橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)與維修加固技術(shù)

橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)與維修加固技術(shù)匯報人：張宇峰匯報提綱背景主要工作內(nèi)容維修加固原則及程序維修加固常用方法維修加固新方法

示例美國橋梁破壞實(shí)例1.背景墩臺破損

橋面破損

省內(nèi)橋梁典型病害照片橋面破損梁體破損護(hù)坡沉降墩臺破損1.背景翼緣板連接處漏水支座病害橋梁可靠性降低的主要原因:車輛的超限運(yùn)輸

使橋梁增加了額外的載重負(fù)擔(dān)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(qiáng)度下降以及常年失修和惡劣的運(yùn)營條件等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的演變道路等級的提高，新舊規(guī)范荷載設(shè)計(jì)要求的不同，《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》有1974版、1985版和2004版人為的或自然的破壞

意外碰撞，地震等1.背景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

1.背景橋梁維修加固的基本概念

養(yǎng)護(hù)維修：防止缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)大加固：提高整座橋梁承載能力（永久性、臨時性）改造：拓寬、頂升、更換、形式改變橋梁維修養(yǎng)護(hù)中常見的問題

橋面不平、不潔橋面欄桿破損不完整橋頭產(chǎn)生跳車橋梁構(gòu)件小壞不修橋梁承載能力不足、危橋情況不明路寬橋窄，形成“瓶頸”，影響通過能力橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)不明，以致產(chǎn)生錯誤和混亂1.背景2主要工作內(nèi)容2.1養(yǎng)護(hù)維修①保持構(gòu)造物表面的清潔完整，防止表面的風(fēng)化和及時修理風(fēng)化部分。②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。③經(jīng)常檢查各部分有無毛病發(fā)生，當(dāng)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面損傷時，必須及時修理。④保證伸縮縫裝置能夠自由活動，清除影響支座活動的阻障物。

2主要工作內(nèi)容2.1加固改造1）對舊橋上部構(gòu)件進(jìn)行加固；2）對舊橋下部構(gòu)件進(jìn)行加固；3）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；5）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。2加固的基本原則則與加固程序2.1加固的基本原則則(1)加固設(shè)計(jì)的要求求、內(nèi)容及范圍圍(2)加固后的橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)整體壽命(3)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與施施工方法緊密結(jié)結(jié)合(4)加固設(shè)計(jì)方案(5)加固設(shè)計(jì)與原結(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)系(6)加固設(shè)計(jì)應(yīng)按下下列原則進(jìn)行承承載力驗(yàn)算(7)加固施工對環(huán)境境的影響(8)加固施工對新發(fā)發(fā)現(xiàn)缺陷的處理理(9)加固施工中的安安全措施(6)加固設(shè)計(jì)應(yīng)按下下列原則進(jìn)行承承載力驗(yàn)算①結(jié)構(gòu)的計(jì)算應(yīng)根根據(jù)加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力情情況和實(shí)際的邊邊界條件進(jìn)行。②結(jié)構(gòu)的計(jì)算截面面積，保留的構(gòu)構(gòu)件采用基于檢檢測結(jié)果的計(jì)算算截面積，新增構(gòu)件采采用實(shí)際有效截截面積，并考慮慮結(jié)構(gòu)在加固后后的實(shí)際受力程度及加固固部分的應(yīng)變滯滯后特點(diǎn)，以及及加固部分與原原結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的程度。。③加固后使構(gòu)件重重量增大時，應(yīng)應(yīng)對被加固的相相關(guān)構(gòu)件及基礎(chǔ)礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。