橋梁檢測評定與加固技術(shù)（第2版） 課件 第9章 不同橋型上部結(jié)構(gòu)的加固方法

第九章不同橋型上部結(jié)構(gòu)的加固方法南京林業(yè)大學(xué)江蘇·南京

目錄加固原則空心板梁橋維修加固技術(shù)T梁橋維修加固技術(shù)組合箱梁橋維修加固技術(shù)連續(xù)梁（剛構(gòu)）橋、懸臂梁橋維修加固技術(shù)雙曲拱橋與剛架拱橋維修加固技術(shù)中下承式拱橋維修加固技術(shù)斜拉橋和懸索橋維修加固技術(shù)

加固原則橋梁上部結(jié)構(gòu)常用的加固方法：常用加固方法有：增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固法，體外預(yù)應(yīng)力加固法、鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固技術(shù)，預(yù)應(yīng)力鋼絲繩—聚合物砂漿加固法，改變結(jié)構(gòu)體系加固法在加固過程中，應(yīng)充分考慮橋梁實際狀況、結(jié)構(gòu)特點、病害特征及改造需求，采用可靠合理的、技術(shù)可行的、經(jīng)濟簡便的加固方案簡支梁病害情況加固方法梁橋抗彎能力不足或主梁撓度過大施加體外預(yù)應(yīng)力、簡支變連續(xù)、增大截面?zhèn)€別主梁出現(xiàn)嚴重病害更換主梁法提高承載能力幅度不大粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料法梁（板）橫向聯(lián)系不足增強橫梁、增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力、加強橋面橫向聯(lián)系主梁斜截面抗剪能力不足粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料法預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁（板）的底面沿縱向預(yù)應(yīng)力鋼束位置開裂裂縫處理、耐久性加固不同形式橋梁常用加固方法連續(xù)梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋病害情況加固方法箱梁的剛度不足且產(chǎn)生嚴重下?lián)鲜┘芋w外預(yù)應(yīng)力、改變體系法箱梁的抗剪承載能力不足增大截面、增設(shè)豎向預(yù)應(yīng)力、粘貼鋼板或粘貼纖維復(fù)合材料、箱梁的抗彎承載能力不足體外預(yù)應(yīng)力、增大截面、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料箱梁頂、底板因承載力不足縱向開裂粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料、新增橫肋箱梁齒板局部承壓不足引起齒板破壞或錨固區(qū)箱梁局部開裂粘貼鋼板、增大截面懸臂端牛腿開裂粘貼鋼板、粘貼纖維板材、施加體外預(yù)應(yīng)力拱橋類型加固方法圬工拱橋增大主拱截面、調(diào)整拱上建筑恒載、增強橫向整體性雙曲拱橋增大截面或改變截面形式、增強橫向整體性、粘貼鋼板和纖維復(fù)合材料桁架（剛架）拱橋增強橫向整體性、粘貼鋼板和纖維復(fù)合材料、施加體外預(yù)應(yīng)力、增大構(gòu)件截面鋼筋混凝土箱板（肋）拱橋增大截面、調(diào)整拱上建筑恒載、增加拱肋、粘貼纖維復(fù)合材料鋼管混凝土拱橋外套鋼管混凝土增大截面、粘貼纖維復(fù)合材料、更換吊桿或系桿、改善橋面系結(jié)構(gòu)，增強橫向整體性拱橋懸索橋、斜拉橋橋梁類型加固方法懸索橋整體加固更換吊索（桿）、增設(shè)斜拉索、設(shè)置中央扣、加強加勁梁索塔與加勁梁局部加