[交通运输]公路旧桥加固成套技术.doc

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1、公路旧桥加固成套技术2008 年3 月24 日目 录第一章 桥梁加固技术改造的目的要求第一节 桥梁加固技术改造的目的要求第二节 桥梁加固改造的一般概念第二章 桥梁加固的原则第一节 加固设计原则第二节 加固工作程序第三节 桥梁现状评价第三章 云南省内最常见的几种桥梁的常见病害及成因分析第一节 混凝土梁式桥常见病害第二节混凝土拱式桥、石砌拱桥常见病害第三节 大跨径桥梁病害第四节 墩台病害第五节 支座病害第六节附属设施病害第七节 常见病害成因分析第八节 结构性和非结构性裂缝第四章各种桥梁加固技术的特点、力学特性、施工工艺及其适用条件第一节 桥梁加固工法第二节 粘贴钢板加固法第三节 外包钢加固法第四节

2、 粘贴碳纤布、片维加固法第五节 桥面补强层加固法第六节 增大截面和配筋加固法第七节 预应力加固法第八节 增加构件加固法第九节 改变结构受力体系加固法第十节 预应力索加固石砌桥台法第十一节 外包钢筋混凝土加固石砌桥台法第十二节 桩周桩底注浆减小桩长法第一章 桥梁加固技术改造的目的要求第一节 桥梁加固技术改造的目的要求随着交通事业的发展，公路交通量和大吨位车辆不断增加，要求通过对原有桥梁进行合理而有效的加固、加宽等技术改造来提高通过能力和荷载标准。1、通过加固技术改造，确保桥梁安全、完整、适用与耐久。2、掌握桥梁结构状况，完善基础资料包括桥梁技术资料和维修加固资料（特别是桥梁承载能力的鉴定及现状的

3、检测评定资料尤为重要），为维修加固及养护提供必要的条件。3、通过加固技术改造，提高原有桥梁的通过能力与承载力。第二节 桥梁加固改造的一般概念桥梁竣工交付使用后将进行两方面的工作：一是经常性的养护维修，其二是针对桥梁实际存在的问题与新的使用要求，进行必要的技术改造。1、桥梁养护维修（或称维修整治）：主要对危害桥梁正常营运的部分进行修缮，如：桥面铺装、伸缩缝、桥面防水设施、桥梁主体结构等。2、桥梁技术改造：通过对桥梁结构物的补强加固及拓宽等工作，改善结构性能，恢复和提高桥梁结构的安全度，提高桥梁承载能力和通过能力，延长其使用寿命，满足并适应进一步发展的交通运输需要。3、桥梁加固技术改造的分类：a、

4、加强薄弱构件：增大构件的截面尺寸，粘贴补强材料，增设体外预应力等，实际上就是通过增加截面的刚度或增加受力材料数量来提高原桥梁结构的承载能力。b、增加辅助构件：增加纵、横梁，也可采用新构件替换原结构中具有缺而不易修复的老构件等。c、改变结构体系：通过结构体系的转换来改变原有结构的受力状况有意识地增强原结构受力薄弱的截面，以改善和提高桥梁承载能力，如：简直梁变连续梁，减小跨径；采用梁拱组合结构改善结构的整体受力状况。在对上部结构进行补强加固提高承载能力的同时，对不满足要求的下部结构进行必要的补强加固，一般通过对墩台结构的补强、限制或减小墩台的位移、增加原基础的承载能力（扩大基础面积、加桩等）。第二

5、章 桥梁加固的原则第一节加固设计原则1、桥梁结构由于结构失效，或经损伤评估不满足结构安全或正常使用要求时，必须进行加固。加固设计的内容及范围应根据评估结论和委托方提出的要求确定，可以包括整座桥梁，也可以是指定的区段或特定的构件。2、加固后的桥梁结构整体寿命应恢复到原设计的桥梁寿命。3、加固设计方法必须与施工方法紧密结合，保证加固效果、新老结构连接可靠、协同工作。4、对于大桥、特大桥，其主要承重构件需要加固补强时，加固设计方案应不少于二个，并进行方案技术比选和经济评价，完成加固方案可行性报告。5、加固设计及施工尽量不损伤原结构，并保留具有利用价值的构件，避免不必要的拆除或更换。6、加固设计应按照

