內(nèi)橋梁典型病害照片橋面破損橋面破損 梁體破損梁體破損護坡沉降護坡沉降墩臺破損墩臺破損翼緣板連接處漏水翼緣板連接處漏水支座病害支座病害 橋梁可靠性降低的主要原因橋梁可靠性降低的主要原因: 車輛的超限運輸車輛的超限運輸 使橋梁增加了額外的載重負擔使橋梁增加了額外的載重負擔 結(jié)構(gòu)的老化與病害結(jié)構(gòu)的老化與病害 混凝土碳化，裂縫開展引起的鋼筋銹蝕，施工質(zhì)量差、材料強度下降混凝土碳化，裂縫開展引起的鋼筋銹蝕，施工質(zhì)量差、材料強度下降以及常年失修和惡劣的運營條件等以及常年失修和惡劣的運營條件等 設(shè)

2、計標準的演變設(shè)計標準的演變 道路等級的提高，新舊規(guī)范荷載設(shè)計要求的不同，道路等級的提高，新舊規(guī)范荷載設(shè)計要求的不同，公路橋涵設(shè)計規(guī)公路橋涵設(shè)計規(guī)范范有有1974版、版、1985版和版和2004版版 人為的或自然的破壞人為的或自然的破壞 意外碰撞，地震等意外碰撞，地震等橋梁維修加固的目的要求橋梁維修加固的目的要求 掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀況，完善基礎(chǔ)資料掌握橋梁結(jié)構(gòu)狀況，完善基礎(chǔ)資料 確保橋梁工程的安全、完整、適用與耐久確保橋梁工程的安全、完整、適用與耐久 提高原有橋梁的通過能力與承載能力提高原有橋梁的通過能力與承載能力 橋梁維修加固的基本概念橋梁維修加固的基本概念 養(yǎng)護維修養(yǎng)護維修 ：防止缺陷的產(chǎn)生和擴

3、大：防止缺陷的產(chǎn)生和擴大 加固加固 ：提高整座橋梁承載能力（永久性、臨時性）：提高整座橋梁承載能力（永久性、臨時性） 改造：拓寬、頂升、更換、形式改變改造：拓寬、頂升、更換、形式改變 橋梁維修養(yǎng)護中常見的問題橋梁維修養(yǎng)護中常見的問題 橋面不平、不潔橋面不平、不潔 橋面欄桿破損不完整橋面欄桿破損不完整 橋頭產(chǎn)生跳車橋頭產(chǎn)生跳車 橋梁構(gòu)件小壞不修橋梁構(gòu)件小壞不修 橋梁承載能力不足、危橋情況不明橋梁承載能力不足、危橋情況不明 路寬橋窄，形成路寬橋窄，形成“瓶頸瓶頸”，影響通過能力，影響通過能力 橋梁荷載標準不明，以致產(chǎn)生錯誤和混亂橋梁荷載標準不明，以致產(chǎn)生錯誤和混亂 2 主要工作內(nèi)容主要工作內(nèi)容2.

4、1養(yǎng)護維修養(yǎng)護維修 保持構(gòu)造物表面的清潔完整，防止表面的風化和保持構(gòu)造物表面的清潔完整，防止表面的風化和及時修理風化部分。及時修理風化部分。 保持排水設(shè)備的良好狀態(tài)，除掉排水管中堵塞的保持排水設(shè)備的良好狀態(tài)，除掉排水管中堵塞的泥土，防止砌縫砂漿漏水和修理其浸蝕部分。泥土，防止砌縫砂漿漏水和修理其浸蝕部分。 經(jīng)常檢查各部分有無毛病發(fā)生，當發(fā)現(xiàn)圬工上有經(jīng)常檢查各部分有無毛病發(fā)生，當發(fā)現(xiàn)圬工上有裂縫、小洞、剝落、缺角、鋼筋外露等局部缺陷或表裂縫、小洞、剝落、缺角、鋼筋外露等局部缺陷或表面損傷時，必須及時修理。面損傷時，必須及時修理。 保證伸縮縫裝置能夠自由活動，清除影響支座活保證伸縮縫裝置能夠自由活

5、動，清除影響支座活動的阻障物。動的阻障物。 2 主要工作內(nèi)容主要工作內(nèi)容2.1加固改造加固改造 1）對舊橋上部構(gòu)件進行加固；）對舊橋上部構(gòu)件進行加固；2）對舊橋下部構(gòu)件進行加固；）對舊橋下部構(gòu)件進行加固；3）拓寬橋梁的行車道或人行道；）拓寬橋梁的行車道或人行道；4）升高橋梁上部構(gòu)造的高度；）升高橋梁上部構(gòu)造的高度； 5）更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)；）更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)；6）部分或全部更換橋梁損壞或破舊了的結(jié)構(gòu)物。）部分或全部更換橋梁損壞或破舊了的結(jié)構(gòu)物。2 加固的基本原則與加固程序加固的基本原則與加固程序2.1 加固的基本原則加固的基本原則(1) 加固設(shè)計的要求、內(nèi)容及