固更換加勁梁構(gòu)件、粘貼鋼板或纖維復(fù)合料、增大截面斜拉橋整體加固更換拉索、增設(shè)輔助墩、增設(shè)縱橫向主梁限位裝置、增設(shè)斜拉索減震裝置橋塔與加勁梁局部加固增大截面、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料9.2空心板梁橋維修加固技術(shù)鉸縫破壞的加固重新澆筑鉸縫法鑿除、清理既有橋面鋪裝及鉸縫損壞混凝土，采用C50微膨脹細石混凝土、砂漿、無收縮性灌漿料澆筑鉸縫及鋪裝層，恢復(fù)鉸縫的剪力傳遞（a）拆除鉸縫上部鋪裝層（b）澆筑鉸縫重新澆筑鉸縫法通過錨固螺栓和粘結(jié)劑把鋼板垂直粘貼于相鄰兩板梁底，實現(xiàn)剪力傳遞；鋼板在跨中處布置較密，在兩邊支點處布置較疏；在鉸縫頂部增加局部鋼筋網(wǎng)，增加橋梁的整體性及剛度（a）施工工藝示意圖（b）工程應(yīng)用錨固連接鋼板法錨固連接剛板法將鉸縫造成密閉空腔，在鉸縫底部打眼并埋設(shè)灌漿嘴，灌入灌漿材料，擴散固化后形成類似“剪力鍵”結(jié)構(gòu)，恢復(fù)破損縫隙之間的粘結(jié)力，有利于橫向傳力此法操作簡便，不破壞原結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能優(yōu)異、防水性能強、施工不中斷交通化學(xué)壓漿法（a）灌漿材料流淌路徑封膠縫灌漿嘴（b）灌漿實圖化學(xué)壓漿法橫向預(yù)應(yīng)力法是通過在空心板梁底橫向張拉錨固預(yù)應(yīng)力筋（高強鋼絲繩），以對鉸縫施加橫向預(yù)壓應(yīng)力，抑制、減小企口縫下緣混凝土橫向拉應(yīng)力，增大兩側(cè)板梁間摩擦力，實現(xiàn)鉸縫剪力傳遞橫向預(yù)應(yīng)力法（a）橫斷面示意圖(b)安裝體外預(yù)應(yīng)力索橫向預(yù)應(yīng)力法（c）端部錨固常用加固方法有：（a）粘貼鋼板加固法抗彎承載力不足的加固（b）粘貼纖維復(fù)合材料加固法（c）體外預(yù)應(yīng)力加固法（d）預(yù)應(yīng)力鋼絲繩—聚合物砂漿加固法抗剪承載力不足—植筋及內(nèi)腔澆筑加固法空心板梁橋橫向相互緊密拼接，相鄰梁板之間無空隙，出現(xiàn)抗剪承載力不足時，常規(guī)加固方法缺少實施的空間，可采用植筋及內(nèi)腔澆筑抗剪加固該方法采用先在空腔內(nèi)灌注填充物后植入鋼筋，且抗剪鋼筋貫穿填充物及空心梁的頂、底板，抗剪鋼筋與填充物共同作用，實現(xiàn)空心板梁的抗剪承載力的提高植筋及高性能混凝土混合加固技術(shù)示意圖此方法優(yōu)點有不中斷交通，不改變空心梁外形，連接鍵有效連接填充物與既有梁體為一體，抗剪鋼筋與填充物共同作用，剪力加固效果好，操作步驟簡單，施工效率高抗剪承載力不足—植筋及內(nèi)腔澆筑加固法植筋及高性能混凝土混合加固技術(shù)工藝流程瀝青混凝土層鑿除整體化混凝土層鑿除設(shè)置封堵物頂板開孔空腔表面鑿毛鋼筋骨架安裝及植筋空腔內(nèi)混凝土澆筑橋面鋼筋安裝與混凝土澆筑空心板梁橋植筋及內(nèi)腔澆筑抗剪加固法（a）設(shè)置封堵塊（b）橋面開孔（c）空腔內(nèi)植筋（d）空腔內(nèi)鋼筋骨架（e）空腔內(nèi)混凝土澆筑（f）橋面鋼筋網(wǎng)安裝和混凝土澆筑鋪裝層修復(fù)采用C40以上鋼纖維、聚丙烯纖維混凝土，提高混凝土抗壓強度和抗折強度，改善防裂抗?jié)B性能，增加韌性為了保證新澆筑鋪裝層與原有橋面之間的粘結(jié)，可植入抗剪鋼筋，新澆筑混凝土鋪裝層可布置雙向鋼筋網(wǎng)（a）抗剪構(gòu)造鋼筋（b）雙向鋼筋網(wǎng)鋪裝層修復(fù)橋面鋪裝層修復(fù)增大截面面加固T梁截面增大截面加固法抗彎加固T梁增大截面加固法常用的方法是在梁底及側(cè)面增大尺寸并增加配筋，從而增加受拉鋼筋的面積，增加梁高和梁寬，實現(xiàn)抗彎加固