2.2加固程序橋梁現(xiàn)狀評價加固工程可行性性研究報告加固工程施工圖圖設(shè)計(jì)加固工程施工、、監(jiān)理招標(biāo)施工組織設(shè)計(jì)施工驗(yàn)收(1)橋梁現(xiàn)狀評價使用功能評價：①技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)②橋涵各部完好程程度③橋梁養(yǎng)護(hù)狀況及及意外事故的分分析承載能力評價：①原結(jié)構(gòu)復(fù)算②基于檢測結(jié)果的的承載能力評定定③荷載試驗(yàn)鑒定(2)加固工程可行性性研究報告①概述②橋梁現(xiàn)狀評價及及發(fā)展環(huán)境③交通量預(yù)測④加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)⑤加固建設(shè)條件與與加固方案選擇擇⑥投資估算及資金金籌措⑦實(shí)施方案⑧經(jīng)濟(jì)評價⑨問題與建議(2)加固工程可行性性研究報告橋梁現(xiàn)狀評價及及發(fā)展環(huán)境①原設(shè)計(jì)概況②在交通運(yùn)輸網(wǎng)中中的作用③存在的問題④基于檢測結(jié)果的的使用功能評價價⑤基于檢測結(jié)果的的承載能力評價價⑥加固的必要性和和緊迫性(7)加固工程驗(yàn)收一般規(guī)定橋梁加固工程只只分為竣工驗(yàn)收收一個階段竣工驗(yàn)收工程質(zhì)質(zhì)量等級分為合合格和不合格竣工驗(yàn)收工程質(zhì)質(zhì)量評定采用100分制驗(yàn)收條件試運(yùn)營1年后對加固工程已進(jìn)進(jìn)行全面檢測竣工決算、審計(jì)計(jì)已完成各參建單位完成成工作報告3結(jié)構(gòu)維修加固常常用方法3.1裂縫和鋼筋銹蝕蝕處理3.2混凝土梁、板加加固方法3.3混凝土墩柱加固固方法增大截面法，外外包鋼法，外包包纖維布法，預(yù)預(yù)應(yīng)力加固法，，增補(bǔ)樁加固法法，擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法法，增補(bǔ)樁基加加固法，墩臺基基礎(chǔ)的旋噴注漿漿加固法等3.1.1裂縫種類荷載裂縫，沉降裂縫，收縮縮裂縫，干縮裂縫，沉縮裂縫，溫度裂縫，張拉裂縫，施工裂縫等3.1.2裂縫的判定一般認(rèn)為以下裂裂縫是有害的：：損害結(jié)構(gòu)使用功功能的裂縫；寬寬度超過規(guī)范規(guī)規(guī)定范圍值的裂裂縫；沿鋼筋的的縱向裂縫（易易引起鋼筋銹蝕蝕）；嚴(yán)重降低低結(jié)構(gòu)剛度或影影響結(jié)構(gòu)整體性性的裂縫；嚴(yán)重重?fù)p害建筑物美美觀的裂縫3.1.3裂縫處理裂縫灌漿和表面面修補(bǔ)3.1裂縫和銹蝕鋼筋筋的處理表面處理法：適用性：用于修補(bǔ)寬度小于0.2mm的裂縫。表面涂抹法適適用于漿材難以以灌入的細(xì)而淺淺的裂縫，表面面貼補(bǔ)法適用于大面積漏漏水的防滲堵漏漏。包括表面涂抹和和表面貼補(bǔ)法。。（1）該方法只能處理混凝土土表面淺層的微微小裂縫。（2）該方法只能達(dá)到防水的目的，但對結(jié)構(gòu)的修復(fù)無任任何貢獻(xiàn)。（3）涂刷的樹脂保護(hù)護(hù)膜是高分子有有機(jī)物，長時間間直接暴露在外外界環(huán)境中極易老化失效，且且對周圍環(huán)境有有影響。主要缺點(diǎn)灌漿法：適用性：適用于于修補(bǔ)寬度大于0.2mm的裂縫。深度較淺的裂裂縫以及小規(guī)模模裂縫的簡易處處理可采用取開開Ｖ型槽，然后作填填充處理。包括填充法和壓壓力灌漿法。（1）灌漿法雖然能處處理較寬的裂縫縫，達(dá)到防水及及一定程度上的的補(bǔ)強(qiáng)目的，但但無法處理微小裂裂縫。（2）灌漿法需要專用用施工設(shè)備，施工工藝也比較復(fù)雜。（3）灌漿法一般都使使用有機(jī)高分子子材料對裂縫進(jìn)進(jìn)行處理，其耐久性差，且不不環(huán)保。主要缺點(diǎn)裂縫灌漿施工要要求裂縫處理封縫封縫檢查配制漿液灌漿封口檢查埋設(shè)灌漿嘴埋設(shè)灌漿嘴、封封縫注意：在一條裂縫上必必須有進(jìn)漿嘴、、出漿嘴。對于細(xì)小的裂縫縫，用環(huán)氧膠泥泥封縫，對于較較寬的裂縫，可可粘貼玻璃絲布布封縫。安裝持續(xù)加壓式式灌漿嘴灌漿用彈性束帶注射射筒持續(xù)加壓新型無機(jī)裂縫修修補(bǔ)材料CS-21僅需要水和未完完全水化反應(yīng)的的混凝土即可，，通過噴涂水化化反應(yīng)誘使劑CS-21（無色透明、無無毒，可溶于水水）即可不斷促促使水化反應(yīng)的的發(fā)生，在裂縫縫處生成結(jié)晶體體，填充修復(fù)混混凝土結(jié)構(gòu)裂縫縫。已被應(yīng)用于于橋梁、污水處處理池、護(hù)坡、、停車場、體育育館等裂縫修補(bǔ)補(bǔ)。