6、范圍加固設(shè)計的要求、內(nèi)容及范圍(2) 加固后的橋梁結(jié)構(gòu)整體壽命加固后的橋梁結(jié)構(gòu)整體壽命(3) 加固設(shè)計應(yīng)與施工方法緊密結(jié)合加固設(shè)計應(yīng)與施工方法緊密結(jié)合(4) 加固設(shè)計方案加固設(shè)計方案(5) 加固設(shè)計與原結(jié)構(gòu)的關(guān)系加固設(shè)計與原結(jié)構(gòu)的關(guān)系(6) 加固設(shè)計應(yīng)按下列原則進行承載力驗算加固設(shè)計應(yīng)按下列原則進行承載力驗算 (7) 加固施工對環(huán)境的影響加固施工對環(huán)境的影響(8) 加固施工對新發(fā)現(xiàn)缺陷的處理加固施工對新發(fā)現(xiàn)缺陷的處理(9) 加固施工中的安全措施加固施工中的安全措施(6) 加固設(shè)計應(yīng)按下列原則進行承載力驗算加固設(shè)計應(yīng)按下列原則進行承載力驗算 結(jié)構(gòu)的計算應(yīng)根據(jù)加固后結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)力情況和實際的邊界條

7、件結(jié)構(gòu)的計算應(yīng)根據(jù)加固后結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)力情況和實際的邊界條件 進行。進行。 結(jié)構(gòu)的計算截面積，保留的構(gòu)件采用基于檢測結(jié)果的計算截面結(jié)構(gòu)的計算截面積，保留的構(gòu)件采用基于檢測結(jié)果的計算截面 積，新增構(gòu)件采用實際有效截面積，并考慮結(jié)構(gòu)在加固后的實際積，新增構(gòu)件采用實際有效截面積，并考慮結(jié)構(gòu)在加固后的實際 受力程度及加固部分的應(yīng)變滯后特點，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié)受力程度及加固部分的應(yīng)變滯后特點，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié) 同工作的程度。同工作的程度。 加固后使構(gòu)件重量增大時，應(yīng)對被加固的相關(guān)構(gòu)件及基礎(chǔ)進行驗加固后使構(gòu)件重量增大時，應(yīng)對被加固的相關(guān)構(gòu)件及基礎(chǔ)進行驗 算。算。2.2 加固程序加固程序橋梁現(xiàn)狀評價

8、橋梁現(xiàn)狀評價加固工程可行性研究報告加固工程可行性研究報告加固工程施工圖設(shè)計加固工程施工圖設(shè)計加固工程施工、監(jiān)理招標加固工程施工、監(jiān)理招標施工組織設(shè)計施工組織設(shè)計施工施工驗收驗收(1) 橋梁現(xiàn)狀評價橋梁現(xiàn)狀評價使用功能評價使用功能評價： 技術(shù)標準技術(shù)標準 橋涵各部完好程度橋涵各部完好程度 橋梁養(yǎng)護狀況及意外事故的分析橋梁養(yǎng)護狀況及意外事故的分析承載能力評價承載能力評價： 原結(jié)構(gòu)復(fù)算原結(jié)構(gòu)復(fù)算 基于檢測結(jié)果的承載能力評定基于檢測結(jié)果的承載能力評定 荷載試驗鑒定荷載試驗鑒定(2) 加固工程可行性研究報告加固工程可行性研究報告 概述概述 橋梁現(xiàn)狀評價及發(fā)展環(huán)境橋梁現(xiàn)狀評價及發(fā)展環(huán)境 交通量預(yù)測交通量預(yù)

9、測 加固技術(shù)標準加固技術(shù)標準 加固建設(shè)條件與加固方案選擇加固建設(shè)條件與加固方案選擇 投資估算及資金籌措投資估算及資金籌措 實施方案實施方案 經(jīng)濟評價經(jīng)濟評價 問題與建議問題與建議(2) 加固工程可行性研究報告加固工程可行性研究報告 橋梁現(xiàn)狀評價及發(fā)展環(huán)境橋梁現(xiàn)狀評價及發(fā)展環(huán)境 原設(shè)計概況原設(shè)計概況 在交通運輸網(wǎng)中的作用在交通運輸網(wǎng)中的作用 存在的問題存在的問題 基于檢測結(jié)果的使用功能評價基于檢測結(jié)果的使用功能評價 基于檢測結(jié)果的承載能力評價基于檢測結(jié)果的承載能力評價 加固的必要性和緊迫性加固的必要性和緊迫性(7) 加固加固工程驗收工程驗收一般規(guī)定一般規(guī)定 橋梁加固工程只分為竣工驗收一個階段橋梁

10、加固工程只分為竣工驗收一個階段 竣工驗收工程質(zhì)量等級分為合格和不合格竣工驗收工程質(zhì)量等級分為合格和不合格 竣工驗收工程質(zhì)量評定采用竣工驗收工程質(zhì)量評定采用100100分制分制驗收條件驗收條件 試運營試運營1 1年后年后 對加固工程已進行全面檢測對加固工程已進行全面檢測 竣工決算、審計已完成竣工決算、審計已完成 各參建單位完成工作報告各參建單位完成工作報告3 結(jié)構(gòu)維修加固常用方法 3.1 裂縫和鋼筋銹蝕處理裂縫和鋼筋銹蝕處理 3.2 混凝土梁、板加固方法混凝土梁、板加固方法 3.3 混凝土墩柱加固方法混凝土墩柱加固方法 增大截面法，外包鋼法，外包纖維布法，預(yù)應(yīng)力加固法，增補增大截面法，外包鋼法，