T梁橋維修加固技術(shù)優(yōu)點：適用范圍廣缺點：施工時須搭臨時支架工序較為繁瑣施工周期長橋面補強層加固法橋面補強層加固法抗彎加固T梁截面T梁增大截面加固法的另一種方式是加鋪橋面補強層加固法，針對橋面鋪裝破損嚴重及T梁混凝土強度減弱的情況，在梁頂部加設(shè)一層高強度的鋼筋混凝土，加厚主梁高度，增大梁截面有效高度；垂直植入剪力釘鋼筋并與鋼筋網(wǎng)焊接。達到提高抗彎承載力和抗彎剛度的目的粘鋼抗彎加固T梁截面粘貼鋼板加固法在T梁受拉區(qū)粘貼鋼板的方法來彌補受拉鋼筋不足的情況；在主梁跨中兩側(cè)，底板粘貼鋼板條進行抗彎加固；在梁端區(qū)加密粘貼外包Ｕ形箍鋼板條，以提高主梁的梁端抗裂能力。該方法恒載增加較小，力學(xué)性能改善顯著體外預(yù)應(yīng)力加固法該方法主要針對T梁結(jié)構(gòu)性裂縫病害嚴重、撓度較大、預(yù)應(yīng)力筋斷裂銹蝕或預(yù)應(yīng)力損失嚴重等病害情況。體外預(yù)應(yīng)力常采用折線布置形式：體外預(yù)應(yīng)力筋在跨中區(qū)域水平布置，在1/4跨附近向上彎折，轉(zhuǎn)向后斜向上錨固于靠近梁端的腹板側(cè)面或梁端頂部（a）水平筋和斜筋（錨固在梁頂）（b）水平筋和斜筋（錨固在腹板）（c）鋼絞線加固（d）槽鋼及水平拉桿預(yù)應(yīng)力鋼絲繩、聚合物砂漿加固T梁設(shè)計方案預(yù)應(yīng)力鋼絲繩加固法在梁體下緣或側(cè)面受拉區(qū)，采用直線形式布置預(yù)應(yīng)力鋼絲繩，施加預(yù)應(yīng)力，同時涂抹聚合物砂漿形成保護及粘結(jié)功效。預(yù)應(yīng)力鋼絲繩加固法所用鋼絲繩直徑較小，錨具輕便，張拉更加便利，適用于加固提升需求幅度不太大的T梁加固鋼板-混凝土組合抗彎加固T梁鋼板—混凝土組合加固法該方法為增大截面與粘貼鋼板的有效結(jié)合，通過在鋼板上焊接栓釘、在原混凝土表面植筋等措施，使加固部分與原結(jié)構(gòu)形成整體，共同工作。加固后的結(jié)構(gòu)具有承載力高、剛度大、自重增加較小、施工快速方便、耐久性好等優(yōu)點（a）原理示意圖（b）工程實例目前常用T梁加固方法還有粘貼碳纖維法及鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固法等粘貼碳纖維加固法對截面剛度提高不大鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固法類似于預(yù)應(yīng)力鋼絲繩加固法，但未施加預(yù)應(yīng)力，屬于普通被動加固方法；此類方法不適用于裂縫病害嚴重T梁的抗彎加固其他加固法抗彎加固T梁腹板主要由于抗剪承載力不足的斜截面加固對于梁的腹板寬度偏小的情況，應(yīng)采用加大截面加固法將腹板加厚對于原梁腹板出現(xiàn)較嚴重斜向裂縫的情況，優(yōu)先考慮有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法；有利于降低斜截面主拉應(yīng)力，減小裂縫寬度亦可考慮釆用粘貼鋼板或粘貼高強纖維復(fù)合材料（布或薄板）及鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固的斜截面加固方案腹部加固粘貼FRP抗彎及抗剪加固T梁實例橫隔板或橫向聯(lián)系不足的加固（b）橫隔板斷裂常用加固方法有：增大截面法加固、粘貼錨固鋼板、增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件、粘錨V形鋼板、增焊連接鋼板，增設(shè)橫隔板或橫向鋼桁架等（a）橫隔板錯位橫隔板常見病害增大截面法加固橫隔板修復(fù)提高橫隔板的橫向聯(lián)系效果關(guān)系整個橋梁的剛度及承載力，可以通過加大橫隔板截面與加設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力筋，提高整體橫向剛度首先，在橫隔板側(cè)面打孔，穿過T梁腹板設(shè)置橫向通長鋼筋、預(yù)埋波紋管，鑿除橫隔板破碎混凝土；其次，綁扎普通鋼筋，澆筑新增馬蹄形增大截面；最后張拉預(yù)應(yīng)力筋T梁橫隔板增大截面法加固粘貼錨固鋼板或增焊連接鋼板加固橫隔板粘貼錨固鋼板加固T梁橫隔板設(shè)計示例粘貼錨固鋼板加固橫隔板：在橫隔板對接部位的側(cè)面采用環(huán)氧砂漿找平，兩側(cè)粘貼錨固鋼板，并設(shè)置對穿螺栓錨固增焊連接鋼板加固橫隔板：混凝土橫隔板端部原連接鋼板錨固可靠可用時，將加固鋼板兩端及側(cè)面焊接于原連接鋼板，再用環(huán)氧砂漿等修補工程實例粘錨V形鋼板加固橫隔板粘錨V形鋼板適用于嚴重破損的橫隔梁加固，即橫隔梁下緣連接鋼板失效、橫隔梁錯位連接、整體性破壞等特點：V形鋼板為三角形單元構(gòu)架，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工時不破壞原有結(jié)構(gòu)，不需中斷交通；構(gòu)架是整體式，受力明確，優(yōu)于原來的鋼筋連接T梁粘錨V形鋼板加固橫向聯(lián)系