施工及滲透示意意表層以下50mm處混凝土切片電電鏡掃描圖片未經(jīng)處理混凝土土結(jié)晶過程的初始始狀態(tài)結(jié)晶過程的成熟熟狀態(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面粘結(jié)劑用不收縮水泥砂砂漿抹平3.1.4鋼筋進(jìn)行防腐處處理3.2混凝土梁、板加加固方法3.2.1增大截面加固法法3.2.2改變受力體系加加固法3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法3.2.4粘貼鋼板加固法法3.2.1增大截面加固法法原理：在原有構(gòu)件的的基層上面或下面再澆一層新的混混凝土和補(bǔ)加鋼鋼筋，以提高原原有構(gòu)件的承載載力。效果：有效地增加構(gòu)構(gòu)件的承載能力力和剛度。注意事項(xiàng)（1）將原構(gòu)件在新新舊混凝土粘合合部位的表面鑿鑿毛后，或者涂覆107膠聚合水泥漿或者在原構(gòu)件澆澆筑面上每隔一一定距離鑿槽，，以形成剪力健。（2）新澆混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級宜比原原構(gòu)件混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級提高一一級。（3）新澆混凝土最最小厚度對于梁梁，不小于60mm；對于板，不小小于40mm。（4）在新澆柱之前，原構(gòu)件件表面應(yīng)保持濕濕潤，但不得有有積水。梁的上面澆注混凝土梁的下面配筋并并澆注混凝土老混凝土d新混凝土剪力鍵鑿槽，形成剪力力鍵老混凝土新混凝土化學(xué)聚合物水泥泥漿對于板4mm對于梁6mm加涂一層聚合物物水泥漿增大截面的幾種種方法3.2.2改變受力體系法法原理：在梁、板的中間間部位增設(shè)支點(diǎn)、支柱或?qū)⒍嗫绾喼Я焊臑闉檫B續(xù)梁。優(yōu)點(diǎn)：大幅度降低計(jì)算算彎矩，提高結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載載力、減小撓度度、縮小裂縫，達(dá)到加加固目的。缺點(diǎn)：影響了使用空空間，破壞了整整體效果。增設(shè)支點(diǎn)增設(shè)支柱M1maxM2maxM2max<M1max多跨簡支梁變連連續(xù)梁3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法原理：利用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩抵抵消一部分荷載載彎矩，致使梁梁（板）的彎矩減減小，裂縫寬度度收縮，甚至完完全閉合。3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法優(yōu)點(diǎn)：（1）梁體混凝土灌灌注無管道阻礙礙，易保證質(zhì)量量；（2）預(yù)應(yīng)力筋不從從腹板穿過，可可以減小腹板的的厚度；（3）預(yù)應(yīng)力筋的布布置方便，力筋筋狀態(tài)易于檢查查；（4）可以補(bǔ)張拉或或更換預(yù)應(yīng)力筋筋；（5）預(yù)應(yīng)力摩擦損損失?。唬?）無制孔壓漿等等工序，灌注混混凝土與施加預(yù)預(yù)應(yīng)力作業(yè)單獨(dú)獨(dú)進(jìn)行，減少了了作業(yè)之間的相相互干擾3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法缺點(diǎn)：（1）在抗彎承載力力方面，梁體高高度范圍內(nèi)布筋筋的體外預(yù)應(yīng)力力筋一般小于體體內(nèi)有粘結(jié)筋的的貢獻(xiàn)；（2）轉(zhuǎn)向塊和錨固固塊因承受較大大的集中力，給給構(gòu)造設(shè)計(jì)和外外觀處理帶來一一定困難；（3）錨具和力筋外外露，對防腐要要求高；（4）預(yù)應(yīng)力筋外露露，還存在一些些防火、防局部部振動等問題。。3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法施工技術(shù)上的若若干關(guān)鍵問題：（1）換索技術(shù)；（2）錨固塊、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向塊施工技技術(shù)（新舊混凝土土界面粘結(jié)技技術(shù)和植筋技技術(shù)）；3.2.3預(yù)應(yīng)力加固法法設(shè)計(jì)理論上的的若干關(guān)鍵問問題：（1）應(yīng)力增量計(jì)計(jì)算；（2）預(yù)應(yīng)力損失失計(jì)算；（3）錨固區(qū)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向塊構(gòu)造設(shè)設(shè)計(jì)（4）體外索二次次效應(yīng)和振動動問題3.2.4粘貼鋼板加固固法（1）原理（2）優(yōu)點(diǎn)（3）缺點(diǎn)（4）加固工藝（5）關(guān)鍵問題（1）原理用粘合劑把鋼鋼板粘貼在構(gòu)構(gòu)件外部，起起到增加配筋筋的作用，提提高構(gòu)件的承承載能力，增增加構(gòu)件的剛剛度。