6、以下原则进行承载力计算： 结构计算应根据加固后结构的实际应力情况和边界条件进行。 结构的计算截面积，保留的构件采用基于检测结果的计算截面，新增构件采用实际有效面积，并考虑结构在加固后的实际受力程度、加固部分的应变滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作的程度。 加固后使结构恒载增大时，应对被加固的相关结构及基础进行验算。7、加固施工中，尽可能减少对桥上桥下通行车辆和行人的干扰，采取必要的措施，减少对周围环境的污染。8、在加固过程中，若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时，应立即停止施工，会同加固设计方研究，采取有效措施进行处理后，方能继续施工。9、加固施工中，应采取必要安全监测措施，确

7、保人员及结构安全。第二节加固工作程序桥梁现状评价加固工程可行性研究报告加固工程施工图设计加固工程施工、监理招标施工组织设计施工验收第三节 桥梁现状评价桥梁现状评价是建立在对桥梁技术状况、各部位缺陷、病害进行全面细致检查的基础上，对其进行使用功能和承载能力评价。1、使用功能评价 设计技术标准：包括原设计荷载标准、桥面净空、孔径、基础埋置深度等是否满足运营要求。 桥涵各部件完好程度：各部件能否保持正常使用，如：桥面平整度、伸缩缝、泄排水设施、支座、栏杆、人行道等构件的完好状况。上、下部承重结构质量状况，有无裂缝、腐蚀、风化、疲劳等破损现象及挠曲、沉陷等位移变形现象，以及对桥梁整体正常使用功能的影响

8、程度。 桥梁养护状况及意外事故的分析：是否经常对桥梁进行检查、养护；养护难易程度，经常性养护费用及养护材料、机具设备消耗情况；有无发生意外事故，发生事故的几率，处理发生事故难易程度等，并对影响桥梁使用功能进行分析，作出评价。2、承载能力评价 原结构检算：原结构检算基于原设计图及竣工图（无设计图时，应实测有关设计结构尺寸参数），对持久状态桥梁结构承载能力极限状态、正常使用极限状态和持久状态桥梁地基与基础的承载能力进行验算。 基于检测结果的承载能力评定：根据桥梁结构或构件的检测评判结果，确定承载能力检算系数、恶化系数和截面折减系数以及活载影响修正系数的合理取值，对持久状态桥梁结构承载能力极限状态、

9、正常使用极限状态和持久状态桥梁地基与基础的承载能力进行评定。 荷载试验鉴定：当通过桥梁调查检测与检算分析尚不足以鉴定桥梁承载能力时，可采取荷载试验测定桥梁在荷载作用下的实际工作状态，结合桥梁调查、检测与检算来评定桥梁的承载能力。第三章 云南省内最常见的几种桥梁的常见病害及成因分析第一节 混凝土梁式桥常见病害1、混凝土裂缝：跨中梁底横向裂缝、梁底纵向裂缝、板底八字裂缝、梁端斜裂缝、箱梁腹板竖向裂缝。2、混凝土蜂窝、麻面、脱落、空洞、板底渗水等。3、露筋：波纹管外露、钢筋外露、钢筋锈蚀等。4、梁底变形。5、横系梁裂缝：横向裂缝、竖向裂缝。梁端斜裂缝板底纵向裂缝 板底八字裂缝板底波纹管外露 板底空洞

10、、露筋混凝土蜂窝 钢绞线外露箱梁底板混凝土质量较差箱梁腹板竖向裂缝 箱梁腹板竖向裂缝箱梁底板横向裂缝 箱梁底板空洞箱梁底板横向裂缝 箱梁底板横向裂缝空心板底横向裂缝 T 梁梁底马蹄纵向裂缝板底渗水 T 梁底下挠。第二节 混凝土拱式桥、石砌拱桥常见病害1、拱顶下沉、拱轴线变形、桥面积水。2、主拱圈开裂： 主拱与拱上建筑结合面的环缝：指主拱与拱上建筑交界处沿桥跨方向的裂缝。 主拱自身裂缝a 拱顶径向裂缝：一般分布在3/85/8区段内，少数也有分布范围大，延伸到1/43/4 范围内,在拱肋侧面上，裂缝由拱肋下边缘向上边缘延伸。b 拱脚截面拱背径向裂缝：在拱肋侧面上，由拱肋上缘向下缘延伸。3、拱上建筑