在原相鄰兩塊橫隔板之間，以預(yù)應(yīng)力鋼管的形式增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，通過預(yù)應(yīng)力拉桿鋼管加強其整體性鋼管兩端頂撐于相鄰兩片T梁側(cè)面，鋼管內(nèi)穿設(shè)粗鋼筋，沿著橋梁縱向可增設(shè)多道平行的預(yù)應(yīng)力鋼管拉桿增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力構(gòu)件加固T梁橫向聯(lián)系

對于原橫隔板過少，間距過大，橫向聯(lián)系極其薄弱的T梁橋，可在原相鄰兩塊橫隔板之間增設(shè)橫隔板或橫向鋼桁架在相鄰預(yù)制T梁翼緣之間，增大與加強后澆濕接縫，加強T梁橫向剛度，增強翼緣橫向聯(lián)系對于破損翼緣及已有裂縫的翼緣，應(yīng)鑿除原有混凝土，再用C50以上混凝土重新澆筑對于T梁翼緣板截面補強，也可采用粘鋼法加固T梁翼緣縱向接縫鉸接改濕接加固示意圖T梁縱向接縫及翼緣截面加固9.2組合箱梁橋維修加固技術(shù)體外預(yù)應(yīng)力加固組合箱梁工程示例對于組合箱梁橋上部結(jié)構(gòu)，其抗彎、抗剪承載力不足，常用的加固方法與T梁類似，如增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固技術(shù)、預(yù)應(yīng)力鋼絲繩—聚合物砂漿加固法等a）箱梁底部（b）箱梁側(cè)面?zhèn)鹘y(tǒng)粘貼鋼板加固是一種被動加固方法，鋼板只能分擔(dān)活載效應(yīng)，不能降低橋梁結(jié)構(gòu)本身承擔(dān)的恒載效應(yīng)傳統(tǒng)粘貼鋼板加固鄰跨配重粘貼鋼板加固鄰跨配重粘貼鋼板加固屬于半主動、半被動的加固方法：通過鄰跨配置加載狀態(tài)下粘貼鋼板，先改變擬加固跨箱梁的應(yīng)力狀態(tài)，再粘貼鋼板，相當(dāng)于給粘貼鋼板施加了一定的預(yù)應(yīng)力鄰跨配重粘貼鋼板法施工工藝流程配重方案設(shè)計鋼板制作預(yù)埋螺栓鄰跨配重預(yù)壓粘鋼固化撤除鄰跨配重交換橋跨配重預(yù)壓粘鋼固化撤除鄰跨配重鄰跨配重粘貼鋼板加固工藝流程鄰跨配重粘貼鋼板法鄰跨配重工程應(yīng)用K型連續(xù)橫向支撐法K型連續(xù)橫向支撐法斷面圖該方法主要用于組合箱梁橫向加固，使用預(yù)制鋼板，通過化學(xué)錨栓及壓力注膠方式，在箱梁橋濕接縫和頂?shù)装逄幗型連續(xù)支撐體系，形成共同受力體系，均勻分攤荷載，避免加固體系在局部大荷載反復(fù)作用下的二次破壞導(dǎo)致的病害再現(xiàn)施工工藝流程搭設(shè)作業(yè)平臺測量定位放線鋼筋位置探測混凝土基面處理鋼板現(xiàn)場加工鋼板和鋼橫梁安裝K型斜撐安裝壓力注漿防腐涂裝K型連續(xù)橫向支撐法施工圖（一）K型連續(xù)橫向支撐法（a）腳手架搭設(shè)（b）鋼箱梁體放線（c）鋼筋位置探測K型連續(xù)橫向支撐法施工工藝流程（a）混凝土表面鑿毛（b）鋼筋現(xiàn)場簡加工（c）植入螺桿（d）鋼板安裝（f）鋼橫梁安裝（e）鋼板螺栓連接K型連續(xù)橫向支撐法施工圖（二）（b）K型撐焊接（c）壓力注膠（d）壓力注漿（e）防腐涂裝（f）加固后現(xiàn)場照（a）K型撐就位K型連續(xù)橫向支撐法施工圖（三）K型連續(xù)橫向支撐法施工工藝流程預(yù)制鋼橫隔板加固法通過在跨內(nèi)增設(shè)預(yù)制鋼橫隔板，以加強各個組合箱梁之間的連接，提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性，降低各主梁荷載橫向分布系數(shù)橫隔板與箱梁間采用化學(xué)錨栓連接，其對橋梁橫向剛度的提高程度可以通過新增橫隔板數(shù)量確定施工準備橫隔板模具加工粘貼底板縱向鋼板橫隔板安裝底部連續(xù)鋼板安裝鋼結(jié)構(gòu)防腐處理預(yù)制鋼橫隔板加固法主要施工工藝流程預(yù)制鋼橫隔板加固法預(yù)制鋼橫隔板加固法鋼橫隔板安裝工藝(a）粘貼底板縱向鋼板(b）橫隔板加工及安裝(c）底板橫向鋼板施工(d）防腐涂裝預(yù)制鋼橫隔板加固法具有以下特點：混凝土箱梁間距離散性較大，鋼制橫隔板加固精度要求較高；新增橫隔板的寬度直接影響橫向剛度，橫隔板過寬引起上部結(jié)構(gòu)增加荷載較大施工工藝流程預(yù)制鋼橫隔板加固法（a）1:1薄板模具現(xiàn)場加工（c）橫隔板吊裝（d）橫隔板栓錨施工（e）橫隔板涂裝前打磨處理（f）防腐涂裝（b）粘貼底板縱向鋼板預(yù)制鋼橫隔板法施工圖9.2

