橋梁加固設(shè)計分析PPT112

混凝土橋梁梁加固設(shè)計計及案例分分析綜合報報告匯報人：姜海波2008年6月6日目錄一、、橋橋梁梁加加固固維維修修的的重重要要意意義義二、、上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)加加固固方方法法Ⅰ、增增大大截截面面法法Ⅱ、體體外外預預應(yīng)應(yīng)力力加加固固技技術(shù)術(shù)Ⅲ、粘粘貼貼鋼鋼板板加加固固技技術(shù)術(shù)Ⅳ、粘粘貼貼碳碳纖纖維維片片材材加加固固法法Ⅴ、增增強強橋橋梁梁整整體體性性的的加加固固技技術(shù)術(shù)Ⅵ、改改變變結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系加加固固法法三、下下部結(jié)結(jié)構(gòu)加加固方方法Ⅰ、基礎(chǔ)礎(chǔ)加固固技術(shù)術(shù)Ⅱ、橋墩墩加固固技術(shù)術(shù)Ⅲ、橋臺臺加固固技術(shù)術(shù)Ⅳ、橋梁梁頂升升加固固技術(shù)術(shù)四、結(jié)結(jié)束語語一、橋橋梁加加固維維修的的重要要意義義1、我國國公路路橋梁梁的現(xiàn)現(xiàn)狀與與加固固技術(shù)術(shù)改造造需求求隨著經(jīng)經(jīng)濟的的飛速速發(fā)展展，我我國橋橋梁事事業(yè)蓬蓬勃發(fā)發(fā)展，，截至至2005年底，，全國國通車車公路路中，，現(xiàn)有有各種種橋梁梁共計計33.66萬座，，累計計長度度為1474.75萬延米米，但但主要要以中中小橋橋梁為為主具具體統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)數(shù)據(jù)見見下圖圖表。。特大橋大橋中橋小橋數(shù)量/千座0.87623.971.7240.7累計長度/萬延米145.96512.53393.74422.53橋型結(jié)果截止2004年底，，全國國普查查出危危橋13,303座，達達468,888延米（（具體體數(shù)據(jù)據(jù)見下下表））。國道省道縣道鄉(xiāng)道合計危橋數(shù)量/座93115964257572013,303累計長度/米56,26784,400154,733159,422468,888由以上上統(tǒng)計計數(shù)據(jù)據(jù)我們們可知知，我我國公公路橋橋梁總總量大大，但但大多多數(shù)都都是早早期設(shè)設(shè)計的的橋梁梁。這這些橋橋梁技技術(shù)標標準低低、通通行能能力及及技術(shù)術(shù)狀況況差，，設(shè)計計荷載載標準準低，，經(jīng)過過近些些年的的重載載交通通頻繁繁運行行，普普遍老老化、、衰退退嚴重重，絕絕大多多數(shù)橋橋梁處處于““帶病病”堅堅持工工作狀狀態(tài)。。這些些橋梁梁現(xiàn)有有技術(shù)術(shù)狀況況差、、承載載能力力低，，無法法滿足足現(xiàn)在在交通通運輸輸?shù)男栊枨?，，形成成公路路運輸輸?shù)摹啊捌款i頸”，，嚴重重影響響整條條線路路的暢暢通，，要想想提高高路網(wǎng)網(wǎng)通行行能力力，保保證現(xiàn)現(xiàn)有橋橋梁的的安全全運營營，就就必須須對其其進行行技術(shù)術(shù)改造造。近期修修建的的現(xiàn)代代橋梁梁，從從使用用情況況來看看，不不少橋橋梁均均不同同程度度地存存在安安全與與耐久久性方方面的的隱患患。如如預應(yīng)應(yīng)力梁梁橋普普遍出出現(xiàn)預預應(yīng)力力損失失偏大大，撓撓度過過大，，斜向向和縱縱橫向向開裂裂等病病害。。又如如高速速公路路中常常用的的空心心板、、小箱箱梁普普遍出出現(xiàn)梁梁端支支撐受受力不不均，，鉸縫縫縱向向開裂裂嚴重重，橫橫向連連接削削弱整整體性性差等等現(xiàn)象象。這這些橋橋梁存存在極極大的的安全全隱患患，亟亟需對對其采采取必必要的的技術(shù)術(shù)改造造措施施，以以提高高其安安全性性和耐耐久性性。此外，，由于于橋梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的荷荷載改改變（（如有有超重重車的的通行行）也也必需需對其其進行行加固固維修修，確確保重重車的的安全全通行行。超重車車過橋橋及加加固措措施2、橋梁梁加固固技術(shù)術(shù)改造造的目目的及及意義義確保橋橋梁安安全、、完整整、適適用與與耐久久橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)長長期受受自然然環(huán)境境的侵侵蝕，，在運運營使使用過過程中中難免免不發(fā)發(fā)生病病害或或損傷傷。為為了確確保結(jié)結(jié)構(gòu)物物的安安全與與完整整就要要及時時進行行維修修，若若未得得到及及時的的維修修，由由于病病害的的擴大大，不不但導導致橋橋梁建建筑物物的提提前破破壞，，勢必必影響響公路路運輸輸?shù)臅硶惩?，，給國國家與與人民民帶來來重大大的損損失。。2001年11月7日凌晨晨4點，從從四川川南部部宜賓賓進入入云南南的咽咽喉要要道宜宜賓南南門大大橋(長江大大橋)發(fā)生懸懸索及及橋面面斷裂裂事故故2004年年6月月10日6時50分分，遼遼寧省省盤錦錦市境境內(nèi)田田莊臺臺大橋橋突然然發(fā)生生垮塌塌。2007年05月14日凌晨晨5時15分，232省道位位于常常州漕漕橋附附近的的運村村運河河大橋橋，西西半幅幅橋在在一輛輛超載載車輛輛過后后突然然坍塌塌，2007年5月9日中午午12時50分左右右，江江西省省鉛山山縣鵝鵝湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)傍羅羅大橋橋瞬間間轟然然倒塌塌。2007年07月03日，一一輛掛掛江蘇蘇鹽城城牌照照的““斯太太爾””大貨貨駛至至江蘇蘇無錫錫玉祁祁鎮(zhèn)北北九頃頃橋橋橋面時時，8根橋欄欄柱和和約15米長、、3米寬的的半幅幅橋面面突然然坍塌塌，貨貨車墜墜入河河中。。2004年5月17日上午午7時20分左右右，一一輛牌牌照為為浙HD0712的重型型罐式式貨車車，滿滿載水水泥途途經(jīng)浙浙江龍龍泉境境內(nèi)西西獨線線5KM+600M周村一一橋梁梁時，，橋梁梁被壓壓塌，，斷裂裂的橋橋梁連連同車車子一一同墜墜入河河中。。提高原原有橋橋梁的的通行行能力力與承承載力力為了適適用交交通運運輸發(fā)發(fā)展的的要求求，需需對橋橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)進進行拓拓寬加加固，，增加加行車車道寬寬度提提高通通行能能力。。對原原設(shè)計計荷載載等級級較低低的橋橋梁，，應(yīng)根根據(jù)實實際情情況，，采用用各種種加固固方法法對舊舊橋加加以改改造，，使原原橋承承載能能力得得到提提高。。舊橋加加固的的社會會經(jīng)濟濟效益益從目前前我國國基本本建設(shè)設(shè)投資資來看看，大大量的的資金金用于于新建建高等等級公公路，，用于于國、、省道道，特特別是是縣鄉(xiāng)鄉(xiāng)道路路的技技術(shù)改改造的的資金金相當當有限限。