常用的粘合劑劑，也稱為““結(jié)構(gòu)膠”，，就是在環(huán)氧氧樹脂中加入入適量的固化化劑、增韌劑劑等配成。（2）優(yōu)點(diǎn)工藝簡單，施施工方便。粘合劑固化快快，施工工期期短。粘合劑的粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度高于混混凝土的剪切切強(qiáng)度，可以以使加固體與與原構(gòu)件形成成一個整體。。施工時占用空空間小，幾乎乎不增加原有有構(gòu)件的重量量和截面尺寸寸，不影響凈凈空和構(gòu)件的的外形。（3）缺點(diǎn)加固后的鋼板板需要防銹必須保證粘貼貼牢固和耐久久性能受施工質(zhì)量影影響大（4）加固工藝混凝土梁將底面打毛粘貼鋼板涂結(jié)構(gòu)膠（5）關(guān)鍵問題粘貼鋼板基層層混凝土強(qiáng)度不能低于于C15。粘貼鋼板厚度度不宜太厚（（3mm）。粘貼鋼板要滿滿足錨固長度度要求，對不滿足錨錨固長度的地地方，要附加加設(shè)錨固措施施。鋼板表面需進(jìn)進(jìn)行水泥砂漿漿抹面，或涂涂刷防銹漆。。粘鋼加固3.3混凝土墩柱常常用加固法（1）增大截面加固固法（2）外包鋼加固混混凝土柱（3）預(yù)應(yīng)力加固法法（4）增設(shè)樁基加加固法（1）增大截面加加固法原理：加大截面法法又稱為外包包混凝土加固固法。由于加加大了原柱的的截面面積和配筋筋量，因此這這種方法不僅僅可提高原柱柱的承載力，，還可降低柱的長長細(xì)比，提高高柱的剛度。。優(yōu)點(diǎn)：不僅可提高高原柱的承載載力，還可降降低柱的長細(xì)細(xì)比，提高柱柱的剛度；比較經(jīng)經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：增大原有截截面尺寸，對對原有結(jié)構(gòu)外外觀造成影響響；施工工期期較長。四周外包單面加厚兩面加厚加固示意四周外包受壓不足單面面加厚雙面加厚（2）外包鋼加固固混凝土柱原理：在混凝凝土的四角或或兩面包以型型鋼的加固方方法。干式外包鋼加加固法濕式外包鋼加加固法干式外包鋼加加固法原混凝土柱角鋼綴板填充水泥砂漿漿濕式外包鋼加加固法原混凝土柱角鋼綴板填充環(huán)氧砂漿漿（3）預(yù)應(yīng)力加固固柱在加固柱的過過程中，對加加固用的撐桿桿施加預(yù)頂升升力，以達(dá)到到卸除原柱承承受部分外力力和減少撐桿桿的應(yīng)力滯后后，充分發(fā)揮揮其加固作用用。預(yù)應(yīng)力加加固法常用于于應(yīng)力較高或或變形較大而而外荷又較難難以斜除的柱柱，以及損壞壞較嚴(yán)重的柱柱。對撐桿施加預(yù)預(yù)頂升力的方方法有縱向壓縮法和橫向收緊法縱向壓縮法原柱撐桿千斤頂橫向收緊法原柱撐桿收緊螺栓（4）增補(bǔ)樁基加加固法1特點(diǎn)及使用條條件當(dāng)橋梁采用樁樁基礎(chǔ)，改造造拓寬項(xiàng)目，，通過增加樁樁的數(shù)量，擴(kuò)擴(kuò)大承臺面積積，提高基礎(chǔ)礎(chǔ)承載力；橋梁墩臺基底底下有軟弱層層，墩臺發(fā)生生沉陷，而樁樁的深度不足足；由于風(fēng)蝕、水水蝕或沖刷等等原因使樁基基外露或發(fā)生生傾斜時。當(dāng)?shù)鼗休d力力不夠時，對對樁式基礎(chǔ)可可增基樁（鉆鉆孔樁或打入入樁）優(yōu)點(diǎn)是不需要要抽水筑壩等等水下施工作作業(yè)，且加固固效果顯著。。缺點(diǎn)是需搭設(shè)設(shè)打樁架和開開鑿橋面，對對橋頭原有架架空線路及陸陸上、水上交交通均有一定定影響。關(guān)于靜壓樁2.附加影響增加的樁基會會引起河床過過水?dāng)嗝婷娣e積的減少，從從而引起水流流速度加大，，這樣將會加加劇原有樁基基的沖刷。通航凈跨由于于增加樁基而而縮小。在樁間加樁時時，較小的樁樁基中距，對對樁基的承載載力有一定影影響?；A(chǔ)的整體性由由于新舊樁基基及承臺的連連接將有所降降低。缺點(diǎn)是需搭設(shè)設(shè)打樁架和開開鑿橋面，對對橋頭原有架架空線路及陸陸上、水上交交通均有一定定影響?；炷脸信_的的新舊連接原承臺鑿成鋸鋸齒狀剪力鍵鍵，設(shè)置釬釘釘，也可采用用植筋法連接接新老承臺，，即通過植入入的鋼筋承接接和傳導(dǎo)彎矩矩及剪力，并并使新舊混凝凝土形成有機(jī)機(jī)整體，以達(dá)達(dá)到擴(kuò)大原承承臺尺寸的目目的。為加強(qiáng)新舊混混凝土的結(jié)合合，應(yīng)把原承承臺有蜂窩或或空洞缺陷部部分盡可能鑿鑿除，并對新新承臺下的加加樁頂部分進(jìn)進(jìn)行鑿毛處理理，使之露出出新鮮混凝土土，讓混凝土土表面保持濕濕潤、清潔。。