連續(xù)梁（剛構(gòu)）橋、懸臂梁橋維修加固技術(shù)箱梁縱向抗彎加固

該方法是在混凝土結(jié)構(gòu)外部設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，以預(yù)加力產(chǎn)生的外彎矩抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，提高箱梁正截面抗彎承載力，同時其局部加固可結(jié)合粘貼加固法體外預(yù)應(yīng)力加固連續(xù)箱梁跨中縱向體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計示例（尺寸單位：cm）連續(xù)箱梁跨中縱向體外預(yù)應(yīng)力加固工程示例體外預(yù)應(yīng)力加固（a）端部錨具（b）轉(zhuǎn)向桁架（c）穿索（d）完成效果

用體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)提高箱梁正截面抗彎承載力，可同時改善腹板的抗剪能力，適當(dāng)調(diào)整橋面高程，改善橋面線形，控制主跨跨中下?lián)系陌l(fā)展體外預(yù)應(yīng)力體系由體外預(yù)應(yīng)力束、孔道管[高密度聚乙烯管（HDPE）或鋼管等]、漿體（防腐油脂或水泥漿體）、錨固體系和轉(zhuǎn)向塊等部件組成，錨固設(shè)計是體外預(yù)應(yīng)力加固的關(guān)鍵矮塔斜拉加固方法加固連續(xù)梁橋箱梁縱向抗彎加固矮塔斜拉加固方法屬于改變結(jié)構(gòu)體系加固的一種方法，將常規(guī)的體外預(yù)應(yīng)力加固體系轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠中崩庸腆w系，將梁橋的體內(nèi)索轉(zhuǎn)換到體外，增大預(yù)應(yīng)力索的有效偏心距，從而提高預(yù)應(yīng)力的作用效率矮塔斜拉加固方法新增波紋鋼腹板加固加固連續(xù)梁橋針對橋梁腹板開裂嚴重的病害，可采用箱內(nèi)新增波紋鋼腹板和箱體外預(yù)應(yīng)力進行加固，通過在箱梁中間增設(shè)波紋鋼腹板可提高主梁的抗剪能力及整體受力狀況波紋鋼腹板作為箱梁的腹板具有自重輕、抗剪屈曲強度大等特點，而且不抵消軸向力，可使預(yù)應(yīng)力有效地加載于混凝土翼緣板，提高了預(yù)應(yīng)力的效率新增波紋鋼腹板加固方法增大截面抗剪加固箱梁工藝原理腹部抗剪加固在腹板內(nèi)側(cè)或外側(cè)，綁扎鋼筋網(wǎng)，澆筑混凝土，采用植筋技術(shù)使新舊混凝土得到有效的結(jié)合，同時增設(shè)預(yù)應(yīng)力下彎束的方法實現(xiàn)抗剪加固此方法用以提高箱梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性以及斜截面的承載能力，也可用來修補裂縫增大截面抗剪加固施工現(xiàn)場頂板及腹板豎向鋼板條帶加固腹板粘貼斜向鋼板條帶加固粘貼鋼板抗彎加固粘貼鋼板抗剪加固是腹板加固常用的一種方法，一般用于腹板開裂病害的加固和頂板梗腋處受力裂縫加固。粘貼纖維復(fù)合材料抗彎加固將纖維增強復(fù)合材料粘貼在箱梁腹板側(cè)面，不會造成結(jié)構(gòu)損傷，但只能限制裂縫寬度的擴展，無法有效抑制裂縫的產(chǎn)生。（a）結(jié)構(gòu)布置實例箱梁頂?shù)装鍣M向加固在頂板、底板粘貼鋼板或纖維進行加固，鋼板或纖維按垂直橋面布置，鋼板采用植筋錨栓錨固，錨栓按一定間距設(shè)置，有效防止箱梁的跨中底板縱向裂縫的進一步開展（b）粘貼鋼板加固（c）粘貼FRP加固

調(diào)整拱上自重當(dāng)上承式混凝土拱橋由于自重或地基承載力不足，拱軸線發(fā)生變形時，可采取調(diào)整拱上自重的方法，如實腹式拱橋改建為空腹式拱橋、更換拱上填料等，來改善拱圈受力狀況上承式混凝土拱橋維修加固技術(shù)調(diào)整拱上自重加固改造上承式混凝土拱橋（南京長江大橋引橋）（a）結(jié)構(gòu)布置（b）泡沫混凝土澆筑