由由于資資金短短缺，，不可可能對對技術(shù)術(shù)狀況況差的的橋梁梁進行行拆除除重建建，因因為這這樣做做不僅僅要耗耗費大大量的的資金金，而而且工工期也也較長長，因因此世世界各各國都都按照照充分分利用用和革革新的的原則則，對對舊橋橋采取取適當當?shù)募蛹庸谈母脑齑氪胧?，以滿滿足橋橋梁運運營和和延長長其使使用年年限的的需要要。國內(nèi)舊舊橋加加固或或改造造的經(jīng)經(jīng)驗表表明，，在一一般情情況下下，橋橋梁加加固費費用約約為新新建橋橋梁費費用的的10％～20％；雙曲曲拱橋橋的加加固改改造費費用約約為新新建橋橋梁費費用的的20％～40％。舊橋橋加固固改造造措施施可以以在不不中斷斷交通通的條條件下下實施施。因因此，，如何何充分分利用用現(xiàn)有有橋梁梁，對對其進進行有有效的的技術(shù)術(shù)改造造，將將是今今后相相當長長的一一段時時期內(nèi)內(nèi)我國國公路路橋梁梁建設(shè)設(shè)面臨臨的一一個緊緊迫而而特殊殊的任任務(wù)。。3、國外外舊橋橋加固固維修修現(xiàn)狀狀1981年4月聯(lián)合合國經(jīng)經(jīng)濟合合作與與發(fā)展展組織織（OECD）主持持召開開了關(guān)關(guān)于““道路路橋梁梁維修修與管管理””會議議，提提出了了如下下六個個方面面的問問題要要求加加以研研究：：a、如何正正確評評價現(xiàn)現(xiàn)有橋橋梁的的實際際承載載能力力安全全度的的問題題；b、如何及及早地地檢查查橋梁梁產(chǎn)生生的損損傷及及異常?，F(xiàn)象象，正正確地地檢定定結(jié)構(gòu)構(gòu)物的的損傷傷程度度，從從而采采用合合理的的維修修加固固方法法問題題c、橋梁損損壞與與維修修加固固的實實際應(yīng)應(yīng)用問問題d、橋梁維維修加加固技技術(shù)e、橋梁設(shè)設(shè)計與與維修修管理理的關(guān)關(guān)系f、橋梁維維修加加固的的未來來展望望。由此可可見，，對舊舊橋、、危橋橋的加加固維維修，，以及及如何何提高高其承承載力力的問問題研研究、、試驗驗與推推廣，，己經(jīng)經(jīng)引起起了世世界性性的關(guān)關(guān)注。。很多多資料料還表表明，，當前前有些些交通通發(fā)達達的國國家，，橋梁梁建設(shè)設(shè)重點點放在在舊橋橋加固固與改改造方方面，，而新新建橋橋梁己己降為為次要要地位位。據(jù)日本本有關(guān)關(guān)設(shè)計計資料料表明明，結(jié)結(jié)構(gòu)建建筑物物包括括公路路橋梁梁在投投入使使用后后一般般分兩兩個周周期對對其承承載能能力和和使用用性能能進行行檢測測、評評價，，一是是投入入使用用后約約20年，稱稱為小小周期期；二二是約約60年左右右，稱稱為大大周期期。小小周期期對結(jié)結(jié)構(gòu)進進行檢檢測的的目的的是確確保結(jié)結(jié)構(gòu)建建筑物物處于于完好好的技技術(shù)狀狀態(tài)；；大周周期是是對結(jié)結(jié)構(gòu)建建筑進進行鑒鑒定，，判定定其使使用狀狀態(tài)，，以便便做出出相應(yīng)應(yīng)的對對策。。二、上上部結(jié)結(jié)構(gòu)加加固方方法Ⅰ、增大大截面面法當梁的的強度度、剛剛度、、穩(wěn)定定性和和抗裂裂性能能不能能滿足足時，，通常常采用用增大大截面面、增增加配配筋、、提高高配筋筋率的的加固固方法法。這這種方方法是是增大大梁底底面或或側(cè)面面的尺尺寸，，增配配主筋筋，提提高梁梁的有有效高高度和和抗彎彎強度度，從從而提提高橋橋梁的的承載載能力力。該該方法法廣泛泛用于于梁橋橋及拱拱橋拱拱肋。。主要要有以以下幾幾種加加固方方式：：（1）加厚厚橋面面板加加固法法。即即將原原有橋橋面鋪鋪張拆拆除，，在原橋橋面上上澆筑筑鋼筋筋混凝凝土補補強層層，以以提高高橋梁梁結(jié)構(gòu)的的抗彎彎剛度度和承承載力力。（2）增焊焊主筋筋加固固法。。當梁梁的主主筋應(yīng)應(yīng)力超超過容容許范圍，，而又又受到到橋下下凈空空限制制時，，可采采用只只增焊焊主筋筋的方法法進行行加固固。（3）增加加梁腋腋法。。即將將梁的的下翼翼緣加加寬加加高，，擴大梁梁的斷斷面，，在新新增加加斷面面中增增設(shè)主主筋（（如右右圖所所示））增大截截面加加固法法的優(yōu)優(yōu)缺點點優(yōu)點：可以在在橋下下施工工，簡簡單易易行，，有較較明顯顯的效效果。。缺點：A、使混混凝土土的截截面增增大，，結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重增加加較多多；B、現(xiàn)場場濕工工作量量大，，養(yǎng)護護時間間較長長，抗抗腐蝕蝕性差差；C、占用用橋下下凈空空大，，不適適用于于要滿滿足橋橋下有有足夠夠凈空空通航航要求求的橋橋；D、在混混凝土土施工工時，，影響響交通通。加固實實例1－紫坭坭大橋橋引橋橋加固固工程概概況紫坭大大橋位位于廣廣州市市番禺禺區(qū)紫紫坭鎮(zhèn)鎮(zhèn)，始始建于于1986年，全全長420m，跨徑徑組合合為7×20m+40m+60m+40m+7×20m，主橋橋為預預應(yīng)力力混凝凝土T型剛構(gòu)構(gòu)，引引橋為為20m普通鋼鋼筋混混凝土土T梁橋。。設(shè)計計荷載載等級級汽-20、掛-100。根據(jù)據(jù)2001年11月廣東東省公公路工工程質(zhì)質(zhì)量監(jiān)監(jiān)督站站提供供的橋橋梁檢檢測報報告發(fā)發(fā)現(xiàn)，，紫坭坭大橋橋橋面面系嚴嚴重破破損，，引橋橋部分分T梁多處處出現(xiàn)現(xiàn)裂縫縫。由于船船只撞撞擊，，主橋橋中跨跨牛腿腿附近近有豎豎向貫貫通裂裂縫，，8#墩墩身身有多多處水水平裂裂縫。。根據(jù)據(jù)建設(shè)設(shè)單位位要求求，為為配合合道路路改造造對原原橋進進行加加固補補強。。加固方方案設(shè)設(shè)計及及選比比原橋引引橋為為20m普通鋼鋼筋混混凝土土T梁,原梁截截面如如右圖圖所示示。為為使引引橋加加固達達到恢恢復原原荷載載等級級,且施工工方便便且費費用節(jié)節(jié)約的的要求求，提提出3個加固固方案案進行行比選選。原T梁截面面方案一一：體體外預預應(yīng)力力法加加固如下圖圖所示示，預預應(yīng)力力鋼筋筋采用用精軋軋螺紋紋鋼筋筋。在在梁端端設(shè)置置端錨錨塊，，以夾夾持預預應(yīng)力力鋼筋筋，斜斜筋與與水平平筋的的轉(zhuǎn)接接通過過轉(zhuǎn)向向塊完完成，，轉(zhuǎn)向向塊設(shè)設(shè)置滑滑動墊墊板以以利滑滑動。。預應(yīng)應(yīng)力施施加通通過張張拉水水平筋筋完成成。體外預預應(yīng)力力加固固方案案圖方案二二：粘粘貼鋼鋼板法法加固固如下圖圖所示示，在在T梁底部部粘貼貼鋼板板以提提高抗抗彎能能力，，在梁梁端附附近粘粘貼抗抗剪斜斜向鋼鋼板。。鋼板板通過過粘結(jié)結(jié)劑及及錨桿桿與原原梁形形成一一體，，共同同受力力。粘貼鋼鋼板加加固方方案圖圖方案三三：增增大截截面法法加固固如下圖圖所示示，在在原梁梁外灌灌注混混凝土土及布布置受受力鋼鋼筋，，以增增大原原結(jié)構(gòu)構(gòu)的截截面，，達到到提高高承載載能力力的目目的。。增大截截面加加一般般構(gòu)造造圖三種方方案選選比綜合考考慮施施工難難易程程度、、加固固效果果、長長期性性能及及工程程造價價等因因素，，選擇擇增大大截面面法加加固T梁。三種加加固方方案的的綜合合比較較