11、外包纖維布法，預(yù)應(yīng)力加固法，增補樁加固法，樁加固法， 擴大基礎(chǔ)加固法，增補樁基加固法，墩臺基礎(chǔ)的旋噴擴大基礎(chǔ)加固法，增補樁基加固法，墩臺基礎(chǔ)的旋噴注漿加固法注漿加固法 等等3.1.1 裂縫種類裂縫種類 荷載裂縫，沉降裂縫，收縮裂縫，干縮裂縫，沉縮裂縫，溫度裂縫，張荷載裂縫，沉降裂縫，收縮裂縫，干縮裂縫，沉縮裂縫，溫度裂縫，張拉裂縫，施工裂縫拉裂縫，施工裂縫 等等3.1.2 裂縫的判定裂縫的判定 一般認為以下裂縫是有害的：一般認為以下裂縫是有害的： 損害結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫；寬度超過規(guī)范規(guī)定范圍值的裂縫；沿鋼筋損害結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫；寬度超過規(guī)范規(guī)定范圍值的裂縫；沿鋼筋的縱向裂縫（易引起鋼筋銹蝕）

12、；嚴重降低結(jié)構(gòu)剛度或影響結(jié)構(gòu)整體的縱向裂縫（易引起鋼筋銹蝕）；嚴重降低結(jié)構(gòu)剛度或影響結(jié)構(gòu)整體性的裂縫；嚴重損害建筑物美觀的裂縫性的裂縫；嚴重損害建筑物美觀的裂縫3.1.3 裂縫處理裂縫處理 裂縫灌漿和表面修補裂縫灌漿和表面修補 3.1 裂縫和銹蝕鋼筋的處理裂縫和銹蝕鋼筋的處理表面處理法：表面處理法：適用性適用性：用于用于修補寬度小于修補寬度小于0.2mm的裂縫的裂縫。表面。表面涂抹法適用于漿材難以灌入的細而淺的涂抹法適用于漿材難以灌入的細而淺的裂縫，表面貼補法裂縫，表面貼補法適用于大面積漏水的適用于大面積漏水的防滲堵漏防滲堵漏。包括表面涂抹和表面貼補法。包括表面涂抹和表面貼補法。（1）該方法該

13、方法只能處理混凝土表面淺層的微小裂縫只能處理混凝土表面淺層的微小裂縫。（2）該方法該方法只能只能達到達到防水防水的目的，但對的目的，但對結(jié)構(gòu)的修復(fù)無結(jié)構(gòu)的修復(fù)無任何貢獻任何貢獻 。（3）涂刷的樹脂保護膜是高分子有機物，長時間直接涂刷的樹脂保護膜是高分子有機物，長時間直接暴露在外界環(huán)境中極暴露在外界環(huán)境中極易老化失效，且對周圍環(huán)境易老化失效，且對周圍環(huán)境有影響有影響。 主要缺點主要缺點灌漿法：灌漿法：適用性：適用于適用性：適用于修補寬度大于修補寬度大于0.2mm的裂縫的裂縫。深度較淺的裂縫以及小規(guī)模裂縫的深度較淺的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采用取開簡易處理可采用取開 型槽，然型槽，然后作填充

14、處理。后作填充處理。包括填充法和壓力灌漿法。包括填充法和壓力灌漿法。（1）灌漿法雖然能處理較寬的裂縫，達到防水灌漿法雖然能處理較寬的裂縫，達到防水及一定程度上的補強目的，但及一定程度上的補強目的，但無法處理微無法處理微小裂縫小裂縫。（2）灌漿法需要專用施工設(shè)備，灌漿法需要專用施工設(shè)備，施工工藝施工工藝也比也比較較復(fù)雜復(fù)雜。（3）灌漿法一般都使用有機高分子材料對裂縫灌漿法一般都使用有機高分子材料對裂縫進行處理，其進行處理，其耐久性差，且不環(huán)保耐久性差，且不環(huán)保。主要缺點主要缺點裂縫處理封縫封縫檢查配制漿液灌漿封口檢查埋設(shè)灌漿嘴注意：在一條裂縫上必須有進漿嘴、出漿嘴。對于細小的裂縫，用環(huán)氧膠泥封縫

15、，對于較寬的裂縫，可粘貼玻璃絲布封縫。安裝持續(xù)加壓式灌漿嘴用彈性束帶注射筒持續(xù)加壓新型無機裂縫修補材料CS-21 僅需要水和未完全水化反應(yīng)的混凝土即可，通過噴涂水化反應(yīng)誘使劑CS-21（無色透明、無毒，可溶于水）即可不斷促使水化反應(yīng)的發(fā)生，在裂縫處生成結(jié)晶體，填充修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。已被應(yīng)用于橋梁、污水處理池、護坡、停車場、體育館等裂縫修補。施工及滲透示意表層以下50mm處混凝土切片電鏡掃描圖片未經(jīng)處理混凝土結(jié)晶過程的初始狀態(tài)結(jié)晶過程的成熟狀態(tài)施工前施工后清除破碎混凝土鋼筋除銹涂防銹漆涂抹混凝土界面粘結(jié)劑用不收縮水泥砂漿抹平3.1.4 鋼筋進行防腐處理3.2 混凝土梁、板加固方法混凝土梁、板加

