舊橋維修加固對策

XX大學(xué)土木與交通學(xué)院

舊橋維修加固對策

橋梁加固遵循的原則：1.效果及適用性2.耐久性3.經(jīng)濟(jì)性4.美觀性5.工期及施工方便性橋梁加固常用方法：1.按加固的目的分主動加固法、被動加固法2.按加固的形式分薄弱部位的加固增強(qiáng)法、改善薄弱部位的受力法3.按施工方法分粘貼附加物法、增大截面法、預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系法

1.粘貼鋼板加固技術(shù)

1）特點(diǎn)及適用范圍

受力特點(diǎn)：

將鋼板或鋼筋粘貼于構(gòu)件受拉部位或者薄弱部位的面層，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，共同承受荷載。原結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力由原構(gòu)件承擔(dān)，新增鋼板或鋼筋只承受粘貼加固后的荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。一般情況下，由于加固前一期恒載等作用，原構(gòu)件混凝土及鋼筋的應(yīng)力、應(yīng)變已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)膬?，在加固后的二期恒載及活載作用下，

原構(gòu)件混凝土及鋼筋的應(yīng)力、應(yīng)變積累值往往大于在新增混凝土及鋼板或鋼筋內(nèi)產(chǎn)生的相應(yīng)值，使得原構(gòu)件的鋼筋達(dá)到破壞時，新增鋼板或鋼筋的強(qiáng)度還達(dá)不到充分發(fā)揮，只有當(dāng)原受拉鋼筋屈服后，新增鋼板或鋼筋的應(yīng)變、應(yīng)力才迅速增加，除此之外受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力也是主要的控制因素。

實(shí)際上，運(yùn)營中的橋梁無論是受彎構(gòu)件，還是大偏心受壓構(gòu)件，混凝土受力裂縫過多、過寬，并不一定就是承載能力不足，往往是正常使用狀態(tài)下混凝土的正拉應(yīng)力或主拉應(yīng)力過大，造成了截面受拉邊緣橫向裂縫或腹板斜向裂縫，產(chǎn)生這一病害的原因很多，如截面尺寸不足、材料強(qiáng)度不合格、鋼筋配置偏少、混凝土強(qiáng)度不足、超載等等，但一般只有在使用荷載下受拉鋼筋配置偏少時才適合采用粘貼附加物（如鋼板、鋼筋及各種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料）加固。

適用范圍：粘貼鋼板加固法是將4～8mm厚的鋼板粘貼于構(gòu)件受拉區(qū)表面，再進(jìn)行防銹處理。如果是先鑿開舊鋼筋的混凝土保護(hù)層，露出一部分主鋼筋，將新增鋼筋焊接于舊主鋼筋上，再澆筑小石子混凝土或砂漿將所有的鋼筋保護(hù)起來，也屬此類。主要適合于以下情況：

（1）現(xiàn)行使用荷載下，原受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件受拉主筋或斜筋配筋不足，如果是超筋梁構(gòu)件，則應(yīng)同時增加受壓區(qū)面積，如增加橋面厚度等；（2）原構(gòu)件受拉主鋼筋嚴(yán)重腐蝕或受損；（3）為增加構(gòu)件的抗裂性和剛度。（4）提高偏心受壓構(gòu)件的承載力，對構(gòu)件進(jìn)行封閉圍套包鋼加固，但對小偏心受壓構(gòu)件不適宜采用單邊粘鋼加固。2)材料要求（鋼板、砼、粘膠劑）3）加固設(shè)計(jì)（鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力砼受彎、大偏心構(gòu)件，主要計(jì)算內(nèi)容）4）施工要點(diǎn)（主要工序）梁底及支承端附近粘貼鋼板梁底及支承端附近粘貼纖維片材2.粘貼纖維復(fù)合材料加固法

1）特點(diǎn)及適用范圍

受力特點(diǎn)：將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（簡稱纖維復(fù)合材）粘貼于構(gòu)件受拉部位或者薄弱部位的面層，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，共同承受荷載。原結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力由原構(gòu)件承擔(dān)，新增纖維片只承受粘貼加固后的荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。通常由于加固前一期恒載等作用，原構(gòu)件混凝土及鋼筋的應(yīng)力、將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（簡稱纖維復(fù)合材）粘貼于構(gòu)件受拉部位或者薄弱部位的面層，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，共同承受荷載。原結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力由原構(gòu)件承擔(dān)，新增纖維片只承受粘貼加固后的荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。通常由于加固前一期恒載等作用，原構(gòu)件混凝土及鋼筋的應(yīng)力、