拱軸線線形直接影響主拱圈的內(nèi)力分布及承載力，會導(dǎo)致拱圈病害的進一步發(fā)展，如果拱肋病害是由于墩臺變位引起的，則應(yīng)重點加固墩臺，使墩臺復(fù)位穩(wěn)定采用頂推拱座的辦法復(fù)位基礎(chǔ)水平變位，解除拱座對拱腳的約束后，千斤頂推動橫梁與拱肋一起沿著預(yù)定的方向移動，使拱肋逐漸接近或恢復(fù)到原有的合理拱軸線，再分別加固拱腳、拱頂部分該技術(shù)能在頂推過程中，基本釋放頂推端拱腳的負彎矩，減小拱頂?shù)恼龔澗兀档凸叭嶋H承受的荷載，很好地解決地墩臺的水平位移問題，材料用量少，但是技術(shù)要求較高，存在一定風(fēng)險性頂推法調(diào)整拱腳水平位移

增大截面加固主拱肋增大截面加固主拱肋不同方式主拱肋加固通過采用外包鋼筋和混凝土增大原拱肋的截面面積和配筋達到提高構(gòu)件的截面承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性的目的；增大截面可設(shè)計為單側(cè)、雙側(cè)或三側(cè)加固以及四周外包加固

增大截面加固主拱肋頂部增大截面加固主拱肋立面布置圖（尺寸單位：cm）增大截面加固法的優(yōu)點是能在橋下施工，不影響交通；工作量不大，加固效果顯著；且主拱肋以受壓為主，可以充分利用主拱肋截面的材料強度

粘結(jié)鋼板加固主拱肋（尺寸單位：cm）粘貼鋼板加固主拱肋在拱肋表面清理整潔后，用環(huán)氧樹脂粘結(jié)鋼板的方法來提高其承載能力。此項技術(shù)能夠有效提高拱頂區(qū)段的承載能力，不會增加太多的恒載，且施工快速方便

粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固主拱肋在位于拱頂實腹段范圍內(nèi)的拱肋下緣粘貼碳纖維布，粘貼后高強復(fù)合纖維可以限制裂縫的開展，對于拱肋靠近兩端U形粘貼FRP，可以提高其抗剪承載力粘貼FRP在提高抗彎和抗剪承載力的同時，可以提高混凝土的抗腐蝕和抗碳化能力，有利于延長結(jié)構(gòu)耐久性粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固主拱肋

體外預(yù)應(yīng)力加固主拱肋該方法通過施加預(yù)應(yīng)力的反拱作用，減小跨中下?lián)?，有助于裂縫的閉合與減小，預(yù)應(yīng)力筋可設(shè)置為折線形和直線形兩種形式（a）直線形布筋（b）折線形布筋體外預(yù)應(yīng)筋布置形式

增加拱肋加固主拱肋增加拱肋的方式能從根本上提高結(jié)構(gòu)的承載能力，此方法可充分利用舊橋結(jié)構(gòu)，承載力提高幅度大，造價低，施工簡單（a）加固前截面（b）增加拱肋后截面增加拱肋提高拱橋承載力示例采用粘貼鋼板法或粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）法及增大截面加固法對弦桿受拉區(qū)增強對于弦桿位于上部節(jié)點負彎矩區(qū)的兩側(cè)，可在截面上部粘貼鋼板或FRP，提供負彎矩承載力增強，增強節(jié)點處的抗裂性剛架拱橋弦桿加固結(jié)構(gòu)布置弦桿及實腹段的加固

節(jié)點開裂采用粘鋼法加固，節(jié)點鋼板的大小按照節(jié)點的形狀、病害情況及傳力的需求等粘鋼區(qū)域混凝土表面處理鉆孔植埋螺栓固定鋼板安裝壓漿嘴出氣嘴壓力灌膠鋼板表面防腐處理節(jié)點加固（a）結(jié)構(gòu)布置（b）工程示例節(jié)點粘貼鋼板法加固剛架拱橋節(jié)點示例

外包鋼板加固拱腳拱腳加固

針對拱腳開裂及承載力不足的加固，主要有三種方法：外包混凝土增大截面，用較高等級鋼筋混凝土對拱腳與支座部分進行外包加固，在順橋向和橫橋向可同時加厚外包鋼板增強節(jié)點區(qū)域，在拱腳四周粘貼鋼板，加固鋼板焊接于支座鋼板，支座鋼板通過錨栓植入墩臺環(huán)形包裹粘貼高強纖維復(fù)合材料加固，將纖維復(fù)合材料環(huán)形纏繞拱腳，并通過環(huán)氧樹脂與拱腳粘貼

增設(shè)橫系梁：沿拱圈增設(shè)橫系梁，可采用預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土橫系梁或增設(shè)輕型鋼桁架橫系梁橫向聯(lián)系加固增設(shè)輕型鋼桁架橫系梁增設(shè)橫系梁：用外包混凝土加厚、加寬橫系梁截面，或?qū)M系梁改造成橫隔板，將原橫系梁截面加高使之與拱波相聯(lián)結(jié)施加橫向預(yù)應(yīng)力：提高橋梁整體橫向剛度，配合新增橫隔板實施鋼桁架鋼桁架