16、固方法 3.2.1 增大截面加固法增大截面加固法 3.2.2 改變受力體系加固法改變受力體系加固法 3.2.3 預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力加固法 3.2.4 粘貼鋼板加固法粘貼鋼板加固法 （1）將原構(gòu)件在新舊混凝土粘合部位的表面鑿毛后，或者涂覆107膠聚合水泥漿或者在原構(gòu)件澆筑面上每隔一定距離鑿槽，以形成剪力健。 （2）新澆混凝土強度等級宜比原構(gòu)件混凝土強度等級提高一級。 （3）新澆混凝土最小厚度對于梁，不小于60mm；對于板，不小于40mm。 （4）在新澆柱之前，原構(gòu)件表面應(yīng)保持濕潤，但不得有積水。梁的上面澆注混凝土梁的下面配筋并澆注混凝土老混凝土d新混凝土剪力鍵鑿槽，形成剪力鍵老混凝土新混凝土化學(xué)

17、聚合物水泥漿對于板4mm對于梁6mm加涂一層聚合物水泥漿原理：在梁、板的中間部位增設(shè)支點、支柱或?qū)⒍嗫绾喼Я焊臑檫B續(xù)梁。優(yōu)點：大幅度降低計算彎矩，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、減小撓度、縮 小裂縫，達到加固目的。缺點：影響了使用空間，破壞了整體效果。增設(shè)支點增設(shè)支柱M1maxM2maxM2max M1max多跨簡支梁變連續(xù)梁原理原理：利用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負彎矩抵消一部分荷載彎矩，致使梁利用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負彎矩抵消一部分荷載彎矩，致使梁 （板）的彎矩減小，裂縫寬度收縮，甚至完全閉合。（板）的彎矩減小，裂縫寬度收縮，甚至完全閉合。優(yōu)點優(yōu)點： （1）梁體混凝土灌注無管道阻礙，易保證質(zhì)量；）梁體混凝土灌注無管道阻礙

18、，易保證質(zhì)量； （2）預(yù)應(yīng)力筋不從腹板穿過，可以減小腹板的厚度；）預(yù)應(yīng)力筋不從腹板穿過，可以減小腹板的厚度； （3）預(yù)應(yīng)力筋的布置方便，力筋狀態(tài)易于檢查；）預(yù)應(yīng)力筋的布置方便，力筋狀態(tài)易于檢查； （4）可以補張拉或更換預(yù)應(yīng)力筋；）可以補張拉或更換預(yù)應(yīng)力筋； （5）預(yù)應(yīng)力摩擦損失小；）預(yù)應(yīng)力摩擦損失小； （6）無制孔壓漿等工序，灌注混凝土與施加預(yù)應(yīng)力作業(yè)單獨進行，）無制孔壓漿等工序，灌注混凝土與施加預(yù)應(yīng)力作業(yè)單獨進行，減少了作業(yè)之間的相互干擾減少了作業(yè)之間的相互干擾 缺點缺點： （1）在抗彎承載力方面，梁體高度范圍內(nèi)布筋的體外預(yù)應(yīng)力筋一）在抗彎承載力方面，梁體高度范圍內(nèi)布筋的體外預(yù)應(yīng)力筋一般小于

19、體內(nèi)有粘結(jié)筋的貢獻；般小于體內(nèi)有粘結(jié)筋的貢獻； （2）轉(zhuǎn)向塊和錨固塊因承受較大的集中力，給構(gòu)造設(shè)計和外觀處）轉(zhuǎn)向塊和錨固塊因承受較大的集中力，給構(gòu)造設(shè)計和外觀處理帶來一定困難；理帶來一定困難； （3）錨具和力筋外露，對防腐要求高；）錨具和力筋外露，對防腐要求高； （4）預(yù)應(yīng)力筋外露，還存在一些防火、防局部振動等問題。）預(yù)應(yīng)力筋外露，還存在一些防火、防局部振動等問題。 施工技術(shù)上的若干關(guān)鍵問題施工技術(shù)上的若干關(guān)鍵問題 ： （1）換索技術(shù)）換索技術(shù) ； （2）錨固塊、轉(zhuǎn)向塊施工技術(shù)）錨固塊、轉(zhuǎn)向塊施工技術(shù) （新舊混凝土界面粘結(jié)技術(shù)和植筋技術(shù) ）；設(shè)計理論上的若干關(guān)鍵問題設(shè)計理論上的若干關(guān)鍵問題 ：