應(yīng)變已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)膬洌诩庸毯蟮亩诤爿d及活載作用下，原構(gòu)件混凝土及鋼筋的應(yīng)變積累值往往大于新增混凝土及纖維復(fù)合材的應(yīng)變，使得原構(gòu)件的鋼筋達(dá)到屈服時，新增纖維復(fù)合材的強(qiáng)度還達(dá)不到抗拉強(qiáng)度。

粘貼纖維復(fù)合材加固構(gòu)件與粘鋼加固又有所不同，因纖維復(fù)合材的彈性模量與混凝土及鋼材的彈性模量有所不同，相當(dāng)于混凝土截面內(nèi)由三種材料復(fù)合而成。由于加固常用的碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維片材的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)大于鋼材的抗拉強(qiáng)度，一般情況下要讓原受拉鋼筋達(dá)到屈服后，纖維復(fù)合材的高強(qiáng)度才能發(fā)揮出來，這其中受壓區(qū)混凝土及原配受拉鋼筋是否破壞起著控制作用。設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮分階段受力的特點(diǎn)。

適用范圍：

粘貼纖維復(fù)合材料（主要指碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維）加固混凝土結(jié)構(gòu)是將厚度為0.111～1.2mm的纖維板或纖維布通過配套粘結(jié)材料粘貼于構(gòu)件的表面，使纖維復(fù)合材承受拉力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力，類似粘鋼加固，主要適合以下情況：（1）現(xiàn)行使用荷載下，原構(gòu)件受拉主筋或斜筋配筋不足，如果是超筋梁構(gòu)件，則應(yīng)同時增加受壓區(qū)面積，如增加橋面厚度等；（2）原構(gòu)件受拉鋼筋嚴(yán)重腐蝕或受損；（3）為增加構(gòu)件的抗裂性；（4）被加固構(gòu)件的實(shí)測混凝土強(qiáng)度等級不得低于C20，截面縱向受力鋼筋配筋率大于《公橋規(guī)》規(guī)定的最小配筋率的鋼筋混凝土構(gòu)件。并且加固后其正截面抗彎承載力提高幅度不應(yīng)過大。2）材料要求（纖維材料、砼、粘膠劑）

3）設(shè)計(jì)內(nèi)容:具體可對以下構(gòu)件進(jìn)行加固：（1）在梁、板受彎構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼纖維復(fù)合材，使纖維方向與加固處的受拉方向一致進(jìn)行抗彎加固；（2）采用封閉式粘貼、U形粘貼或側(cè)面粘貼，纖維方向與構(gòu)件軸向垂直進(jìn)行抗剪加固；（3）采用封閉式粘貼，纖維方向與構(gòu)件軸向垂直對受壓構(gòu)件進(jìn)行加固。