橋面微彎板結(jié)構(gòu)宜采用粘貼鋼板法、粘貼纖維復(fù)合材料法、改變受力模式法或與板頂部的鋪裝層增設(shè)鋼筋網(wǎng)形成疊合結(jié)構(gòu)有研究提出一種曲面型鋼梁加固法，即在原微彎板加勁肋中間設(shè)置曲面型鋼加固微彎板，型鋼上翼緣與微彎板底部粘結(jié)及植筋錨固剛架拱橋微彎板曲面型鋼加固構(gòu)造微彎板加固

腹拱與立柱加固對于立柱，一般其承載力及穩(wěn)定性均不會有問題，如需加固，可采用增大截面法或環(huán)向粘貼FRP法處理若立柱端頭局部混凝土壓碎，可采用環(huán)向包裹鋼筋網(wǎng)增大立柱截面的方法處理對于腹拱出現(xiàn)病害，可仿照拱肋增大截面加固法、粘鋼加固法、粘貼FRP加固法進行處理，處理前需要對出現(xiàn)的裂縫做灌壓封填處理主拱肋加固對于主拱肋裂縫破壞，宜采用化學(xué)灌漿法修復(fù)對于混凝土剝落、露筋，宜采用環(huán)氧樹脂砂漿局部修復(fù)對于主拱肋承載力不足，可采用增大截面法、粘貼鋼板法、粘貼碳纖維布法加固主拱肋增大截面加固鋼筋混凝土拱橋主拱肋中下承式拱橋維修加固技術(shù)對于常用的柔性吊桿結(jié)構(gòu)可采用臨時支架法、臨時吊桿法及臨時兜吊法等進行吊桿更換；對于剛性吊桿，更換吊桿方法施工困難，可采用新增吊桿法加固系桿拱橋結(jié)構(gòu)吊桿更換方法與裝置臨時支架法臨時支架法拆除吊桿示意圖更換吊桿時，吊桿下端設(shè)置豎向臨時支架，工藝最為簡單

（b）臨時吊桿（索）構(gòu)造示意圖臨時吊桿（索）法臨時吊桿（索）法目前使用最為普遍，該方法屬于主動替代法。吊桿更換過程主要分為：安裝臨時吊桿，舊吊桿的卸載與拆除，新吊桿就位、張拉、調(diào)試與臨時吊桿拆除等步驟（a）臨時吊桿（索）結(jié)構(gòu)布置示意圖臨時吊桿（索）法更換拱橋吊桿示意圖

（a）臨時吊桿上吊點臨時吊桿（索）法（b）臨時吊桿下吊點（c）舊吊桿拆除（d）新吊桿安裝臨時吊桿（索）法更換鋼管混凝土拱橋吊桿施工過程解除橋面連續(xù)安裝臨時吊桿（索）卸載舊吊桿調(diào)整橋面高程拆除舊吊桿安裝新導(dǎo)管和新吊桿新吊桿張拉與調(diào)試新吊桿防腐處理安裝錨頭防護罩安裝防護鋼管恢復(fù)相應(yīng)橋面連續(xù)

臨時兜吊原理示意圖臨時兜吊法

臨時兜吊法是采用鋼絲繩將擬更換吊桿所在處的橫梁或系桿直接兜吊在拱肋上，每次拆除舊吊桿時要對臨時兜吊系統(tǒng)進行適當(dāng)補拉，以平衡舊吊桿索力的減小

（a）安裝臨時兜吊系統(tǒng)（b）吊桿更換布置臨時兜吊系統(tǒng)臨時兜吊法與臨時吊桿法類似，其也是一種可以主動改善結(jié)構(gòu)受力的吊桿更換方法

鋼桁架臨近傳遞法荷載傳遞原理及結(jié)構(gòu)組成鋼桁架臨近傳遞法，即采用鋼桁架將待更換吊桿承擔(dān)的荷載傳遞給前后鄰近吊桿，從而實現(xiàn)中間吊桿的更換，其主要由簡支鋼桁架、上分配梁、臨時吊桿、下分配梁和千斤頂組成鋼桁架下分配梁千斤頂臨時吊桿鋼桁架臨近傳遞法