20、 （1）應(yīng)力增量計算）應(yīng)力增量計算 ； （2）預(yù)應(yīng)力損失計算）預(yù)應(yīng)力損失計算 ； （3）錨固區(qū)、轉(zhuǎn)向塊構(gòu)造設(shè)計）錨固區(qū)、轉(zhuǎn)向塊構(gòu)造設(shè)計 （4）體外索二次效應(yīng)和振動問題）體外索二次效應(yīng)和振動問題 （1）原理（2）優(yōu)點（3）缺點（4）加固工藝（5）關(guān)鍵問題（1） 用粘合劑把鋼板粘貼在構(gòu)件外部，起到增加配筋的作用，提高構(gòu)件的承載能力，增加構(gòu)件的剛度。 常用的粘合劑，也稱為“結(jié)構(gòu)膠”，就是在環(huán)氧樹脂中加入適量的固化劑、增韌劑等配成。 工藝簡單，施工方便。 粘合劑固化快，施工工期短。 粘合劑的粘結(jié)強度高于混凝土的剪切強度，可以使加固體與原構(gòu)件形成一個整體。 施工時占用空間小，幾乎不增加原有構(gòu)件的重量和截

21、面尺寸，不影響凈空和構(gòu)件的外形。（3） 加固后的鋼板需要防銹 必須保證粘貼牢固和耐久性能 受施工質(zhì)量影響大（4）混凝土梁將底面打毛粘貼鋼板 涂結(jié)構(gòu)膠 粘貼鋼板基層混凝土強度不能低于C15。 粘貼鋼板厚度不宜太厚（3mm）。 粘貼鋼板要滿足錨固長度要求，對不滿足錨固長度的地方，要附加設(shè)錨固措施。 鋼板表面需進行水泥砂漿抹面，或涂刷防銹漆。粘鋼加固（1）增大截面加固法）增大截面加固法（2）外包鋼加固混凝土柱）外包鋼加固混凝土柱（3）預(yù)應(yīng)力加固法）預(yù)應(yīng)力加固法（4）增設(shè)樁基加固法）增設(shè)樁基加固法：加大截面法又稱為外包混凝土加固法。由于加大了原柱的截：加大截面法又稱為外包混凝土加固法。由于加大了原柱的

22、截 面面積和配筋量，因此這種方法不僅可提高原柱的承載力，還面面積和配筋量，因此這種方法不僅可提高原柱的承載力，還 可降低柱的長細比，提高柱的剛度?？山档椭拈L細比，提高柱的剛度。優(yōu)點優(yōu)點：不僅可提高原柱的承載力，還可降低柱的長細比，提高柱的：不僅可提高原柱的承載力，還可降低柱的長細比，提高柱的 剛度；比較經(jīng)濟。剛度；比較經(jīng)濟。缺點缺點：增大原有截面尺寸，對原有結(jié)構(gòu)外觀造成影響；施工工期較長。：增大原有截面尺寸，對原有結(jié)構(gòu)外觀造成影響；施工工期較長。 四周外包四周外包 單面加厚單面加厚 兩面加厚兩面加厚四周外包受壓不足單面加厚雙面加厚原理：在混凝土的四角或兩面包以型鋼的加固方法。干式外包鋼加固法

23、濕式外包鋼加固法原混凝土柱角鋼綴板填充水泥砂漿原混凝土柱角鋼綴板填充環(huán)氧砂漿 在加固柱的過程中，對加固用的撐桿施加預(yù)頂升力，以達到卸除原柱承受部分外力和減少撐桿的應(yīng)力滯后，充分發(fā)揮其加固作用。預(yù)應(yīng)力加固法常用于應(yīng)力較高或變形較大而外荷又較難以斜除的柱，以及損壞較嚴重的柱。 對撐桿施加預(yù)頂升力的方法有縱向壓縮法和橫向收緊法原柱撐桿千斤頂原柱撐桿收緊螺栓（4 4）增補樁基加固法）增補樁基加固法 1 1 特點及使用條件特點及使用條件 當橋梁采用樁基礎(chǔ)，改造拓寬項目，通過增加樁的數(shù)量，擴大承臺面積，提高基礎(chǔ)承載力； 橋梁墩臺基底下有軟弱層，墩臺發(fā)生沉陷，而樁的深度不足； 由于風蝕、水蝕或沖刷等原因使樁

24、基外露或發(fā)生傾斜時。當?shù)鼗休d力不夠時，對樁式基礎(chǔ)可增基樁（鉆孔樁或打入樁） 優(yōu)點是不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)，且加固效果顯著。 缺點是需搭設(shè)打樁架和開鑿橋面，對橋頭原有架空線路及陸上、水上交通均有一定影響。 原承臺新承臺原樁基新加打入樁a)新接承臺立柱原樁新加鉆孔樁b)關(guān)于靜壓樁 2.2.附加影響附加影響 增加的樁基會引起河床過水斷面面積的減少，從而引起水流速度加大，這樣將會加劇原有樁基的沖刷。 通航凈跨由于增加樁基而縮小。 在樁間加樁時，較小的樁基中距，對樁基的承載力有一定影響。 基礎(chǔ)的整體性由于新舊樁基及承臺的連接將有所降低。 缺點是需搭設(shè)打樁架和開鑿橋面，對橋頭原有架空線路及陸上、水