11、损坏腹拱圈纵、横向裂缝，腹拱墩竖向裂缝，地梁横向裂缝等。4、石砌拱桥、石砌拱圈砌体灰缝脱落、局部松动、外鼓。腹拱圈纵横向裂缝主拱圈纵向裂缝 主拱圈纵向裂缝。第三节 大跨径桥梁病害1、钢筋混凝土连续梁桥主要病害：主梁底面横向裂缝、顺桥向裂缝、腹板竖向裂缝、孔洞附近网状裂缝、混凝土成片脱落导致钢筋锈蚀、混凝土蜂窝、麻面、空洞等。箱梁底板砼成片脱落 箱梁底板砼夹施工垃圾。2、预应力连续梁桥、T 型刚构桥主要病害：跨中下挠，腹板顺桥向裂缝，跨中垂直裂缝、主拉应力裂缝等。连续箱梁支座附近斜裂缝 箱梁底板砼保护层厚度不足。第四节 墩台病害1、墩台位移2、桥台前墙竖向裂缝、侧墙竖向裂缝。3、石砌桥台砌体灰缝

12、脱落、局部松动、外鼓。4、台帽受损5、盖梁跨中裂缝、盖梁端头斜裂缝。拱桥桥台前墙裂缝 梁桥桥台前墙裂缝桥台前墙裂缝盖梁斜裂缝 盖梁竖向裂缝第五节支座病害橡胶支座主要病害：支座剪切变形、水平环状裂缝、竖向裂缝、鼓包。支座鼓包、竖向裂缝 水平环状、竖向裂缝连续箱梁盆式橡胶支座受损 盆式橡胶支座老化、开裂第六节附属设施病害锥坡裂缝、砂浆脱落、空洞、下陷等。第七节 常见病害成因分析一、混凝土梁板式桥病害成因分析1、设计方面设计考虑不周，结构尺寸不合理，计算差错或漏算、钢筋布置不合理、整体安全度考虑不充分、应力计算有误，构造筋配置不足、局部细节处理不当等。 设计考虑不周：钢筋过密，混凝土骨料难以进入而产

13、生分离，保护层过薄，引起保护层脱落，钢筋锈蚀，造成有害气体侵蚀。 尺寸选择不当：T 梁、箱梁的腹板过薄，均易使混凝土浇筑困难、振捣不密实，出现蜂窝、麻面。 设计计算差错或漏算：荷载考虑不周，计算错误，梁板截面配筋不足，局部细节处理不当，造成开裂甚至倒塌事故。2、施工方面施工是造成混凝土梁板质量问题的最主要原因，如：施工方法落后、方案选择不当、施工工艺管理不严、原材料选择不合理等。 施工方法落后，在 80 年代前施工的不少桥，由于机械设备少，采用人工运输和振捣，混凝土浇筑质量低下，普遍出现蜂窝、麻面和孔洞。 原材料质量低劣：钢筋、水泥、碎石质量达不到设计要求，混凝土出现大量裂缝。 施工工艺控制不

14、严：如集料的级配、混凝土配合比设计不佳，混凝土和易性欠佳，拌和不均匀，施工垃圾掉入混凝土内，混凝土浇筑完后，养护措施不力，因温度、收缩等的影响，导致结构产生早期裂缝。 施工方案选择不当：对侧压力考虑不足，侧模的模板刚度不足，形成跑模，漏浆；雨水天浇筑混凝土无有效防护措施，使混凝土含水量增大，混凝土强度降低，因雨水冲刷混凝土中的水泥浆造成蜂窝、麻面等。 施工缺陷：对支架未进行预压，浇筑混凝土时支架产生变形、位移，施工控制不到位等；空心板充气囊定位筋偏少，振捣混凝土时气囊下沉，造成底板厚度偏薄。 受经济利益影响：低价中标，使技术措施、施工设备、材料质量由于资金不足而降低标准；投资过少、层层分包等造

15、成工程质量难以控制。3、其他方面 长期超负荷运营：随着国民经济的发展，涌现出大量的超载车辆，使桥梁长期处于超载运营状态，引起梁板出现裂缝、变形过大、耐久性降低甚至倒塌事故。 自然灾害、化学侵蚀：地震，有害物质泼洒到桥面，冬季撒盐等引起混凝土保护层脱落，钢筋锈蚀。 人为破坏：立交桥净高不足或车辆超高，车辆撞击梁板，交通事故，等造成混凝土脱落、钢筋裸露。 维修工作不及时：限于经费、人力、管理及其他原因，桥梁处于失养状态，长期带病工作，严重影响了桥梁的耐久性。二、拱式桥病害成因分析1、拱顶下沉：桥台位移引起，原设计通行能力不足也会引起，未设预拱度或预留拱度不够，混凝土质量差，徐变系数大等。通常矢跨比