體外預應(yīng)力粘貼鋼板增大截面加固效果較好較好好施工難易程度較難較容易較難造價便宜高較便宜長期性能不確定可能銹蝕穩(wěn)定增大截截面法法加固固20mT梁，梁梁抗彎彎能力力主要要通過過增加加主受受力鋼鋼筋實實現(xiàn)，，在跨跨中增增設(shè)8根Φ25mm的鋼筋筋。主主筋端端部逐逐根彎彎起以以提供供抗剪剪能力力，在在梁端端1／4L范圍內(nèi)內(nèi)布置置U形箍筋筋與彎彎筋共共同提提供抗抗剪能能力。。主筋筋、彎彎筋、、箍筋筋通過過貫穿穿梁體體的錨錨筋與與原梁梁聯(lián)系系，混混凝土土結(jié)合合面充充分鑿鑿毛，，以達達到協(xié)協(xié)同工工作的的目的的。加固設(shè)計計結(jié)構(gòu)分分析為了考察察增大截截面法的的有效性性，分別別對加固固前與加加固后的的跨中抗抗彎承載載力及斜斜截面抗抗剪能力力進行了了計算分分析。加加固設(shè)計計結(jié)構(gòu)計計算分析析中采用用的是廣廣州市政政設(shè)計院院的BRCAD5.1，（計算算模型及及結(jié)果見見下圖））。計算結(jié)果果匯總列列于下表表，從表表中可能能看出加加固設(shè)計計使20mＴ梁的承承載力得得到明顯顯的提高高。該橋橋經(jīng)過三三個月的的加固施施工于2003年11月通車。。經(jīng)過廣廣東省公公路工程程質(zhì)量監(jiān)監(jiān)督站動動靜試驗驗表明，，加固達達到了設(shè)設(shè)計目的的，加固固效果良良好。計算值加固前設(shè)計值加固后設(shè)計值承力提高彎矩kN-mMj=1676.0Mu=2347.8Mu=3141.733.8%1/4L剪力kNQj=312.8Qu=429.9Qu=660.053.5%加固設(shè)計計承載力力對比表表結(jié)論通過紫坭坭大橋引引橋加固固的工程程實踐，，主要得得到以下下的結(jié)論論與體會會：(1)工程實踐踐表明增增大截面面法是加加固普通通鋼筋混混凝土T梁的有效效加固方方法。結(jié)結(jié)構(gòu)分分析與復復核計算算證明抗抗彎、抗抗剪極限限承載力力有較大大幅度的的提高。。(2)動靜載試試驗表明明，T梁整體情情況良好好，跨中中最大撓撓度不到到5mm。加固后后運營營已近五五年，效效果良好好。(3)由于橋梁梁規(guī)范對對橋梁加加固的設(shè)設(shè)計計算算方法沒沒有明確確的規(guī)定定。使加加固設(shè)計計 參照照新橋設(shè)設(shè)計的方方法，應(yīng)應(yīng)用時存存在一定定困難。。設(shè)計驗驗算時，，假定新新舊混凝凝土完完全協(xié)同同工作，，這與實實際情況況有多大大的的差差異沒有有量化的的指標，，成為為加固過過程的不不確定因因素。(4)增大截面面法施工工還是比比較麻煩煩，尚需需仔細研研究方便便施工的的方法。。加固實例例2－番禺蕉蕉門大橋橋工程概況況廣州市番番禺區(qū)蕉蕉門大橋橋位于省省道S257線上，為為10跨16m簡支T梁橋，鉆鉆孔灌注注樁基礎(chǔ)礎(chǔ)，輕型型橋臺。。檢測單單位的檢檢測報告告表明，，蕉門大大橋主梁梁裂縫多多且寬，，需進行行加固處處理；6#立柱橫向向裂縫，，需加固固處理；；墩臺身身、蓋梁梁砼破損損、網(wǎng)裂裂嚴重，，需進行行加固處處理；橋橋面鋪裝裝、伸縮縮縫破損損，泄水水孔堵塞塞等應(yīng)處處理。根據(jù)以上上報告結(jié)結(jié)論及現(xiàn)現(xiàn)場勘察察情況對對蕉門大大橋T梁、橋墩墩立柱采采用增大大截面法法進行加加固。加加固設(shè)計計簡圖如如下：加固設(shè)計計結(jié)構(gòu)分分析加固設(shè)計計結(jié)構(gòu)計計算分析析中采用用的是廣廣州市政政設(shè)計院院的BRCAD5.1，通過對對結(jié)構(gòu)加加固前后后進行建建模計算算分析（（計算模模型見下下圖）。。分析結(jié)結(jié)論如下下表，從從表中可可以看出出加固前前原設(shè)計計滿足抗抗彎抗剪剪要求，，增大截截面加固固后，抗抗彎抗剪剪能力大大大提高高，撓度度也大大大減少，，增加了了安全儲儲備。階段跨中所受到最大彎矩/kN·m跨中截面抗彎承載力/kN·m距支座1/2h0處斜截面最大剪力/kN距支座1/2h0處斜截面抗剪承載力/kN最大位移/mm（恒+汽20，掛100）（恒+汽20，掛100）（恒+汽超20，掛120）（恒+汽20，掛100）（恒+汽超20，掛120）加固前1157.5

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623.3恒載活載-6.84-9.3加固后1259.71435.92363368.1420.51035.8-4.3-4.7計算結(jié)果果比較分分析計算分析析模型Ⅱ、體外預預應(yīng)力加加固技術(shù)術(shù)1、加固機機理體外預應(yīng)應(yīng)力加固固法是通通過梁體體外布設(shè)設(shè)鋼拉桿桿或撐桿桿，并與與被加固固的梁體體錨固聯(lián)聯(lián)結(jié)，然然后施加加預應(yīng)力力，強迫迫后加的的拉桿或或撐桿受受力，從從而改變變原結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力力分布，，并降低低原結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)力水水平，式式結(jié)構(gòu)總總承載力力顯著提提高，且且可減少少結(jié)構(gòu)的的變形、、裂縫的的寬度。。此方法法簡單示示意圖如如下：2、技術(shù)特特點及適適用范圍圍體外預應(yīng)應(yīng)力加固固法的特特點就是是通過對對預應(yīng)力力索、拉拉桿施加加預應(yīng)力力，改變變原結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力分分布并降降低原結(jié)結(jié)構(gòu)的應(yīng)應(yīng)力水平平，使一一般加固固結(jié)構(gòu)中中所特有有的應(yīng)力力應(yīng)變滯滯后現(xiàn)象象得以完完全消除除，因此此，后加加部分與與原結(jié)構(gòu)構(gòu)能較好好地共同同工作，，結(jié)構(gòu)的的總體承承載能力力可顯著著提高。。預應(yīng)力力加固法法具有加加固、卸卸荷、改改變結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力的的三重效效果，適適用于采采用一般般方法無無法加固固或加固固效果很很不理想想的較高高應(yīng)力狀狀態(tài)下的的大跨度度橋梁加加固。