鋼桁架臨近傳遞法—鋼桁架荷載傳遞實景更換吊桿時，采用鋼桁架將待更換吊桿承擔(dān)的荷載傳遞給前后鄰近吊桿，從而實現(xiàn)中間吊桿的更換主要由簡支鋼桁架、上分配梁、臨時吊桿、下分配梁和千斤頂?shù)冉M成，張拉上下分配梁間臨時吊桿，原吊桿內(nèi)力轉(zhuǎn)移至相鄰吊桿，施工過程中應(yīng)進行重點監(jiān)控相鄰吊桿的變形鋼桁架臨近傳遞法與上承式拱橋等相似，橫向聯(lián)系的加固方法有以下幾種：增設(shè)橫系梁，增加鋼筋混凝土橫系梁或鋼桁架橫系梁橫向聯(lián)系更換鋼筋混凝土拱橋增設(shè)橫系梁加大橫系梁，一為橫系梁增大截面，用外包混凝土加大橫系梁斷面；二為橫系梁改造為橫隔板（a）植筋及鋼筋骨架（b）模板支護增強橫系梁，在梁底采用粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固法、鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿加固技術(shù)進行增強增加K形撐，對于大跨徑的鋼筋/鋼管混凝土拱橋，拱肋穩(wěn)定系數(shù)較低，采用對拱肋加斜撐與原橫撐組成K形撐進行加固鋼管混凝土拱橋新增斜撐加固拱肋橫向穩(wěn)定性拱橋立柱環(huán)向包裹粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固立柱修復(fù)與加固鋼筋混凝土立柱出現(xiàn)混凝土剝落、露筋等病害，宜采用環(huán)氧樹脂砂漿局部修復(fù)對于原立柱承載能力嚴重不足的情況，宜增設(shè)立柱對表面露筋破損嚴重的立柱，可進行外包混凝土加固一般情況下的立柱加固，可采用環(huán)向包裹碳纖維布，利用約束混凝土的原理，立柱為矩形截面時，截面角部應(yīng)做倒圓角處理斜拉橋、懸索橋維修加固技術(shù)斜拉橋可采用更換斜拉索、增設(shè)輔助墩、增設(shè)縱橫向主梁限位裝置、增設(shè)斜拉索減振裝置等方法進行整體加固

斜拉橋維修加固技術(shù)斜拉橋的主梁大多采用鋼主梁或鋼混組合梁，此類主梁多為局部病害，可采用鋼夾板法、粘貼纖維復(fù)合材料（FRP）加固、焊接鋼板增大截面等方法對于局部剛度不足、應(yīng)力集中等問題，可采用增設(shè)構(gòu)件如鋼桁架的方法加固主梁加固鋼夾板法是在主梁損傷部位采取鋼夾板的方式進行加固，實現(xiàn)損傷部位的應(yīng)力傳遞。如某斜拉橋鋼箱梁橫隔板開裂較多，裂縫主要出現(xiàn)在U肋穿橫隔板掏空弧段處，及橫隔板豎向加勁肋上端；采用鋼夾板法進行加固，以高強螺栓栓接方式進行連接鋼夾板法加固原理示意主梁加固——鋼夾板法附加鋼板橫隔板母材開裂加固實例

主梁加固增強鋼桁架加固斜拉橋鋼箱梁實例（更換腹桿）增設(shè)構(gòu)件法是在主梁上增加諸如“小縱梁”、鋼桁架等構(gòu)件與原主梁共同承擔(dān)荷載，或增強鋼桁架等構(gòu)件，改善箱梁局部受力狀況，新增構(gòu)件應(yīng)布置在適當(dāng)?shù)奈恢?，保證有效承載粘貼鋼板法和粘貼FRP法是在主梁的頂板、底板或橫隔板位置采用膠黏劑粘貼一定厚度的鋼板或纖維復(fù)合材料，能夠提高主梁的承載力、限制裂縫的開展，具有施工方便、加固效果好的特點新增鋼桁架加固原理示意螺栓連接更換腹桿換索工程中，一般要通過控制斜拉索的索力或主梁線形或兩者同時控制（雙控）來促使主梁的內(nèi)力和線形都接近設(shè)計狀態(tài)斜拉索的索長通常由以下五部分組成：梁端預(yù)埋套筒長度防水罩長度索體自由段長度塔端預(yù)埋套筒長度錨墊板厚度。

斜拉橋換索索長組成斜拉索更換在更換斜拉索時，每根索均按原實測索力進行張拉錨定換索順序從損壞的一根索開始，更換后索力應(yīng)和另一邊索力相等，由短索開始逐索更換至最長索同一長度索從中索向邊索，從左邊到右邊逐根更換，最后更換最短索

斜拉索更換流程（a）封錨混凝土鑿除（b）梁端錨頭拆卸（c）塔端錨頭拆卸典型斜拉橋換索施工流程實例同一索號的斜拉索全部更換完畢后，進行索力影響面測試和鄰近點橋面高程測量，根據(jù)測試數(shù)據(jù)決定是否調(diào)整索力全部的斜拉索更換完，拆除橋臺墊石后，重新測定全橋索力和橋面高程，根據(jù)實測值再張拉進行索力調(diào)整，使其整體線形、索力皆滿足設(shè)計要求為防止斜拉索損傷，在拉索外面增設(shè)保護鋼管

（d）索體吊裝（e）塔端錨頭安裝（f）梁端錨頭安裝及索力張拉典型斜拉橋換索施工流程實例懸索橋可采用更換吊索、增設(shè)斜拉索、設(shè)置中央扣、加強加勁梁風(fēng)構(gòu)等方法進行整體加固，可采用更換加勁梁構(gòu)件、增大截面、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料等方法進行索塔和加勁梁的局部加固

懸