16、小，下沉量大，当下沉量较显著时，常拌随产生拱圈开裂。2、主拱圈开裂：一类是恒载、活载或结构位移引起的结构受力裂缝；另一类是由于混凝土干缩引起的塑性收缩裂缝或温度引起的温度裂缝。后者裂缝的特点是宽度较小、长度较短，一般会出现在结构受力的薄弱环节，不会对结构实际安全造成显著影响，但如果桥梁长期处于超负荷状态，会加重第一种裂缝的发展。结构裂缝是结构缺陷的集中体现。3、拱上建筑损坏 因主拱圈变形而导致拱上建筑开裂 拱上建筑自身强度不足导致破坏 排水不畅，导致冻胀或水损坏，结构因而变形、损坏。4、拱脚上缘开裂：桥台位移5、桥台水平位移：桥台抗推力不足、稳定性差。三、大跨径桥梁梁体下挠、开裂的成因分析1、

17、设计上缺乏主动控制梁桥恒载下挠值的意识设计非常重视施工各阶段的强度和应力验算，这是对的，但对施工各阶段控制挠度的必要性认识不充分，认为通过施工控制，调整立模标高与预设拱度即可得到解决，而没有有意识地去主动控制施工阶段的下挠值，恒载下挠就可以达到相当的数值；徐变下挠与恒载弹性下挠大体成正比，恒载弹性下挠越大，徐变下挠也越大；设预拱度是被动的，它可以抵消一部分下挠，但丝毫不能减小徐变下挠总量。2、对混凝土徐变的严重性和长期性认识不足徐变是桥梁下挠重要原因之一。大跨径桥梁的恒载内力占80%90%，为减少恒载内力，必然走轻型化道路。根据钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范可知，构件的理论厚度越小，徐变

18、系数越大（P57）；梁的箱形板件越薄，理论厚度就越小，就有较大的徐变系数。在具有较大弹性下挠的情况，徐变挠度很大。3、片面强调工期建设单位往往希望缩短工期，再加上一些设计图纸仅标明混凝土强度达到设计要求强度多大百分比以后，即可张拉。而没有对混凝土加载龄期提出要求，加载过早带来的二个后果： 早期混凝土弹性模量的增长滞后于强度增长，混凝土强度达到规定值，但混凝土弹性模量往往仅达到设计值的70%甚至还要小些，因此，在预应力弯矩不能完全抵消自重弯矩时，会使施工阶段弹性下挠值增大。 早期加载会使混凝土徐变增大，由规范混凝土名义徐变系数值可见，3 天加载和7天加载比较，名义徐变系数值增加15%20%，过早

19、加载会不仅使预应力的徐变损失加大，而且使徐变挠度增大。4、预应力损失值大大超过设计计算值，有效预应力不足 在工地上，对进行预应力损失试验重视不够，没认真去做。确有试验表面，预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失，比设计采用值大很多，甚至差几倍。 预应力管道的压浆，存在不饱满、有空隙或者有离析现象。浆体离析，往往使上凸的底板预应力束部分泡在水中，预应力束锈蚀而减少有效面积，导致预应力不足。以上二点，不但会增大梁跨中下挠，而且可能导致梁的正截面强度不足而出现垂直裂缝，这也是下挠重要原因之一；导致腹板纵向裂缝。5、梁自重超过设计自重超重，不但引起挠度增大，而且还可能引起梁体弯曲开裂，刚度减小，

20、而进一步增大挠度。6、部分活载也会产生徐变挠度桥上车流不断，实际也成了恒载，也会产生徐变挠度，导致下挠增大。7、梁体开裂，挠度加大。梁体在下挠的同时开裂，不论是斜裂缝或垂直裂缝，都会导致梁的刚度降低，会使挠度加大，尤其在较严重的斜裂缝和垂直裂缝时。四、墩台病害成因分析1、石砌桥台前墙垂直裂缝：台背填土排水不畅，在车辆荷载的作用下，过大的侧向土压力超过桥台砌体的抗拉能力，造成前墙开裂。2、石砌墩台砌体灰缝脱落、局部松动、外鼓:砂浆强度不足，内部排水不畅，使得砌体外鼓。3、台帽受损：梁端受到冲撞、挤压等造成的。4、盖梁跨中裂缝、盖梁端头斜裂缝：抗弯不足、抗剪不足。五、圆形板式橡胶支座1、招标采购中