3、體外預預應(yīng)力筋筋的構(gòu)造造體外預應(yīng)應(yīng)力加固固法構(gòu)造造設(shè)計的的關(guān)鍵是是拉桿（（力筋））的錨固固及與構(gòu)構(gòu)件的連連接，其其設(shè)計準準則是錨錨固承載載力必須須大于拉拉桿本身身的承載載力。從從構(gòu)造形形式上看看，主要要由以下下幾部分分組成。。1、水平力力筋（如如圖2-1所示）水平力筋筋多由鋼鋼筋、高高強螺紋紋粗鋼筋筋、鋼絲絲束或鋼鋼絞線組組成。其其作用是是在梁底底部位施施加縱向向預應(yīng)力力。從而而對梁體體產(chǎn)生反反向彎矩矩，以抵抵消部分分自重及及活載產(chǎn)產(chǎn)生的正正彎矩，，從而提提高承載載力。2、斜筋（（如圖2-1所示）斜筋亦稱稱斜拉桿桿，多由由高強粗粗鋼筋或或槽鋼做做成。其其作用是是為梁端端附近提提供負彎彎矩和負負剪力，，從而提提高梁的的承載力力。圖2-1采用摩擦擦-黏結(jié)型錨錨固裝置置的加固固示意圖圖3、上錨固固點（1）梁頂錨錨固（如如圖2-2所示）（2）腹板錨錨固（如如圖2-3所示）圖2-2梁頂錨固固構(gòu)造示示意圖圖圖2-3腹板鋼銷銷錨固構(gòu)構(gòu)造示意意圖4、滑塊（（板）（（如圖2-4所示）圖2-4楔形滑塊塊（板））構(gòu)造示示意5、U形承托（（如圖2-5所示）6、水平筋筋固定座座（如圖圖2-6所示)圖2-5U形承托構(gòu)構(gòu)造示意意圖圖圖2-6水平筋固固定支座座構(gòu)造示示意圖4、體外預預應(yīng)力加加固法的的優(yōu)缺點點優(yōu)點：A、作為一一種主動動的加固固方法效效果明顯顯，能大大幅度改改善原結(jié)結(jié)構(gòu)的受受力狀況況；B、自重增增加很小小，對墩墩臺基礎(chǔ)礎(chǔ)影響小??；C、對橋梁梁運營影影響小，，可在不不限制交交通條件件下施工工；D、對橋梁梁損傷小小,可做到不不影響橋橋下凈空空不抬高高路面標標高；E、可做為為重車通通行的臨臨時加固固手段，，又可以以作為提提高橋梁梁荷載等等級的永永久措施施。缺點：A、造價較較高；B、對設(shè)備備、施工工技術(shù)要要求高；；C、由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向裝置置和錨固固點受到到約束,行車時容容易引起起體外索索的振動動,預應(yīng)力索索的自由長度度受到限限制；D、體外索索防護耐耐久、防防腐性能能差，容容易受到到意外的的破壞;E、從力學學特性上上來講體體外預應(yīng)應(yīng)力索與與周圍結(jié)結(jié)構(gòu)主體體在同一一截面上上的變形形是不協(xié)協(xié)調(diào)的。。加固實例例1－番禺紫紫坭大橋橋工程概況況及加固固設(shè)計紫坭大橋橋位于廣廣州市番番禺區(qū)，，全長420m，跨徑組組合為7×20m+40m+60m+40m+7×20m，主橋為為預應(yīng)力力混凝土土T型剛構(gòu)，，引橋為為20m普通鋼筋筋混凝土土T梁橋。根根據(jù)2001年11月廣東省省公路質(zhì)質(zhì)監(jiān)站提提供的橋橋梁檢測測報告發(fā)發(fā)現(xiàn)，紫紫坭大橋橋橋面系系破損嚴嚴重，引引橋部分分T梁出現(xiàn)裂裂縫。由由于船只只撞擊，，主橋中中跨牛腿腿附近有有豎向貫貫通裂縫縫，8號墩墩身身有多處處水平裂裂縫。根根據(jù)建設(shè)設(shè)單位要要求，為為配合道道路改造造，原橋橋梁荷載載等級擬擬提高到到汽車一一超20級，掛車車一120。經(jīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)分析驗驗算，必必須對原原結(jié)構(gòu)進進行加固固補強。。紫坭大橋橋及擴橋橋現(xiàn)狀根據(jù)檢測測單位相相關(guān)報告告結(jié)論及及現(xiàn)場勘勘察情況況，采取取相應(yīng)的的加固措措施：（A）洪奇瀝第第二大橋橋T構(gòu)主梁采采用體外外預應(yīng)力力法加固固，在牛腿抽抽蕊鉆直直徑6cm孔，預應(yīng)應(yīng)力鋼束束穿過孔孔洞，錨錨固于T構(gòu)主梁牛牛腿。并并設(shè)置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向橫隔隔墻。（B）8號墩采用用增大截截面法加加固，7號墩采用用纏繞芳芳綸纖維維布修復復，主梁梁牛腿采采用粘鋼鋼加固，，8號主跨掛掛梁采用用粘貼復復合材料料布修復復。（C）引橋加固固方案一一為粘貼貼鋼板加加固，方方案二為為截大截截面法加加固。。。（D）全橋重做做鋪裝層層、更換換伸縮縫縫，鑿除除舊人行行道及欄欄桿，新新做防撞撞欄。加固設(shè)計計簡圖如如下：體外預應(yīng)應(yīng)力索布布置立面面圖體外預應(yīng)應(yīng)力索布布置平面面圖紫坭大橋橋T構(gòu)主橋加加固計算算分析使用BRCAD計算分析析軟件建建立有限限元分析析模型，，共計68個單元，，73個結(jié)點（（如下圖圖），分分別對加加固前后后結(jié)構(gòu)各各階段進進行分析析。計算模型計算結(jié)果表明，體外預應(yīng)力張拉時，應(yīng)力最不利，最大壓應(yīng)力為10Mpa。假定主梁為25號混凝土（從現(xiàn)場看情況較差，固按25號混凝土計算），則，則最大壓應(yīng)力，運營使用階段（汽超－20，掛－120）最大壓應(yīng)力為，根據(jù)規(guī)范要求，則。則體外預應(yīng)力加固從施工階段到運營使用階段都能滿足要求。從計算結(jié)果可知體外預應(yīng)力加固后，整個主梁截面壓應(yīng)力水平提高，最大最小應(yīng)力都增加1Mpa左右。增加了安全儲備。（加固前后結(jié)構(gòu)應(yīng)力比較見下頁）加固前結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖加固后結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖牛腿局部應(yīng)應(yīng)力分析通過結(jié)構(gòu)分分析可得到到各施工階階段混凝土土應(yīng)力情況況。從圖中中看出最大大的壓應(yīng)力力5.5Mpa。最大拉應(yīng)應(yīng)力5.8Mpa，發(fā)生在中中腹板負彎彎矩區(qū)。若若考慮頂、、底參與承承載及邊界界約束作用用，該處拉拉應(yīng)力減半半，則為2.9Mpa。普通鋼筋筋混凝土梁梁名義拉應(yīng)應(yīng)力小3Mpa，在正常配配筋的情況況下，結(jié)構(gòu)構(gòu)安全。鋼束張拉后后牛腿應(yīng)力力圖計算分析基基本結(jié)論：：1、按設(shè)計的的施工體外外預應(yīng)力，，在施工中中及運營情情況均能滿滿足規(guī)范要要求。2、采用體外外預應(yīng)力加加固（設(shè)計計荷載等級級：汽超－－20、掛－120）較未加固固（設(shè)計荷荷載等級：：汽－20、掛－100）安全儲備備增加，承承載能力提提高。3、通過牛腿腿局部應(yīng)力力分析，在在體外預應(yīng)應(yīng)力作用下下，牛腿結(jié)結(jié)構(gòu)安全。。