25、上交通均有一定影響?；炷脸信_的新舊連接混凝土承臺的新舊連接 原承臺鑿成鋸齒狀剪力鍵，設(shè)置釬釘，也可采用植筋法連接新老承臺，即通過植入的鋼筋承接和傳導(dǎo)彎矩及剪力，并使新舊混凝土形成有機整體，以達到擴大原承臺尺寸的目的。 為加強新舊混凝土的結(jié)合，應(yīng)把原承臺有蜂窩或空洞缺陷部分盡可能鑿除，并對新承臺下的加樁頂部分進行鑿毛處理，使之露出新鮮混凝土，讓混凝土表面保持濕潤、清潔。既 有 承 臺微 膨 脹 水 泥 砂 漿鋼 筋鋼 筋4 加固改造新方法介紹加固改造新方法介紹 4.1 構(gòu)件加固構(gòu)件加固 4 外貼（外貼（E-B）FRP加固法，高強鋼絲網(wǎng)加固法，高強鋼絲網(wǎng)-聚合物砂漿加固法聚合物砂漿加固法 4嵌入

26、（嵌入（NSM）FRP 條帶或棒材加固法條帶或棒材加固法預(yù)應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力（Prestressed）FRP片材加固法片材加固法 4.2 結(jié)構(gòu)整體頂升結(jié)構(gòu)整體頂升 需增加凈空、拓寬道路時，可滿足改造需要需增加凈空、拓寬道路時，可滿足改造需要4.1.1 外貼外貼FRP加固法加固法 從作用原理來講，采用在受拉區(qū)（或受剪薄弱區(qū)段）直接粘貼從作用原理來講，采用在受拉區(qū)（或受剪薄弱區(qū)段）直接粘貼高強復(fù)合纖維材料加固與粘貼鋼板加固鋼筋混凝土梁同屬被動加高強復(fù)合纖維材料加固與粘貼鋼板加固鋼筋混凝土梁同屬被動加固范疇，極限狀態(tài)下后加補強纖維的應(yīng)力取決于原梁的配筋率。固范疇，極限狀態(tài)下后加補強纖維的應(yīng)力取決于原梁的配

27、筋率。 （1）特點）特點 （2）材料特性）材料特性 （3）施工工藝）施工工藝（2）施工工藝工程實例墩柱加固混凝土梁加固圓柱加固完成后加固完成后表面防護處理 梁、板、柱加固圖（3）優(yōu)、缺點：纖維片材輕質(zhì)、高強、耐腐蝕、操作方便，施工時不需重型機械，施工空間不受限制，對結(jié)構(gòu)正常使用影響較小，與外貼鋼板加固相比加固效率更高，施工速度更快，附加荷載更輕。對控制裂縫和增大剛度有一定作用。：（1）對于原梁高度較小，配筋率較大的情況，后加補強纖維的高抗拉強度根本無法發(fā)揮作用；（2）對已有一定損傷的既有結(jié)構(gòu)而言，外貼FRP加固不能解決已有損傷的恢復(fù)問題；（3）改善使用階段性能作用有限；（4）溫度低于5或濕度在

28、85%以上時，膠粘劑很難固化。4.1.2 內(nèi)嵌內(nèi)嵌FRP條帶或棒材加固法條帶或棒材加固法（1）特點）特點（2）施工流程）施工流程（3）應(yīng)注意的問題）應(yīng)注意的問題2311345Commercial available FRP reinforcementCommercial available FRP reinforcementArapree - Aramid Prestressing Element for Reinforcing Concrete Conpozu CFRPTorayca RodsTransverse directionLongitudinal directionNESTEMLe

29、adline Rods （1）施工流程 （a）在結(jié)構(gòu)表面按照設(shè)計要求的尺寸開槽；（b）仔細清除槽中的灰塵和殘渣在槽中注入樹脂至1/2高度；（c）把FRP筋或板條放入槽中并輕輕施壓；（d）往槽中繼續(xù)注入樹脂；（e）至槽滿待樹脂固化后，做表面處理。 表面切槽、清理槽中注膠并壓放板帶施工完成后筒倉抗彎、抗震加固工程實例橋梁內(nèi)嵌加固實例切槽槽中注膠嵌入板帶4.1.3 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力FRP片材或筋加固法片材或筋加固法 像傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力加固法一樣先張拉加固材料，然后將其錨固于橋像傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力加固法一樣先張拉加固材料，然后將其錨固于橋梁結(jié)構(gòu)表面。預(yù)應(yīng)力可用來平衡結(jié)構(gòu)的一部分恒載，可較充分發(fā)揮梁結(jié)構(gòu)表面。預(yù)應(yīng)力可

30、用來平衡結(jié)構(gòu)的一部分恒載，可較充分發(fā)揮FRP的增強效果，見下圖示意。的增強效果，見下圖示意。PPP1P1（2）應(yīng)注意的問題（a）按設(shè)計要求的尺寸在實際工程中開槽時，應(yīng)盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損害。開槽的深度取決于所用材料的尺寸以及混凝土保護層的厚度，應(yīng)該稍大于加固用FRP材料的尺寸。（b）在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面開槽后，應(yīng)該用空壓機或其他除塵設(shè)備仔細清除槽中的混凝土殘渣顆粒及浮塵，否則，殘渣可能會影響FRP材料與原結(jié)構(gòu)的粘結(jié)，影響加固效果。（c）粘結(jié)材料通常采用具有一定觸變性的樹脂，有利于施工。在實際加固工程中，經(jīng)常會遇到仰視工作的情況，如果樹脂的流動性比較強，則不容易注入到槽中，而且滴下的樹脂還會對操作的工