3.增大截面加固法1）受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)增大截面法加固受彎構(gòu)件及大偏心受壓構(gòu)件的核心是增加受拉區(qū)的鋼筋和增大受壓區(qū)面積，從而增大抗彎慣性矩，提高構(gòu)件的抗彎剛度及強(qiáng)度，由于增加構(gòu)件的寬度對加固效果較差，有條件時盡量少增加或不增加構(gòu)件的寬度，多增加高度。增大泥截面結(jié)法加貧固小簡偏心菊受壓毅構(gòu)件翅時，企可全偽截面壓增大隙面積委，但徐還是懇以增罪加偏鏈心壓勒力方爸向的德尺寸晝?yōu)橹髯?，并揪增配嗎受壓跌、受顏拉鋼尚筋，公增?qiáng)濟(jì)構(gòu)件叉的剛寇度和氣強(qiáng)度鋤，從異而提煮高承餡載力病及穩(wěn)邁定性真。偏心叢受壓蒼構(gòu)件姥在拱容式橋鋤、桁夏架式劣梁橋喘及其搞下部唱結(jié)構(gòu)商較為替常見苗。純世軸心計(jì)受壓齒構(gòu)件怨在橋訊梁上識較為扛少見教，就夸算恒撲載作艷用下騰為軸傘心受錯壓，答活載嶼作用庫下也廢往往壁會偏荒心。峰此外強(qiáng)對桁弓架構(gòu)邊件，擠由于姐節(jié)點(diǎn)楚次彎擾矩的氣影響料也會衰造成判偏心住。增大發(fā)截面梁加固劣法也怕屬于院被動謹(jǐn)加固苦法，梳構(gòu)件摔原截盼面要猛承受略加固畢前本純身的遇自重萍及因傳增大愿截面追產(chǎn)生活的自鴉重作掩用，枝截面湯拉、召壓邊備的混騰凝土療及鋼專筋已位有初該始應(yīng)必力或慘應(yīng)變掉，加赤固后偽的總牲截面另中，討新增譽(yù)部分腥只承則受加臣固后房誠的荷鞏載作宗用，洋而原嘩截面明則要論承受勞加固因前、街后的顫恒、嘩活載駐作用怪。截暴面拉遲、壓份邊的門混凝勻土及陵鋼筋酒應(yīng)力文也分徒為兩影次疊相加。適用完范圍銅：增大譜截面幸法加凱固構(gòu)炸件時恭，對管受彎魔構(gòu)件剪來說憤增加條抗彎晴剛度扮的效泄果好逢，但云增加漢的尺杏寸有定限，丘且應(yīng)紅當(dāng)合折理選糊擇。爐對偏凝心受槽壓構(gòu)蜜件來凱說，帝在增與加強(qiáng)罵度、誤剛度肆、穩(wěn)崖定性鳥方面駁效果坦都較集好，民但有崖一共棍同的脊缺點(diǎn)糾是新淡增混傻凝土耍會增鐵加原陪構(gòu)件約的負(fù)靈擔(dān)，越養(yǎng)護(hù)嚴(yán)時間閃長、面澆筑擴(kuò)不便栗、工器期相弊對長貧些。恐如果席全跨艷增加界重量商較多典，如彩拱橋察加固劍，還雞要考拘慮下瞇部結(jié)沙構(gòu)及執(zhí)基礎(chǔ)睜的承阿受力班是否饑滿足抖。主彎要適餅合于奔以下鄰情況件：（1）使是用荷專載下戶，原英構(gòu)件貧的抗轉(zhuǎn)彎或場抗剪脆強(qiáng)度序不足歲，或跟剛度財(cái)不足悄，如腐果是掏超筋雞梁構(gòu)盯件，基則應(yīng)弟避免有加大招截面兼后仍競是超即筋梁輝；（2）使普用荷委載下它，受趣壓構(gòu)個件強(qiáng)狡度、壤剛度械、穩(wěn)殃定性完不足鄰；（3）墩再柱的摔主鋼皆筋外肚露、傷銹蝕賠、混化凝土先空洞狂或破蘭碎、棋墩柱奴傾斜西；（4）拱叨圈因杯施工拾質(zhì)量宗造成居主筋古外露煉、混禾凝土煉空洞件、破醋碎、沉強(qiáng)度稼不夠如等缺舅陷時低。2)材料懼要求臣（鋼噴筋、猴砼）3）加走固設(shè)增計(jì)（價鋼筋跡砼或妖預(yù)應(yīng)后力砼隸受彎劑、偏造心構(gòu)奏件，灶主要美計(jì)算彩內(nèi)容丹）4）施欣工要梯點(diǎn)奸（主印要工拋序）4.改變酒結(jié)構(gòu)奏體系奪法（1）圾簡支拿梁改榴連續(xù)蒸梁法（2）樹多跨雖簡支高梁改澆橋面盈連續(xù)玻簡支甘梁法（3）掀增加軌輔助堵墩法（4）茅八字寫支撐析法（5）臉梁式恨橋轉(zhuǎn)扶梁拱藥組合向體系灑法（6）肆橋改毯為涵蜓洞法（7）鋼描索斜迷拉加犧固法5.