加固設(shè)計總總結(jié)（１）加固后橋梁梁外觀美觀觀，修復如如新。車輛輛荷載作用用下，橋梁梁的性能良良好，撓度度較少、整整體剛度較較大。該橋橋的加固投投入使用，，極大地緩緩解了周邊邊道路的壓壓力。橋上上的車流大大且很多是是重車。加加固維修的的意義重大大。（２）加固費用得得到有效控控制，橋梁梁得到翻新新，承載能能力得到提提高，經(jīng)濟濟與社會效效益明顯。。（３）從現(xiàn)場情況況看，引橋橋的承載力力提高的幅幅度是較大大的。從檢檢測單位的的報告來看看，橋梁在在試驗荷載載作用下的的撓度很小小，說明整整體剛度大大，加固效效果直觀明明顯。雖然然其它指標標并未完全全滿足要求求，但其它它指標都是是間接指標標，受環(huán)境境及邊界條條件影響較較大。所以以引橋的加加固效果是是應(yīng)該得到到充分肯定定的。（４）體外預應(yīng)力力加固橋梁梁是一種有有效的加固固方法，加加固效率比比較高。動動靜載試驗驗結(jié)果表明明，主橋加加固效果良良好。而主主橋每個ＴＴ構(gòu)的加固固僅用了１１２束１５５－６鋼絞絞線就達到到了目的。。施工快速速簡單，錨錨固可靠。。（５）設(shè)計單位與與施工單位位的充分溝溝通是非常常必要的，，加固設(shè)計計為非常規(guī)規(guī)設(shè)計，很很多東西是是在實踐中中摸索，本本次設(shè)計在在與施工單單位的相互互交流的過過程中解決決了很多現(xiàn)現(xiàn)場的問題題，并優(yōu)化化了設(shè)計方方案。（６）體外預應(yīng)力力加固的應(yīng)應(yīng)用一個主主要障礙就就是張拉控控制，本次次設(shè)計除張張拉時采用用雙控外，，還在現(xiàn)場場橋梁的整整體情況進進行監(jiān)控，，邊張拉邊邊控制。這這種方法值值得推廣，，以消除對對體外預應(yīng)應(yīng)力加固的的畏懼心理理。（７）本次橋梁加加固是成功功的，但是是由于原橋橋本來的缺缺陷，還是是要加強常常規(guī)的定期期檢查，以以確保橋梁梁的安全暢暢通。加固實例2－番禺洪奇奇瀝第二大大橋工程概況及及加固設(shè)計計廣州南沙洪洪奇瀝第二二大橋（瀝瀝心沙特大大橋）位于于南沙經(jīng)濟濟技術(shù)開發(fā)發(fā)區(qū)瀝心沙沙鎮(zhèn)。大橋橋全長787m，主跨為55m+85m+55mT型剛構(gòu)帶掛掛孔結(jié)構(gòu)（（掛孔為25m預應(yīng)力砼簡簡支T梁）；引橋橋為16m跨普通鋼筋筋砼簡支T梁及30m跨預應(yīng)力砼砼簡支T梁兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)。根據(jù)檢測單單位相關(guān)報報告結(jié)論及及現(xiàn)場勘察察情況，采采取相應(yīng)的的加固措施施：（A）洪奇瀝第二二大橋T構(gòu)主梁采用用體外預應(yīng)應(yīng)力法加固固，在T構(gòu)箱梁內(nèi)設(shè)設(shè)置并張拉拉縱向體外外預應(yīng)力束束，每個T構(gòu)共設(shè)置4束9φs15.24的預應(yīng)力鋼鋼絞線成品品索，控制制張拉應(yīng)力力為930MPa，錨具采用用OVM15—9成套錨具。。牛腿箱梁梁頂板、腹腹板采用粘粘貼鋼板加加固。（B）洪奇瀝第二二大橋主橋橋T構(gòu)主墩采用用增大截面面法加固。。（C）關(guān)鍵部位裂裂縫采用壁壁可法灌漿漿修復。加加固設(shè)計簡簡圖如下：：主橋箱梁體體外預應(yīng)力力加固示意意圖體外預應(yīng)力牛腿處錨固塊構(gòu)造圖立面圖平面圖剖面圖錨具構(gòu)造示示意圖墩頂預應(yīng)力力索鞍座構(gòu)構(gòu)造示意圖圖加固設(shè)計計計算分析加固設(shè)計過過程中采用用BRCAD和橋梁博士士分別按85規(guī)范、04規(guī)范進行建建模驗算，，此外還采采用大型橋橋梁專用軟軟件MIDAS對橋墩加固固前后結(jié)構(gòu)構(gòu)振型分析析,采用通用有有限元軟件件Ansys對牛腿等結(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部部位進行細細部分析。。具體分析析結(jié)果如下下：BRCAD計算分析(按85規(guī)范)計算模型計算結(jié)果表表明：A、原橋在汽-20，掛-100作用下，在在正常使用用極限狀態(tài)態(tài)以及承載載力極限狀狀態(tài)下，應(yīng)應(yīng)力驗算和和抗彎抗剪剪驗算都能能符合要求求。B、在汽超－20，掛-120作用下，加加固前后分分析對比。。Ⅰ.在正常使用用極限狀態(tài)態(tài)下組合應(yīng)應(yīng)力（正應(yīng)應(yīng)力、主應(yīng)應(yīng)力）對比比如下表所所示：結(jié)果表明加加固后各截截面的正應(yīng)應(yīng)力，主壓壓應(yīng)力有不不同程度的的增加，同同時主拉應(yīng)應(yīng)力有不同同程度的減減少。原橋與加固后兩階段階段相同截面組合應(yīng)力（主應(yīng)力）對比原橋與加固后兩階段階段相同截面組合應(yīng)力（正應(yīng)力）對比Ⅱ.在承載能力力極限狀態(tài)態(tài)下，T構(gòu)懸臂主要要截面抗彎彎，抗剪加加固前后對對比如下表表所示：位置29號節(jié)點32號節(jié)點36號節(jié)點T構(gòu)根部截面T構(gòu)懸臂1/3截面T構(gòu)懸臂2/3截面驗算內(nèi)容剪力/KN彎矩/KN.m剪力/KN彎矩/KN.m剪力/KN彎矩/KN.m原橋(Y)8998.4240800.56650128686.54478.846728.6加固后(J)9071.1255757.87673.8146712.95499.355570.8(J-Y)/Y0.8％6.2％15％14％22.7％18.9％小結(jié)：在汽超－20，掛－120的承載能力力極限狀態(tài)態(tài)下進行對對比，加固固后關(guān)鍵截截面的抗力力有不同程程度的增加加，其中抗抗剪能力最最大增幅達達22.7％，抗彎達達18.9％。（按2004規(guī)范、城－－A荷載標準、、橋梁博士士分析軟件件）計算模型計算結(jié)果表表明：A、經(jīng)驗算原橋橋在正常使使用極限狀狀態(tài)以及承承載力極限限狀態(tài)下，，梁體各截截面抗彎、、抗剪承載載力均滿足足《公路鋼筋混混凝土及預預應(yīng)力混凝凝土橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)范》(JTJD62-2004)規(guī)范要求。。B、加固前后城城-A級荷載組合合應(yīng)力對比比取原橋和和加固后T構(gòu)主梁一側(cè)側(cè)上緣正應(yīng)應(yīng)力進行對對比，對比比位置如圖圖所示：城市－A級原橋與加加固后組合合應(yīng)力比較較（上緣））通過以上驗驗算及分析析對比洪奇奇瀝大橋加加固前后的的情況，加加固后恒載載作用下橋橋體各截面面拉應(yīng)力有有不同程度度的減少，，而壓應(yīng)力力相對有一一定的提高高，因而提提高了橋的的應(yīng)力儲備備。在正常常最不利荷荷載組合作作用下其下下邊緣受拉拉區(qū)域有較較大的減少少，能夠減減少裂縫及及提高梁體體承載力。。所以體外外預應(yīng)力加加固達到了了效果。階段正應(yīng)力/MPa節(jié)點號123456789101112原橋(Y)最小6.156.858.58.17.737.446.796.426.14.913.341.67加固后(J)6.297.028.738.428.167.977.457.237.045.873.781.83(J-Y)/Y%2.32.52.745.67.19.712.615.419.613.29.6C、加固前后撓度變化對比原橋在城－A級荷載下T構(gòu)最大懸臂端的撓度為9.17cm（向下）。加固后在城－A級荷載下T構(gòu)最大懸臂端的撓度為7.39cm（向下）。進行加固前后對比：