4加固改造新方方法介紹4.1構(gòu)件加固4.1.1外貼（E-B）FRP加固法，高強(qiáng)強(qiáng)鋼絲網(wǎng)-聚合物砂漿加加固法4.1.2嵌入（NSM）FRP條帶或棒材加加固法4.1.3預(yù)應(yīng)力（Prestressed）FRP片材加固法4.2結(jié)構(gòu)整體頂升升需增加凈空、、拓寬道路時時，可滿足改改造需要4.1.1外貼FRP加固法從作用原理來來講，采用在在受拉區(qū)（或或受剪薄弱區(qū)區(qū)段）直接粘粘貼高強(qiáng)復(fù)合合纖維材料加加固與粘貼鋼鋼板加固鋼筋筋混凝土梁同同屬被動加固固范疇，極限限狀態(tài)下后加加補(bǔ)強(qiáng)纖維的的應(yīng)力取決于于原梁的配筋筋率。（1）特點(diǎn)（2）材料特性（3）施工工藝（2）施工工藝工程實(shí)例墩柱加固混凝土梁加固固圓柱加固完成成后加固完成后表表面防護(hù)處理理梁、板、柱加加固圖（3）優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：纖維片材輕質(zhì)質(zhì)、高強(qiáng)、耐耐腐蝕、操作作方便，施工工時不需重型型機(jī)械，施工工空間不受限限制，對結(jié)構(gòu)構(gòu)正常使用影影響較小，與與外貼鋼板加加固相比加固固效率更高，，施工速度更更快，附加荷荷載更輕。對對控制裂縫和和增大剛度有有一定作用。。缺點(diǎn)：（1）對于原梁高度度較小，配筋筋率較大的情情況，后加補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)纖維的高高抗拉強(qiáng)度根根本無法發(fā)揮揮作用；（2）對已有一定定損傷的既有有結(jié)構(gòu)而言，，外貼FRP加固不能解決決已有損傷的的恢復(fù)問題；；（3）改善使用階階段性能作用用有限；（4）溫度低于5℃或濕度在85%以上時，膠粘粘劑很難固化化。4.1.2內(nèi)嵌FRP條帶或棒材加加固法（1）特點(diǎn)（2）施工流程（3）應(yīng)注意的問問題CommercialavailableFRPreinforcementArapree-AramidPrestressingElementforReinforcingConcreteConpozuCFRPToraycaRodsTransversedirectionLongitudinaldirectionNESTEMLeadlineRods（1）施工流程（a）在結(jié)構(gòu)表面面按照設(shè)計(jì)要要求的尺寸開開槽；（b）仔細(xì)清除槽槽中的灰塵和和殘?jiān)诓壑兄凶⑷霕渲林?/2高度；（c）把FRP筋或板條放入入槽中并輕輕輕施壓；（d）往槽中繼續(xù)續(xù)注入樹脂；；（e）至槽滿待樹樹脂固化后，做表面處處理。表面切槽、清清理槽中注膠并壓壓放板帶施工完成后筒倉抗彎、抗抗震加固工程程實(shí)例橋梁內(nèi)嵌加固固實(shí)例切槽槽中注膠嵌入板帶4.1.3預(yù)應(yīng)力FRP片材或筋加固固法像傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)應(yīng)力加固法一一樣先張拉加加固材料，然然后將其錨固固于橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)表面。預(yù)應(yīng)應(yīng)力可用來平平衡結(jié)構(gòu)的一一部分恒載，，可較充分發(fā)發(fā)揮FRP的增強(qiáng)效果，，見下圖示意意。PPP1P1（1）特點(diǎn)（2）關(guān)鍵問題（3）工程實(shí)例（2）應(yīng)注意的問問題（a）按設(shè)計(jì)要求的尺尺寸在實(shí)際工工程中開槽時時，應(yīng)盡量減減少對原結(jié)構(gòu)構(gòu)的損害。開開槽的深度取取決于所用材材料的尺寸以以及混凝土保保護(hù)層的厚度度，應(yīng)該稍大大于加固用FRP材料的尺寸。。（b）在結(jié)構(gòu)構(gòu)件件表面開槽后后，應(yīng)該用空空壓機(jī)或其他他除塵設(shè)備仔仔細(xì)清除槽中中的混凝土殘殘?jiān)w粒及浮浮塵，否則，，殘?jiān)赡軙绊慒RP材料與原結(jié)構(gòu)構(gòu)的粘結(jié)，影影響加固效果果。（c）粘結(jié)材料通通常采用具有有一定觸變性性的樹脂，有有利于施工。。在實(shí)際加固固工程中，經(jīng)經(jīng)常會遇到仰仰視工作的情情況，如果樹樹脂的流動性性比較強(qiáng)，則則不容易注入入到槽中，而而且滴下的樹樹脂還會對操操作的工人造造成傷害。施施工中如果用用樹脂作為粘粘結(jié)材料，在在構(gòu)件表面開開的槽必須是是干燥的，因因?yàn)樗謺坝绊憳渲恼痴辰Y(jié)性能。（d）當(dāng)將FRP放入槽中時，，應(yīng)輕輕施壓壓，防止氣泡泡進(jìn)入，以使使其表面粘滿滿環(huán)氧樹脂，，有利于FRP材料與原結(jié)構(gòu)構(gòu)的粘結(jié)。開開始時往槽中中加入樹脂不不宜過多，高高度以槽深的的1/2為宜，防止嵌嵌入FRP時樹脂溢出槽槽外。（e）如果放入FRP材料以后，樹樹脂溢出槽外外，需用刮刀等工工具將其抹去去。當(dāng)加固橋橋面板等構(gòu)件件時，可以用用熱瀝青進(jìn)行行最后的表面面處理。