31、人造成傷害。施工中如果用樹脂作為粘結(jié)材料，在構(gòu)件表面開的槽必須是干燥的，因為水分會影響樹脂的粘結(jié)性能。（d）當將FRP放入槽中時，應(yīng)輕輕施壓，防止氣泡進入，以使其表面粘滿環(huán)氧樹脂，有利于FRP材料與原結(jié)構(gòu)的粘結(jié)。開始時往槽中加入樹脂不宜過多，高度以槽深的1/2為宜，防止嵌入FRP時樹脂溢出槽外。 （e）如果放入FRP材料以后，樹脂溢出槽外，需用刮刀等工具將其抹去。當加固橋面板等構(gòu)件時，可以用熱瀝青進行最后的表面處理。（3）特點 與外貼FRP加固法相比，有以下優(yōu)點：（1）FRP材料與原結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能更好；（2）FRP材料加固負彎矩區(qū)域效果優(yōu)勢明顯，其抗沖擊性、 耐久性得以提高；（3）可以減少火災(zāi)

32、對FRP材料的破壞；（4）環(huán)境因素影響和界面處理工作量降低。 預(yù)應(yīng)力施加機具、錨具設(shè)計開發(fā)預(yù)應(yīng)力施加機具、錨具設(shè)計開發(fā) 變截面時轉(zhuǎn)向器設(shè)計變截面時轉(zhuǎn)向器設(shè)計 相應(yīng)的施工組織管理相應(yīng)的施工組織管理Vacuum pumpAirAirbag filmMechanisms of Airbag Mechanisms of Airbag Normal air pressurePBO sheetsConcrete beamAirP-PUT method, prestressing technique using PBO sheet by Wu Z.S et al.(P-PUT method, prestre

33、ssing technique using PBO sheet by Wu Z.S et al.(2002) ) 日本日本茨城大學(xué)茨城大學(xué)預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力PBOPBO布補強技術(shù)布補強技術(shù) 我們的預(yù)應(yīng)力我們的預(yù)應(yīng)力CFRPCFRP板補強技術(shù)板補強技術(shù) 加拿大女皇加拿大女皇大學(xué)大學(xué)預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力CFRPCFRP布加固布加固 預(yù)應(yīng)力施加機具、錨具設(shè)計開發(fā) 變截面時轉(zhuǎn)向器設(shè)計 相應(yīng)的施工組織管理 與預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)相比，纖維材料抗腐蝕能力較強，維護所需費用較低，質(zhì)輕便于運輸和施工；與外貼FRP加固法相比，F(xiàn)RP材料強度利用率顯著提高，緩解結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的應(yīng)變，推遲裂縫的開展等。 需研發(fā)專門的錨固裝置，F(xiàn)RP材料

34、抗折性能較差。漢城的Sung San橋預(yù)應(yīng)力加固瑞士Lucerne市的警察總部大樓墻體預(yù)應(yīng)力加固 京廣線與石長線交匯處的曉峰橋預(yù)應(yīng)力加固4.2 結(jié)構(gòu)整體頂升結(jié)構(gòu)整體頂升 江蘇省跨越航道的橋梁眾多，特別是已建鐵路和高速江蘇省跨越航道的橋梁眾多，特別是已建鐵路和高速公路等干線公路橋梁大多不能滿足規(guī)劃通航凈寬、凈高要公路等干線公路橋梁大多不能滿足規(guī)劃通航凈寬、凈高要求，阻礙了集裝箱運輸和船舶大型化的發(fā)展。而橋梁整體求，阻礙了集裝箱運輸和船舶大型化的發(fā)展。而橋梁整體頂升技術(shù)可對既有航道進行快速改造。頂升技術(shù)可對既有航道進行快速改造。凈空不足已經(jīng)嚴重影響了航道通航凈空不足已經(jīng)嚴重影響了航道通航一、一、

35、橋梁病害檢查結(jié)果及部分照片橋梁病害檢查結(jié)果及部分照片橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造及部位病害類型及存在的問題病害程位置及總量統(tǒng)計備注橋面鋪裝層縱向開裂，縱向裂縫幾乎縱向貫穿于橋面中線附近部分縱縫已被修補橫向開裂全部中墩墩頂橋面附近部分已被修補破損、露筋局部大量出現(xiàn)防滑紋磨耗嚴重車道部位均明顯伸縮縫跳車現(xiàn)象明顯大部分伸縮縫有此現(xiàn)象伸縮縫被雜物填塞，充斥幾乎全部有此現(xiàn)象橡膠條老化幾乎全部均有此現(xiàn)象橡膠條破壞漏水大部分有此現(xiàn)象左右幅分隔帶間接縫接縫漏水嚴重，雨水侵蝕梁，翼緣及梁體表面有銹斑全部接縫處橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造及部位病害類型及存在的問題病害程位置及總量統(tǒng)計備注排水系統(tǒng)排水管附近的梁體水痕跡明顯，表明梁體經(jīng)常遭受雨水侵