說明加固后T構(gòu)最大懸臂端的撓度減小。T構(gòu)牛腿分析析（通用有有限元軟件件Ansys）分別采用三三種荷載作作用，對牛牛腿進行分分析：1、掛梁恒載載，2、偏心荷載載，3、對稱荷載載計算實體模模型1、掛梁恒載載作用下，，牛腿的受受力圖在掛梁恒載載作用下，，牛腿出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力，，最大拉應(yīng)應(yīng)力為4.44MPa，最大壓應(yīng)應(yīng)力為5.64MPa2、偏心荷載載作用下，，牛腿的受受力圖3、對稱荷載載作用下，，牛腿的受受力圖在對稱荷載載作用下，，最大拉應(yīng)應(yīng)力為5.09MPa，最大壓應(yīng)應(yīng)力為6.47MPa。在偏心荷載載作用下，，最大拉應(yīng)應(yīng)力為5.3MPa，最大壓應(yīng)應(yīng)力為6.61MPa；加固實例3－博羅石洲洲大橋工程概況博羅石洲大大橋位于惠惠州市博羅羅縣園洲鎮(zhèn)鎮(zhèn)境內(nèi)，是是博羅進入入東莞市石石排鎮(zhèn)的一一座橋梁，，該橋全長長598.42m，跨徑組合合為和25m預應(yīng)力砼T梁，下部結(jié)結(jié)構(gòu)為灌注注樁基礎(chǔ)。。園洲岸為為U形橋臺，石石排岸為雙雙柱式橋臺臺。該橋設(shè)設(shè)計荷載為為汽車-20級，掛車-100，于1991年7月26日交工驗收收后正式開開放通車。。該橋經(jīng)廣東東省公路工工程質(zhì)量監(jiān)監(jiān)測站檢測測發(fā)現(xiàn)：該該橋的主橋橋T構(gòu)施工縫的的開裂、漏漏水、滲白白漿的現(xiàn)象象較嚴重，，其中牛腿腿第一節(jié)最最嚴重。腹腹板多處出出現(xiàn)斜裂縫縫，個別裂裂縫≥0.3mm，故建議對對T構(gòu)進行加固固處理。根據(jù)檢測單單位報告結(jié)結(jié)論及現(xiàn)場場勘察情況況，采用體體外預應(yīng)力力法加固T構(gòu)箱梁；新新增預應(yīng)力力拉桿法加加固牛腿；；增大截面面法加固主主墩以及其其他方法對對石洲大橋橋主橋部分分進行加固固。加固設(shè)設(shè)計簡圖如如下：主橋加固總總體示意圖圖主橋箱梁體體外預應(yīng)力力加固示意意圖牛腿及腹板板豎向預應(yīng)應(yīng)力加固示示意圖Ⅲ、粘貼鋼板板加固技術(shù)術(shù)1、加固機理理粘帖鋼板加加固法一般般采用環(huán)氧氧樹脂系列列粘結(jié)劑將將鋼板粘貼貼在鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)物的受拉拉緣或薄弱弱部位，使使之與原結(jié)結(jié)構(gòu)物形成成整體共同同受力，達達到改善原原結(jié)構(gòu)的鋼鋼筋及混凝凝土的應(yīng)力力狀態(tài)，限限制裂逢、、缺陷的進進一步發(fā)展展，從而達達到加固補補強、提高高橋梁承載載能力的目目的。2、技術(shù)優(yōu)點點具有良好的的強度、剛剛度，結(jié)構(gòu)構(gòu)承載力提提高較大，，耐疲勞效效果好；為為彈性材料料，具有良良好的延性性，不會發(fā)發(fā)生結(jié)構(gòu)脆脆性破壞；；對于規(guī)則則構(gòu)件，施施工較為簡簡便，僅增增加少部分分結(jié)構(gòu)恒載載及斷面尺尺寸；能有有效封閉混混凝土裂縫縫及缺陷；；對結(jié)構(gòu)的的美觀影響響較小。3、技術(shù)缺點點耐潮濕及耐耐化學腐蝕蝕性較差；；因自重較較大，粘貼貼時工藝較較復雜，需需要依賴錨錨固措施方方可保證粘粘貼牢固。。4、適用范范圍對于受彎構(gòu)構(gòu)件，適用用于受拉區(qū)區(qū)、受壓區(qū)區(qū)及抗剪要要求的加固固；對于受受壓構(gòu)件，，適用于環(huán)環(huán)向、側(cè)向向加固。受拉區(qū)抗剪要求5、材料與構(gòu)構(gòu)造要求（1）加固所用的的粘結(jié)劑必必須是粘結(jié)結(jié)強度高、、耐久性好好、具有一一定彈性；；（2）加固使用的的鋼板，一一般以3號鋼或16錳鋼為宜。。鋼板、連連接螺栓及及焊接的強強度設(shè)計值值應(yīng)按按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范》（GB50017-2003）規(guī)定采用用；（3）粘鋼加固結(jié)結(jié)合面的粘粘結(jié)強度，，除粘結(jié)劑劑本身強度度應(yīng)確保外外，主要取取決與被加加固構(gòu)件混混凝土土強度。因因此，粘結(jié)結(jié)加固基層層混凝土強強度等級不不應(yīng)低于C15；（4）對于受壓區(qū)區(qū)粘鋼加固固，當采用用梁側(cè)粘帖帖時，鋼板板寬度不宜宜大于梁高高的1/3；（5）粘帖鋼板在在加固點外外的錨固長長度，除滿滿足計算外外，尚應(yīng)保保證一定的的構(gòu)造要求求:對于于受受拉拉區(qū)區(qū)，，不不得得小小于于200t（t為鋼鋼板板厚厚度度）），，亦亦不不得得小小于于600mm；對對于于受受壓壓區(qū)區(qū)，，不不得得小小于于160t，亦亦不不得得小小于于480mm；同同時時，，錨錨固固區(qū)區(qū)尚尚宜宜增增設(shè)設(shè)U型箍箍板板或或螺螺旋旋等等附附加加錨錨固固措措施施；；（6）為防防止止鋼鋼板板銹銹蝕蝕，，延延緩緩粘粘結(jié)結(jié)劑劑的的老老化化，，鋼鋼板板表表面面應(yīng)應(yīng)作作密密封封防防水水防防腐腐處處理理。。加固固實實例例－－魚魚窩窩頭頭跨跨線線橋橋工程程概概況況魚窩窩頭頭跨跨線線橋橋位位于于廣廣州州市市番番禺禺區(qū)區(qū)X303線南南沙沙大大道道市市橋橋通通往往南南沙沙的的一一座座跨跨線線橋橋，，該該橋橋上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)為為連連續(xù)續(xù)箱箱梁梁，，全全長長425.6m，橋橋跨跨組組合合為為：：25××17m。支支座座類類型型為為橡橡膠膠支支座座（（板板式式、、盆盆式式）），，下下部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)為為單單柱柱式式墩墩，，鉆鉆孔孔灌灌注注樁樁基基礎(chǔ)礎(chǔ)。。