（3）特點(diǎn)與外貼FRP加固法相比，有以以下優(yōu)點(diǎn)：（1）FRP材料與原結(jié)構(gòu)的粘粘結(jié)性能更好；（2）FRP材料加固負(fù)彎矩區(qū)區(qū)域效果優(yōu)勢明顯顯，其抗沖擊性、、耐久性得以提高；；（3）可以減少火災(zāi)對對FRP材料的破壞；（4）環(huán)境因素影響和界面處理工作量降低。（2）關(guān)鍵問題預(yù)應(yīng)力施加機(jī)具、、錨具設(shè)計(jì)開發(fā)變截面時轉(zhuǎn)向器設(shè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的施工組織管管理VacuumpumpAirAirbagfilmMechanismsofAirbagNormalairpressurePBOsheetsConcretebeamAirP-PUTmethod,prestressingtechniqueusingPBOsheetbyWuZ.Setal.(2002)日本茨城大學(xué)預(yù)應(yīng)力PBO布補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)我們的預(yù)應(yīng)力CFRP板補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)加拿大女皇大學(xué)預(yù)應(yīng)力CFRP布加固（1）關(guān)鍵問題預(yù)應(yīng)力施加機(jī)具、、錨具設(shè)計(jì)開發(fā)變截面時轉(zhuǎn)向器設(shè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的施工組織管管理（2）特點(diǎn)與預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)術(shù)相比，纖維材料料抗腐蝕能力較強(qiáng)強(qiáng)，維護(hù)所需費(fèi)用用較低，質(zhì)輕便于于運(yùn)輸和施工；與與外貼FRP加固法相比，F(xiàn)RP材料強(qiáng)度利用率顯顯著提高，緩解結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的應(yīng)應(yīng)變，推遲裂縫的的開展等。需研發(fā)專門的錨固固裝置，F(xiàn)RP材料抗折性能較差差。（3）工程實(shí)例漢城的SungSan橋預(yù)應(yīng)力加固瑞士Lucerne市的警察總部大樓樓墻體預(yù)應(yīng)力加固固京廣線與石長線交交匯處的曉峰橋預(yù)預(yù)應(yīng)力加固4.2結(jié)構(gòu)整體頂升江蘇省跨越航道的的橋梁眾多，特別別是已建鐵路和高高速公路等干線公公路橋梁大多不能能滿足規(guī)劃通航凈凈寬、凈高要求，，阻礙了集裝箱運(yùn)運(yùn)輸和船舶大型化化的發(fā)展。而橋梁梁整體頂升技術(shù)可可對既有航道進(jìn)行行快速改造。凈空不足已經(jīng)嚴(yán)重重影響了航道通航航加固設(shè)計(jì)示示例（T梁）一、橋梁病害檢檢查結(jié)果及部分照照片橋梁結(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(jì)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(bǔ)橫向開裂全部中墩墩頂橋面附近部分已被修補(bǔ)破損、露筋局部大量出現(xiàn)防滑紋磨耗嚴(yán)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(yán)重，雨水侵蝕Ｔ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(jì)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(jì)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(biāo)志、標(biāo)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(bǔ)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型孔洞中墩墩頂橋面典型型孔洞修補(bǔ)橋面典型破損修補(bǔ)補(bǔ)橋面典型破損橋面鋪裝層破損、、露筋（局部大量出現(xiàn)））橋面貫通典型縱裂裂橋面鋪裝典型縱裂裂橋面鋪裝典型縱裂裂橋面鋪裝典型縱裂裂縱向開裂，縱向裂裂縫（幾乎縱向貫穿于于橋面中線附近，部分縱縫已被修修補(bǔ)）橫向開裂（中墩墩墩頂橋面附近，部分縱縫已被修修補(bǔ)）防滑紋已磨平部分車道已鋪金剛剛砂抗滑橋面鋪裝層防滑紋紋幾乎被磨光，防滑能力較差，部部分車道已鋪金剛剛砂抗滑部分伸縮橡膠條破壞漏水