36、蝕。幾乎每個瀉水口附近都有此類現(xiàn)象，較為普遍板式橡膠支座剪切變形明顯伸縮縫附近的橡膠支座有此現(xiàn)象橡膠有老化現(xiàn)象支座受雨水侵蝕估計內(nèi)部鋼板已經(jīng)銹蝕伸縮縫脫空、跳動明顯邊跨橋頭伸縮縫T梁梁體混凝土表面未見明顯結(jié)構(gòu)性裂縫其它問題橋上的標志、標線損壞老化較為普遍未設(shè)中橫梁T梁間接縫處砼剝落露筋局部出現(xiàn)排水孔堵塞大部分瀉水孔有此現(xiàn)象需排通T梁梁體混凝土有麻面較為普遍需修補T梁梁體底板露筋銹蝕現(xiàn)象局部現(xiàn)象除銹密封中墩墩頂橋面典型孔洞中墩墩頂橋面典型孔洞中墩墩頂橋面典型孔洞修補中墩墩頂橋面典型孔洞修補橋面典型破損修補橋面典型破損修補橋面典型破損橋面典型破損橋面鋪裝層破損、露筋橋面鋪裝層破損、露筋（局部大量出

37、現(xiàn)）（局部大量出現(xiàn)）橋面貫通典型縱裂橋面貫通典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂橋面鋪裝典型縱裂縱向開裂，縱向裂縫縱向開裂，縱向裂縫（幾乎縱向貫穿于橋面中線附近（幾乎縱向貫穿于橋面中線附近，部分縱縫已被修補），部分縱縫已被修補）橫向開裂（中墩墩頂橋面附近橫向開裂（中墩墩頂橋面附近，部分縱縫已被修補），部分縱縫已被修補）防滑紋已磨平防滑紋已磨平部分車道已鋪金剛砂抗滑部分車道已鋪金剛砂抗滑橋面鋪裝層防滑紋幾乎被磨光，橋面鋪裝層防滑紋幾乎被磨光，防滑能力較差，部分車道已鋪金剛砂抗滑防滑能力較差，部分車道已鋪金剛砂抗滑部分伸縮橡膠條破壞漏水部分伸縮橡

38、膠條破壞漏水 伸縮縫附近橋面破損露筋、跳車伸縮縫附近橋面破損露筋、跳車 伸縮縫處路面破損、雜物阻塞伸縮縫伸縮縫處路面破損、雜物阻塞伸縮縫，橡膠條損壞，橡膠條損壞 伸縮縫處路面破損、存在跳車現(xiàn)象伸縮縫處路面破損、存在跳車現(xiàn)象 伸縮縫伸縮縫（被雜物填塞充斥，橡膠條老化（被雜物填塞充斥，橡膠條老化，橡膠條破壞漏水，伸縮縫附近，橡膠條破壞漏水，伸縮縫附近橋面破損露筋、跳車橋面破損露筋、跳車 ）左右幅橋接縫處漏水現(xiàn)象明顯，雨水左右幅橋接縫處漏水現(xiàn)象明顯，雨水侵蝕梁，翼緣及梁體表面有銹斑侵蝕梁，翼緣及梁體表面有銹斑T T梁瀉水管附近梁體水跡、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象梁瀉水管附近梁體水跡、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象明顯，表明梁體

39、經(jīng)常遭受雨水侵蝕明顯，表明梁體經(jīng)常遭受雨水侵蝕支座存在剪切變形及老化現(xiàn)象支座存在剪切變形及老化現(xiàn)象 橡膠支座縱向剪切變形、老化橡膠支座縱向剪切變形、老化板式橡膠支座剪切變形明顯，橡膠板式橡膠支座剪切變形明顯，橡膠有老化現(xiàn)象，支座受雨水侵蝕有老化現(xiàn)象，支座受雨水侵蝕護欄破損明顯護欄破損明顯 護欄破損露筋護欄破損露筋 護欄破損明顯、橋上的標志護欄破損明顯、橋上的標志標線損壞老化嚴重標線損壞老化嚴重濕接縫處露筋銹蝕濕接縫處露筋銹蝕 梁底面露筋銹蝕梁底面露筋銹蝕 T T梁聯(lián)體表面麻面、窩孔梁聯(lián)體表面麻面、窩孔 泄水口堵塞泄水口堵塞 二、病害產(chǎn)生原因分析二、病害產(chǎn)生原因分析橋梁橋面鋪裝層縱向裂縫原因分析橋梁橋面鋪裝層縱向裂縫原因分析 由于由于T T梁未設(shè)置中橫梁，造成成橋橫向整體剛度偏弱梁未設(shè)置中橫梁，造成成橋橫向整體剛度偏弱（與有中橫梁相比），橋面鋪裝層在使用荷載作用下縱（與有中橫梁相比），橋面鋪裝層在使用荷載作用下縱向微小裂紋不斷擴展而斷裂，形成微小的縱向裂紋；微向微小裂紋不斷擴展而斷裂，形成微小的縱向裂紋；微小的縱向裂紋出現(xiàn)后，橫向剛度減弱，小的縱向裂紋出現(xiàn)后，橫向剛度減弱，T T梁間的橫向變梁間的橫向變形繼續(xù)增大，橫向彎曲現(xiàn)象更加明顯。形繼