設(shè)設(shè)計計荷荷載載為為汽汽－－超超20級、、掛掛－－120。相關(guān)關(guān)檢檢測測單單位位報報告告表表明明：：該該橋橋箱箱梁梁腹腹板板、、底底板板的的裂裂縫縫較較多多，，應(yīng)應(yīng)盡盡快快封封閉閉、、加加固固。。根根據(jù)據(jù)報報告告結(jié)結(jié)論論及及現(xiàn)現(xiàn)場場勘勘察察情情況況對對魚魚窩窩頭頭跨跨線線橋橋箱箱梁梁及及橋橋墩墩進進行行加加固固，，對對局局部部進進行行維維修修。。加固固設(shè)設(shè)計計主主要要包包括括以以下下三三方方面面：：1、魚魚窩窩頭頭橋橋箱箱梁梁采采用用粘粘貼貼鋼鋼板板法法加加固固。。2、魚魚窩窩頭頭橋橋橋橋墩墩采采用用新新增增橫橫梁梁法法加加固固。。3、其其它它破破損損、、裂裂縫縫采采用用相相應(yīng)應(yīng)的的維維修修措措施施處處理理。。加固固設(shè)設(shè)計計示示意意圖圖如如下下：：連續(xù)續(xù)箱箱梁梁粘粘貼貼鋼鋼板板加加固固圖圖粘貼貼鋼鋼板板加加固固大大樣樣圖圖Ⅳ、粘粘貼貼碳碳纖纖維維片片材材加加固固法法1、加加固固機機理理碳纖纖維維布布加加固固修修復復技技術(shù)術(shù)是是二二十十世世紀紀八八十十年年代代開開始始在在國國際際上上出出現(xiàn)現(xiàn)的的一一種種混混凝凝土土外外部部補補強強新新技技術(shù)術(shù)。。1981年瑞瑞典典人人Meier首先先采采用用粘粘貼貼碳碳纖纖維維片片材材加加固固Ebach橋梁梁。。這這項項技技術(shù)術(shù)在在我我國國起起步步較較晚晚，，1997年開開始始理理論論研研究究，，1998年有有碳碳纖纖維維加加固固實實例例。。在在這這短短短短幾幾年年的的時時間間里里該該項項技技術(shù)術(shù)迅迅速速發(fā)發(fā)展展，，得得到到了了較較深深入入的的研研究究。。它它是是通通過過粘粘結(jié)結(jié)劑劑使使碳碳纖纖維維這這種種質(zhì)質(zhì)輕輕、、耐耐腐腐蝕蝕、、片片材材很很薄薄、、抗抗拉拉強強度度較較高高的的材材料料與與被被加加固固部部位位共共同同受受力力，，從從而而達達到到提提高高橋橋梁梁的的承承載載力力和和限限制制裂裂縫縫寬寬度度的的目目的的。。工程程實實踐踐應(yīng)應(yīng)用用2、碳碳纖纖維維復復合合材材料料碳纖纖維維片片材材具具有有輕輕質(zhì)質(zhì)高高強強、、耐耐腐腐蝕蝕、、耐耐疲疲勞勞等等優(yōu)優(yōu)異異的的物物理理力力學學性性能能，，且且施施工工簡簡單單便便捷捷是是舊舊橋橋加加固固補補強強的的理理想想材材料料。。碳纖纖維維布布碳纖纖維維板板材料碳纖維二級鋼筋比較結(jié)果抗拉強度3550MPa340MPa約10倍彈性模量235GPa200GPa較為接近3、粘粘結(jié)結(jié)材材料料A級碳碳纖纖維維膠膠修平平膠膠外貼貼碳碳纖纖維維加加固固技技術(shù)術(shù)的的成成功功應(yīng)應(yīng)用用主主要要依依賴賴于于粘粘結(jié)結(jié)劑劑的的性性能能。。碳碳纖纖維維布布的的配配套套樹樹脂脂主主要要有有底底層層樹樹脂脂、、找找平平材材料料、、浸浸漬漬樹樹脂脂三三種種。。底底層層樹樹脂脂的的作作用用是是通通過過滲滲透透入入混混凝凝土土來來強強化化混混凝凝土土表表面面，，提提高高混混凝凝土土表表面面的的粘粘結(jié)結(jié)性性能能；；找找平平材材料料的的作作用用是是修修補補混混凝凝土土的的缺缺陷陷部部位位以以提提高高混混凝凝土土與與碳碳纖纖維維的的粘粘結(jié)結(jié)質(zhì)質(zhì)量量；；浸浸漬漬樹樹脂脂的的作作用用是是充充分分浸浸潤潤碳碳纖纖維維布布，，保保證證各各碳碳纖纖維維絲絲共共同同受受力力，，同同時時保保證證碳碳纖纖維維布布與與混混凝凝土土之之間間的的共共同同工工作作。。4、碳纖維加固固技術(shù)特點(1)與其它加固方方法相比，采采用碳纖維布布加固法不增增加恒載和斷斷面尺寸，不不影響結(jié)構(gòu)外外觀，不減小小橋下凈空。。(2)該法施工簡便便，工期短，，無需大型設(shè)設(shè)備，不受空空間限制，且且因碳纖維布布的隨型性極極強的特點，，可以適應(yīng)不不同構(gòu)件的各各種形狀，成成型方便。(3)加固時碳纖維維布通過環(huán)氧氧樹脂等粘結(jié)結(jié)材料與原有有構(gòu)件有效粘粘結(jié)，不需設(shè)設(shè)置錨栓及鑿鑿開混凝土等等，不會損傷傷原構(gòu)件。(4)由于碳纖維材材料優(yōu)異的物物理力學性能能，在對混凝凝土結(jié)構(gòu)加固固補強過程中中可充分利用用其高強度、、高模量的特特點來提高構(gòu)構(gòu)件的承載力力，改善其受受力性能，達達到高效加固固的目的。(5)碳纖維布粘貼貼在混凝土表表面，能有效效封閉混凝土土表面的裂縫縫，并能約束束混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)裂縫的生成成與擴展。(6)碳纖維材料幾幾乎無腐蝕性性和磁性，并并具有較好的的耐熱性，且且其化學性質(zhì)質(zhì)穩(wěn)定，不能能與酸、堿、、鹽等化學物物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)應(yīng)，具有良好好的耐久性。。(7)碳纖維布能在在一個部位重重疊粘貼，充充分滿足構(gòu)件件的補強要求求。在碳纖維加固固施工過程中中，要注意下下列幾個方面面：(1)被加固構(gòu)件的的基面應(yīng)平整整且具有一定定強度，一般般基面混凝土土強度不低于于C15。(2)加固用的碳纖纖維布一般不不宜采取沿主主纖維方向的的搭接，特別別是對受拉構(gòu)構(gòu)件和受彎構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)的的加固。搭接接部位應(yīng)避開開構(gòu)件應(yīng)力最最大區(qū)段，搭搭接長度不應(yīng)應(yīng)小于100mm，且搭接端部部應(yīng)平整無翹翹曲；多層搭搭接的各層接接口位置不應(yīng)應(yīng)在同一截面面，每層接口口位置的凈距距宜大于200mm。(3)應(yīng)注意底涂膠膠、找平膠、、粘貼主膠、、罩面膠等膠膠粘劑間的相相容性。(4)粘貼施工應(yīng)在在氣溫高于5℃且為晴天時進進行。(5)施工人員應(yīng)注注意保護，施施工現(xiàn)場應(yīng)做做好防火等安安全措施。5、碳纖維加固固施工工藝構(gòu)件表面處理涂刷底層樹脂找平修補表層防護粘帖RFP片材粘帖碳纖維布布前的修平工工作貼碳纖維加固固施工現(xiàn)場加固實例1－洪奇瀝大橋橋加固工程概況洪奇瀝大橋位位于廣珠東線線番禺境內(nèi)。。該橋全長966.2米，橋跨組合合為：12×16米＋7×30米＋52米＋80米＋52米＋5×30米＋16×16米，橋面凈寬寬為14.2米，主橋上部部結(jié)構(gòu)為單箱箱單室連續(xù)箱箱梁，引橋為為16米普通鋼筋砼砼簡支T梁和30米預應(yīng)力砼簡簡支T梁。