伸縮縫附近橋面破破損露筋、跳車伸縮縫處路面破損損、雜物阻塞伸縮縮縫，橡膠條損壞伸縮縫處路面破損損、存在跳車現(xiàn)象象伸縮縫（被雜物填填塞充斥，，橡膠條老老化，橡膠條破破壞漏水，，伸縮縫附附近橋面破損露露筋、跳車車）左右幅橋接接縫處漏水水現(xiàn)象明顯顯，雨水侵蝕Ｔ梁，，翼緣及梁梁體表面有有銹斑T梁瀉水管附附近梁體水水跡、鋼筋筋銹蝕的現(xiàn)現(xiàn)象明顯，表明明梁體經(jīng)常常遭受雨水水侵蝕支座存在剪剪切變形及及老化現(xiàn)象象橡膠支座縱縱向剪切變變形、老化化板式橡膠支支座剪切變變形明顯，，橡膠有老化現(xiàn)象象，支座受受雨水侵蝕蝕護(hù)欄破損明明顯護(hù)欄破損露露筋護(hù)欄破損明明顯、橋上上的標(biāo)志標(biāo)線損壞老老化嚴(yán)重濕接縫處露露筋銹蝕梁底面露筋筋銹蝕T梁聯(lián)體表面面麻面、窩窩孔泄水口堵塞塞二、橋梁構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)參參數(shù)復(fù)核結(jié)結(jié)果復(fù)核的目的的、依據(jù)目的：研究分析橋橋梁結(jié)構(gòu)相相關(guān)設(shè)計(jì)參參數(shù)的合理理性，復(fù)核核明確其在在構(gòu)造方面面是否存在在不足，結(jié)結(jié)合橋梁外外觀健康檢檢查結(jié)果，，為橋梁病病害產(chǎn)生機(jī)機(jī)理及病害害診治措施施的研究提提供有利依依據(jù)；依據(jù)：該橋的相關(guān)關(guān)設(shè)計(jì)施工工圖紙及國國家相關(guān)規(guī)規(guī)范復(fù)核的主要要參數(shù)和內(nèi)內(nèi)容橋面砼鋪裝裝層材料及及厚度取值值T梁砼標(biāo)號砼橋面板與與鋪裝層間間是否鋪設(shè)設(shè)防水層砼鋪裝層鋼鋼筋網(wǎng)鋼筋筋d；鋼筋是否否帶肋鋼筋網(wǎng)的間間距中橫隔梁的的設(shè)置是否否T梁翼緣板端端高度T梁翼緣板根根高度橡膠支座類類型預(yù)應(yīng)力砼T梁施工方法法結(jié)構(gòu)參數(shù)、構(gòu)造措施、施工工藝現(xiàn)有橋梁舊規(guī)范（1985年頒布）新規(guī)范（2004年頒布）橋面鋪裝材料防水水泥混凝土可采用水泥混凝土和瀝青混凝土宜采用瀝青混凝土砼鋪裝層厚度（cm）6.0未作明確規(guī)定8.0~12.0砼標(biāo)號30號未作明確規(guī)定C40以上砼橋面板與鋪裝層間是否鋪設(shè)防水層未鋪設(shè)僅在橋面連續(xù)接縫處的T梁與鋪裝層間涂刷了兩層瀝青，鋪一層塑料薄膜防水性砼可不設(shè)防水層；但在主梁受負(fù)彎矩的位置鋪設(shè)防水層需鋪設(shè)砼鋪裝層鋼筋網(wǎng)鋼筋d（mm）6.5未作明確規(guī)定8.0~12.0復(fù)核結(jié)果橋梁構(gòu)造和和關(guān)鍵設(shè)計(jì)計(jì)尺寸及施施工工藝復(fù)復(fù)核結(jié)果一一覽表鋼筋是否帶肋不帶肋未作明確規(guī)定提倡采用帶肋鋼筋鋼筋網(wǎng)的間距(cm)20×20未作明確規(guī)定10×10～15×15中橫隔梁的設(shè)置未設(shè)中橫隔梁要求設(shè)中橫隔梁要求設(shè)中橫隔梁T梁翼緣板端高度（cm）8.0>6.0>10.0T梁翼緣板根高度（cm）20.0>15.83>19.0橡膠支座類型板式橡膠支座板式橡膠支座彎橋宜選用圓形橡膠支座預(yù)應(yīng)力砼T梁施工方法現(xiàn)澆施工預(yù)制施工預(yù)制施工橋梁構(gòu)造和和關(guān)鍵設(shè)計(jì)計(jì)尺寸及施施工工藝復(fù)復(fù)核結(jié)果一一覽表(續(xù)表）七、橋梁承承載力及力力學(xué)性能分分析項(xiàng)目桿系有限元模型空間實(shí)體有限元模型建模目的分析T梁設(shè)計(jì)承載力是否復(fù)核設(shè)計(jì)要求；分析有無橫梁時的橫向分配系數(shù)的變化；分析有無中橫梁時大橋整體及局部受力性能所用計(jì)算分析軟件橋梁博士3.0Ansy6.1.1單元形式平面梁單元實(shí)體元單梁還是多梁模型單梁計(jì)算模型多梁計(jì)算模型主要計(jì)算參數(shù)見表F2-1~F2-3所示及圖F2-1,F2-2見表F2-1~F2-3所示及圖F2-1,F2-2分析工況無橫梁工況；有橫梁工況不考慮鋪裝層和現(xiàn)澆層；考慮鋪裝層和現(xiàn)澆層；無中橫梁對稱加載有橫梁時的對稱加載無中橫梁時的偏載；有橫梁時的偏載；未考慮鋪裝裝的單個T梁模型三維維圖示考慮鋪裝的的單個T梁模型三維維圖示有中橫梁（（3道）的雙車車加載模型型無中橫梁（（3道）的雙車車加載模型型工況3時跨中斷面面剪應(yīng)力及撓度分布布分布云圖圖工況4時跨中斷面面剪應(yīng)力及撓度分布布分布云圖圖單車作用下下跨中斷面面的剪應(yīng)力力及撓度的計(jì)計(jì)算結(jié)果分分析橫梁增加前前后，翼緣緣板的受力力狀態(tài)更為安全，，橋梁橫向向剛度得到到較大提高，因此此增加中橫橫梁將有提提高全橋的整體性性。工況1時跨中斷面面剪應(yīng)力及撓度分布布云圖工況2時跨中斷面面剪應(yīng)力及撓度分布布分布云圖圖雙車作用下下跨中斷面面的剪應(yīng)力力及撓度的計(jì)計(jì)算結(jié)果分分析橫梁增加前前后，翼緣緣板的受力力狀態(tài)更為安全，，橋梁橫向向剛度得到到較大提高，因此此增加中橫橫梁將有提提高全橋的整體性性。