預(yù)應(yīng)男力加筆固法1）受盤力特菠點(diǎn)及墨適用平范圍受力婚特點(diǎn):預(yù)應(yīng)爐力加規(guī)固法這屬主依動加狀固法顏，有啞體外減預(yù)應(yīng)言力加勿固法隙和體益內(nèi)預(yù)題應(yīng)力銷加固自法，頌體外笑預(yù)應(yīng)贈力是極將預(yù)趣應(yīng)力冬鋼材嫩布置環(huán)在原蝴加固胸構(gòu)件罵的混餓凝土眼體外旅，或茫者是薪為了鋸保護(hù)鴿預(yù)應(yīng)監(jiān)力鋼皮材，指張拉蓋后澆博筑或偉噴射差混凝島土覆權(quán)蓋，塌構(gòu)件誦截面仰尺寸拉雖有純增加濱，但禁新增拜混凝桂土部榆分并悅無預(yù)蜜加力擴(kuò)作用咸，若才預(yù)應(yīng)拆力筋淘與混最凝土林為無越粘結(jié)代形式禽，相舊當(dāng)于德對原裳構(gòu)件昂施加萍外作償用力舅后，屬再用儲鋼筋蛇混凝弱土增懂大截代面，斑或者噴是先妨布置負(fù)無粘獵結(jié)預(yù)遍應(yīng)力遷筋，雷澆筑必混凝報(bào)土覆棋蓋后星再對消新、趙舊混凝土雖施加裕預(yù)加泥力，冬相當(dāng)潮于用低預(yù)應(yīng)潛力混今凝土板增大很截面易，也盤屬體亂外預(yù)頓加力鞭的性高質(zhì)。體內(nèi)盡預(yù)應(yīng)服力有駕兩種嚴(yán)情況蘭，一脖是在陰截面豈受拉上邊體煩外布寨置預(yù)斤應(yīng)力蒙筋，語增大倘截面壟覆蓋腹混凝盛土并疼待新遼增混州凝土歲達(dá)強(qiáng)仙度后擱再對摩新、繩舊混澇凝土眾施加季預(yù)應(yīng)誕力，幣而后倍對預(yù)磨應(yīng)力醉筋孔咽道灌顯漿，術(shù)預(yù)應(yīng)快力筋識與混哭凝土櫻是有戀粘結(jié)遙的，慮但同確一截轉(zhuǎn)面高包度處孔新、鍋舊混畝凝土攔及鋼綿筋的則應(yīng)力雪并不肅相同從，應(yīng)靈分階浴段計(jì)你算應(yīng)畫力強(qiáng)北度，匹相當(dāng)落于用根預(yù)應(yīng)鉗力混拍凝土擊增大嫌截面擊。承同載力言計(jì)算哭時與淺新橋見設(shè)計(jì)件時一陡樣；但二是香先張戴拉預(yù)倡應(yīng)力宰筋后逐覆蓋呢混凝乎土，用新混療凝土省雖然床沒有測預(yù)加春力，爭但與宗預(yù)應(yīng)尤力筋影有粘首結(jié)，顆相當(dāng)填于對阻原結(jié)糠構(gòu)施臨加預(yù)間應(yīng)力農(nóng)后，蹲再用賓鋼筋虧混凝假土增忠大截圣面，其受盲力性漸能和倡計(jì)算抖方法向與增渾大截姜面加漢固預(yù)瓜應(yīng)力努混凝救土結(jié)箱構(gòu)大南致相索同，煮只是廟加固晝時張隔拉階磁段的賺截面位各材含料應(yīng)缺力要訊計(jì)入緞體外權(quán)預(yù)加恩力的茄作用倡。以迷上兩膽種情抱況時蜻，新輩、舊鼓混凝彼土的猾結(jié)合鋸是相坑當(dāng)講孩究的泉?？傊?zé)，體急外預(yù)燈應(yīng)力傾與體納內(nèi)預(yù)侄應(yīng)力只的主水要區(qū)嗚別在效于后捏加預(yù)早應(yīng)力他筋是保否與茅混凝莊土有展粘結(jié)診。用體迷外預(yù)敵應(yīng)力殿加固舞橋梁址的目罩的是泛利用環(huán)預(yù)加仍力產(chǎn)怖生的僵內(nèi)力赴來抵爪消結(jié)滴構(gòu)控伐制截賭面的撲部分死或全慢部恒助、活決載內(nèi)毫力，磁由于妄受到陰原結(jié)默構(gòu)尺息寸、賞外形課、體儲外布健索及辱錨固跪條件屢、現(xiàn)趕場施咽工條鼻件等莫等的敞影響肚，以潛及體愉外預(yù)卷加力喪的副年作用礎(chǔ)，如香增大景受壓東區(qū)混腳凝土每的負(fù)挪擔(dān)、策在超程靜定門結(jié)構(gòu)輝中產(chǎn)萌生對悉非計(jì)脫算截還面不體利的香次內(nèi)羞力等志影響雄，所側(cè)以體耗外預(yù)階加力委不可驗(yàn)?zāi)苁┬拥免n太大碼，一懇般是卵抵消事部分范恒、真活載匹內(nèi)力錢。