下部結(jié)構(gòu)構(gòu)主橋為空腹腹式箱型橋墩墩，引橋為雙雙柱式橋墩。。主要病害洪奇瀝主線跨跨線橋主橋、、引橋部分梁梁有多條豎向向裂縫。加固固措施對裂縫縫進行表面封封閉、第21跨主梁貼碳纖纖維布（加固固設(shè)計簡圖如如下）。0#、43#橋臺掏空處填填片石、灌注注水泥砂漿。。加固實例2－冼莊互通立立交加固工程概況冼莊互通立交交主要包括主主線跨線橋、、匝道跨線橋橋和1～7#通道橋等橋梁梁。其中，主主線跨線橋為為上、下行兩兩座分離式橋橋梁，上部結(jié)結(jié)構(gòu)采用簡支支預應(yīng)力空心心板，橋跨組組合為6×21米+3×27米+21米，全長207米。下部結(jié)構(gòu)構(gòu)采用獨柱墩墩和鉆孔灌注注樁基礎(chǔ)。每每座橋面凈寬寬11.75米，總寬26.20米。加固后荷荷載為汽車—超20級、掛車—120。主要病害由于空心板梁梁簡支，而人人行道挑板連連續(xù)澆筑，所所以墩頂位置置的人行道挑挑板底面有開開裂現(xiàn)象。匝匝道跨線橋的的結(jié)構(gòu)比主線線跨線橋復雜雜，在0#臺處箱梁端部部的橫梁發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有開裂現(xiàn)象象。加固措施對裂縫進行灌灌漿處理，對對4#墩立柱頂箱梁梁底板裂縫進進行粘貼碳纖纖維布封閉處處理。（加加固設(shè)計簡圖圖見下頁）箱梁底板裂縫縫進行粘貼碳碳纖維布封閉閉處理碳纖維布構(gòu)造造詳圖Ⅴ、增強橋梁整整體性的加固固技術(shù)有些橋梁，梁梁的主體性能能好，但因橫橫向聯(lián)系薄弱弱，整體性差差，而使承載載能力降低，，可采取加強強橫向聯(lián)系的的措施，增強強橋梁的整體體性，以達到到提高承載能能力的目的。。常見的加固固措施有：（1）加強橫隔板板（梁）:增大橫隔板截截面，或設(shè)置置橫向拉緊鋼鋼筋，加強橫橫梁與 縱梁梁的聯(lián)接作用用。（2）增設(shè)橫隔板板（梁）（3）鋪設(shè)橋面補補強層:在新增橋面混凝土中設(shè)置置鋼絲網(wǎng)，或或摻入鋼纖維，使整整體性增強。。加強橫隔板加固實例－魚魚窩頭跨線橋橋工程概況魚窩頭跨線橋橋位于廣州市市番禺區(qū)X303線南沙大道市市橋通往南沙沙的一座跨線線橋，該橋上上部結(jié)構(gòu)為連連續(xù)箱梁，全全長425.6m，橋跨組合為為：25×17m。支座類型為為橡膠支座（（板式、盆式式），下部結(jié)結(jié)構(gòu)為單柱式式墩，鉆孔灌灌注樁基礎(chǔ)。。設(shè)計荷載為為汽－超20級、掛－120。相關(guān)檢測單位位報告表明：：該橋箱梁腹腹板、底板的的裂縫較多，，應(yīng)盡快封閉閉、加固。根根據(jù)報告結(jié)論論及現(xiàn)場勘察察情況對魚窩窩頭跨線橋箱箱梁及橋墩進進行加固，對對局部進行維維修。加固設(shè)計內(nèi)容容如下：1、魚窩頭橋箱箱梁采用新增增鋼桁梁法加加固。2、其它破損、、裂縫采用相相應(yīng)的維修措措施處理。加固設(shè)計示意意圖如下：新增鋼桁梁加加固示意圖新增鋼桁梁斷斷面圖新增鋼桁梁細細部構(gòu)造圖Ⅵ、改變結(jié)構(gòu)體體系加固法1、加固機理改變結(jié)構(gòu)體系系加固橋梁通通常是指是增增設(shè)附加構(gòu)件件和進行技術(shù)術(shù)改造，使橋橋梁的受力體體系和受力狀狀況發(fā)生變化化，從而起到到減小承重構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件的應(yīng)應(yīng)力，改善橋橋梁的性能，，達到提高橋橋梁承載能力力的目的。2、技術(shù)方法改變結(jié)構(gòu)體系系加固法是一一種“變被動動加固為主動動加固”的方方法。該方法法需要對原結(jié)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進進行仔細的調(diào)調(diào)查，對其承承載潛能進行行正確的評價價，用周密、、細致可靠的的計算分析確確定體系轉(zhuǎn)換換的方法和施施工工藝流程程，以達到加加固、修復病病橋的目的。。改變結(jié)構(gòu)體體系加固常用用的方法有以以下幾種：（1）變簡支梁為為連續(xù)梁法；；（2）將多跨簡支支梁改造為橋橋面連續(xù)簡支支梁法；（3）增加輔助墩墩法；（4）八字支撐法法；（5）將梁式橋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為梁拱組組合體系法；；（6）改橋為涵洞洞法；（7）鋼索斜拉加加固法。3、構(gòu)造要求（1）梁（板）端頭頭結(jié)構(gòu)應(yīng)無破破損現(xiàn)象；（2）為保證橋面鋪鋪裝與原梁體體共同參與結(jié)結(jié)構(gòu)作用，梁頂要要鑿毛，有條條件還要設(shè)置置抗剪、栓釘，橋面鋪裝裝采用收縮較較小的混凝土土；（3）梁端間隙截面面也要鑿毛，，有利于膨脹脹混凝土的添塞密密實；（4）對于焊縫連接接鋼筋，焊縫縫滿足規(guī)范要要求；（5）新增負彎矩鋼鋼筋可綁扎或或焊接在外露露的箍筋上，若無無箍筋可用栓栓釘固定；（6）對于簡支梁空空心板，其簡簡支變連續(xù)時時的新增抗負彎矩矩筋及混凝土土澆筑結(jié)構(gòu)如如右圖所示。?？招陌辶簶蚝喓喼ё冞B續(xù)體體系結(jié)構(gòu)示意意圖4、施工工序鑿除橋面鋪裝裝，拆除伸縮縮縫，梁頂鑿鑿毛鑿開連接部混混凝土保護層層要連接的相鄰鄰梁端用膨脹脹混凝土添實實焊接梁端頂層層外露縱向鋼鋼筋配置剩余負彎彎矩鋼筋重新安裝伸縮縮縫，澆筑橋橋面鋪裝加固實例－佛佛山三山南橋橋工程概況三山南橋全長長132.8m，分跨形式為為25.6+40.0+40.0+25.6m，為預應(yīng)力混混凝土組合式式連續(xù)梁橋，，下部結(jié)構(gòu)為為雙柱式鉆孔孔灌注樁基礎(chǔ)礎(chǔ)和橋梁墩臺臺，橋面全寬寬11.0m，機動車道8.0m，人行道2×1.5m，原設(shè)計荷載載等級為汽車車－20，掛車－100，人群荷載3.5kN/m2。主要病害根據(jù)北京市市市政工程研究究院深圳分院院的《佛山市南海區(qū)區(qū)三山南橋外外觀檢測及靜靜動載試驗評評估報告》，知三山南橋橋地區(qū)的交通通量較大，而而橋梁的設(shè)計計荷載僅為汽汽-20，橋梁處于超超載運營狀態(tài)態(tài)。加固前全橋立立面圖加固設(shè)計根據(jù)北京市市市政工程研究究院深圳分院院的《佛山市南海區(qū)區(qū)三山南橋外外觀檢測及靜靜動載試驗評評估報告》，知三山南橋橋地區(qū)的交通通量較大，而而橋梁的設(shè)計計荷載僅為汽汽-20，橋梁處于超超載運營狀態(tài)態(tài)，建議對該該橋進行加固固。加固后設(shè)設(shè)計荷載：汽汽超－20級，掛車－120。加固措施如如下：a、縱梁采用增增設(shè)鋼管樁支支撐加固；b、橫梁采用粘粘貼鋼板法加加固；c、增鋪橋面鋪鋪裝層，內(nèi)布布雙層鋼筋網(wǎng)網(wǎng)。加固后全橋立立面圖新增支點立面面圖計算分析1、模型的建立立本次驗算主要要針對全橋上上部結(jié)構(gòu)進行行，采用空間間桿系梁格