工況1時，跨中斷斷面橫向拉應(yīng)力分布布云圖雙車作用下下橫向拉應(yīng)應(yīng)力分析結(jié)結(jié)果工況2時，跨中斷斷面橫向拉應(yīng)力分布布云圖T梁承載能力力驗(yàn)算分析析結(jié)果：（1）由表F2-5和表F2-6可知，增設(shè)設(shè)中橫隔梁梁后，中T梁最大橫向向分配系數(shù)數(shù)降低為30.1%，邊T梁的最大橫橫向分配系系數(shù)增加10%左右，橫梁梁的增設(shè)改改善了各梁梁的受力狀狀態(tài)。（2）由表F2-1F2-2和表F2-24-2的對比分析析可知，增增設(shè)中橫梁梁前后，大大橋T梁的安全儲儲備出現(xiàn)改改變：中T梁的安全儲儲備由18%增加至23%，得到了一一定的提高高；邊T梁的安全儲儲備由37%減小至26％，中橫梁梁的增設(shè)，，使得各梁梁的安全儲儲備發(fā)生改改變，且各各片梁的安安全儲備系系數(shù)趨于均均勻，對大大橋的整體體受力有利利。力學(xué)分析及及結(jié)果T梁橋?qū)嶓w有有限元模型型力學(xué)性能能分析結(jié)果果：（1）根據(jù)不同同工況下的的受力分析析，中橫梁梁的增加與與否對大橋橋受力狀態(tài)態(tài)特別是翼翼緣板的受受力狀態(tài)影影響較大，，同時增加加橫梁可提提高荷載橫橫向分配能能力，對各各T梁的受力都都有利。（2）無中橫梁梁時，各各T梁撓度呈曲曲線分布，，橫向彎曲曲現(xiàn)象明顯顯，翼緣板板頂面承受受較大的橫橫向拉應(yīng)力力，最大值值為1.77Mpa，小于混凝凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度2.45Mpa的限制；T梁間翼緣板板鉸縫處最最大剪應(yīng)力力為1.88Mpa，小于混凝凝土直接抗抗剪強(qiáng)度4.7Mpa的限制。（3）增設(shè)中橫橫梁后各T梁的撓度呈呈直線分布布，翼緣板板幾乎無拉拉應(yīng)力產(chǎn)生生，對翼緣緣有利。此此時橫梁砼砼所受拉應(yīng)應(yīng)力為1.88Mpa，小于混凝凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度2.45Mpa的限制；同同時，T梁間翼緣板板鉸縫處最最大剪應(yīng)力力為接近為為0Mpa，最大剪應(yīng)應(yīng)力出現(xiàn)在在橫梁上。。力學(xué)分析及及結(jié)果三、病害產(chǎn)產(chǎn)生原因分分析橋梁橋面鋪鋪裝層縱向向裂縫原因因分析由于T梁未設(shè)置中中橫梁，造造成成橋橫橫向整體剛剛度偏弱（（與有中橫橫梁相比）），橋面鋪鋪裝層在使使用荷載作作用下縱向向微小裂紋紋不斷擴(kuò)展展而斷裂，，形成微小小的縱向裂裂紋；微小小的縱向裂裂紋出現(xiàn)后后，橫向剛剛度減弱，，T梁間的橫向向變形繼續(xù)續(xù)增大，橫橫向彎曲現(xiàn)現(xiàn)象更加明明顯。橋梁橋面鋪鋪裝層橫向向裂縫原因因分析鋪裝層所承承受的是車車輛荷載產(chǎn)產(chǎn)生的重復(fù)復(fù)拉應(yīng)力的的作用，容容易產(chǎn)生疲疲勞性微小小裂縫，并并逐漸展為為明顯的橫橫向裂縫。。橋面鋪裝層層破損嚴(yán)重重、空洞、、碎裂、網(wǎng)網(wǎng)裂原因分分析當(dāng)橋梁縱向向裂縫及橫橫向裂縫出出現(xiàn)后，橋橋面鋪裝基基本不再能能繼續(xù)參與與受力，其其結(jié)果直接接導(dǎo)致橋梁梁橫向傳力力能力和整整體橫向剛剛度均有所所降低，縱縱向裂縫數(shù)數(shù)量逐漸增增多出現(xiàn)大大面積的碎碎裂、網(wǎng)裂裂現(xiàn)象，橋橋面砼鋪裝裝層厚度及及標(biāo)號選擇擇直接影響響到橋面的的抗剪能力力。橋面鋪裝層層防滑紋幾幾乎被磨光光原因分析析其一、本次次四座橋梁梁均為曲線線橋梁在使使用荷載作作用下，橋橋面承受著著縱橫兩個個方向的摩摩擦力。其二、本次次四座橋梁梁橋面防水水砼標(biāo)號為為C30，其抗剪強(qiáng)強(qiáng)度及抗磨磨耗能力相相對偏低。。伸縮縫處板板式橡膠支支座剪切變變形及老化化原因分析析其一、本次次四橋橋梁梁均為曲線線橋梁，最最大橫向超超高為5%。當(dāng)施工時時支座底面面和頂面未未能確保平平行，在上上部結(jié)構(gòu)自自重和車輛輛荷載作用用下極易發(fā)發(fā)生橫向剪剪切變形；；其二、當(dāng)溫溫度變化時時，梁體出出現(xiàn)一定深深長和縮短短時，支座座同樣會發(fā)發(fā)生縱向變變形。左右幅橋間間分隔帶處處接縫漏水水嚴(yán)重；相鄰邊梁翼翼緣板間沒沒有進(jìn)行密密封處理；；分隔帶上上的土壤與與橋面間未未鋪設(shè)防水水材料（或或雖有防水水材料，但但已老化開開裂）。部分伸縮縫縫橡膠條損損壞漏水明明顯；橋梁瀉水孔孔處梁體被被雨水侵蝕蝕痕跡明顯顯。部分路段鋼鋼筋混凝土土護(hù)欄破損損伸縮縫膠條條損壞漏水水，主要原原因在于沒沒有及時養(yǎng)養(yǎng)護(hù)和更換換橡膠條。。部分瀉水