用體礙外預(yù)誦應(yīng)力膛加固顛普通纖鋼筋床混凝扶土構(gòu)后件，塞加固擦后的申構(gòu)件用可成潤為各皺種預(yù)匯應(yīng)力丙混凝烏土構(gòu)估件，給可按筒偏心疊受壓漲構(gòu)件慚計(jì)算嶼應(yīng)力棵強(qiáng)度皺及承巾載力圓。用體恒外預(yù)窗應(yīng)力辜加固糖預(yù)應(yīng)償力混搖凝土復(fù)構(gòu)件爛，相下當(dāng)于亮對原解構(gòu)件姑補(bǔ)加定預(yù)應(yīng)渠力，夾加固騎后的范構(gòu)件餓可為培全預(yù)梅應(yīng)力算或部功分預(yù)笑應(yīng)力會混凝拴土構(gòu)核件。劑也可刮按偏伍心受沃壓構(gòu)械件計(jì)墻算應(yīng)貿(mào)力強(qiáng)核度及酬承載黑力。總之斜，體科外預(yù)看應(yīng)力綠加固夜橋梁恥結(jié)構(gòu)昨的實(shí)伍質(zhì)是扛對控巴制截輸面進(jìn)淚行卸謀載，訴是一糞種較碗有效孩的主盡動加袋固方達(dá)法，陸而前配幾節(jié)吹的粘垃貼附陶加物照和增豬大截你面加跪固法貌均屬死被動鋒加固云方法佳。該鳥方法拜自重陜增加撲很少炭，卻窯能夠階大幅螞改善住和調(diào)尼整原蠻結(jié)構(gòu)粒的受慨力狀媽況，施提高雅承重酒結(jié)構(gòu)臣的剛曬度和扯抗裂介性能奪，對園墩臺舟及基白礎(chǔ)的瘋受力隙影響址很小序，同安時對需橋梁書運(yùn)營乳影響貧也較陰小，礦可大拾大減骨少交患通損德失及漆交通禽維護(hù)擇費(fèi)用畢。體倆外預(yù)饅應(yīng)力見加固炮方法著雖然叨效果況較好千，但撫也有毯其適招用條躺件，呀且設(shè)作計(jì)及器施工艘都較謹(jǐn)前幾繳種方如法復(fù)石雜些宅，技款術(shù)要固求也柄更高才些。適用稻范圍泳：（1）使驗(yàn)用荷疏載下軋，原痕受彎悉構(gòu)件次抗彎升、抗望剪強(qiáng)扒度不虜足，下或剛段度不逃足，意裂縫臥過多染、過團(tuán)寬；（2）使尤用荷番載下釀，大控偏心性受拉償或受州壓構(gòu)儲件，司受拉族裂縫隙過多孫、過彼寬，嚷施加敬預(yù)壓盼力后紙應(yīng)能戀保證居受壓謎構(gòu)件獲的穩(wěn)能定性置要求殖；（3）改爭善結(jié)炸構(gòu)控跳制截摩面的潮受力吊狀況視及變守形，柄較大犬提高病構(gòu)件諒的承忙載能床力；（4）在味一定連條件切下提擱高橋貧梁的蠻荷載器等級怨或作銳為重治車過模橋的礎(chǔ)臨時連加固牢手段熟。2）材若料要虎求：體外雖預(yù)應(yīng)片力筋裝的材倍料常住采用能鋼絞敲線、裂鋼絲窯繩、劉高強(qiáng)請鋼絲封、粗迎鋼筋者及型蜘鋼，終也可號考慮熔采用摟碳纖圣維或摸芳倫餐纖維執(zhí)筋，插但纖食維筋飽目前篇只能域直線冊布置膝，不卻能彎蓬折，社且錨臟具問距題還溫未很萌好解快決，甘尚未娘推廣匹使用分。上越述方旬法加誘固處粥理。3）加暴固設(shè)斯計(jì)采用姻預(yù)應(yīng)傲力加仁固橋譯梁大波多是名針對讓混凝值土受展彎、死受拉驅(qū)及大標(biāo)偏心蒼受壓貓構(gòu)件咽進(jìn)行震加固隊(duì)。對玩象可使以是騰鋼筋姐混凝拴土或技預(yù)應(yīng)壤力混雷凝土溜的任撐何橋喂型，偶加固麻后可獲使被胖加固棒構(gòu)件糠成為諸全預(yù)穩(wěn)應(yīng)力扇混凝倉土、A類或B類預(yù)蒜應(yīng)力頃混凝兄土構(gòu)露件?？线@主滑要由旬構(gòu)件踐的需找要、店尺寸敗、原箭配筋靜情況微，以橡及體見外布強(qiáng)筋和惡施工驗(yàn)