21、过分关注最低价中标，没有选择到质量信誉好的厂家和供货商。2、支座采购价格低于成本，供货商只能供应“质次”产品，在加上施工保修期内对供货商和厂家支座质量风险上没有建立完善的制约机制。3、支座采购价并不低，但由于没有对支座质量委托信誉较好的检测单位进行检测，又没有建立在施工保修期内对供货商和厂家在支座质量风险的制约机制。第八节结构性和非结构性裂缝一、非结构性裂缝（由变形引起的裂缝）如：温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等原因引起的变形，当变形得不到能满足时，在结构构件内部产生自应力，当此自应力超过混凝土允许应力时，即会引起混凝土裂缝。 塑性裂缝：混凝土集料沉落裂缝、塑性收缩裂缝（水份蒸发过快）。

22、如：变截面处、板肋交接处、龟裂等。 收缩裂缝：混凝土形成后，表面水份蒸发，内外干缩量不一致，表面混凝土收缩变形受到混凝土内部约束，而初期混凝土早期强度较低，而拉应力较大，因此出现收缩裂缝。 温度裂缝：结构随温度变化产生热胀冷缩随即发生变形，当此变形受到约束，在混凝土内部产生拉应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土即出现的裂缝，称温度裂缝。 施工缝：当施工缝处理不当,会由于混凝土收缩或受力变形后引起裂缝。二、结构性裂缝由外荷载引起的裂缝，其裂缝与荷载相对应，预示结构承载能力可能不足或存在严重问题。对裂缝原因分析是对裂缝危害性评定、裂缝的修补和加固的依据。 设计原因为主的裂缝：钢筋锚固长度不足

23、，计算简图与实际受力不符（初搞设计者选取设计简图不当），计算错误、构造不当引起的变形开裂，构件刚度不足，结构次应引起的裂缝，设计为考虑施工方法引起的裂缝，预制构件连接开裂等。 施工原因为主的裂缝：钢筋配置位置不当，模板和支架不善，原材料质量不佳，施工超载，施工质量粗糙低劣，养生不当，堆放支垫位置不准确，提前张拉，施工顺序不当等。 使用原因为主的裂缝：超载，年久失修。 其他原因引起的裂缝：火灾，钢筋腐蚀裂缝，地震等。三、裂缝的危害混凝土梁板的裂缝是一个很普遍的技术问题，工程的破坏与倒塌大多数是由裂缝的开展开始的，因此人们对裂缝往往产生一种破坏前兆的恐惧感，也是人们关注的问题之一。通过对混凝土结构

24、构件的裂缝开展了许多研究、调查与总结，得知混凝土材料裂缝的出现是其内部结构发展的结果。过宽的裂缝，对结构产生较大的危害，具体如下： 冰冻的影响：水分渗入裂缝内，当气温降至-2以下时，水分结冰，结冰体积会膨胀，导致裂缝边缘的散裂，每当冻融循环一次，散裂现象就会发生一次，即裂缝将逐渐加宽。 钢筋锈蚀：一旦水分或腐蚀气体到达钢筋，锈蚀开始。锈蚀消减了钢筋的受力截面积，特别是高强钢丝，因表面积大而截面积小，锈蚀对其危害性更大。其次锈蚀的产物铁锈，比原金属有更大的体积，产生一定的膨胀力，致使混凝土裂缝继续扩展，影响了钢筋和混凝土的粘结力。 加快混凝土碳化剥落：降低结构抗疲劳能力，影响结构的耐久性。 降低

25、结构的承载能力：由于钢筋腐蚀，截面消减和混凝土裂缝使有效高度削减，使结构承载力有所降低。第四章各种桥梁加固技术的特点、力学特性、施工工艺及其适用条件第一节 桥梁加固工法1、主动加固法方法：施加预应力、改变结构体系等，改变结构受力行为。特点：改变桥梁恒载的内力分配，增加全桥刚度，闭合裂缝，并调整变形。涉及因素：结构原有内力状况，原桥的施工工艺、混凝土的强度、预应力的损失、支座形式、加固工艺等。效果：方法得当可有效的改变结构损伤状况；方法失误可加重损伤，甚至垮塌。2、被动加固法方法：主要是粘贴碳纤维、钢板、补强普通钢筋等。特点：不改变结构的恒载内力状况，方法灵活，可根据裂缝的位置方向随意设置。作用

26、：控制裂缝进一步开展，提高桥梁承载力。缺点：对已存在的裂缝需压浆封闭后再进行被动加固。适用范围：多用于在恒载作用下承载力满足要求，但活载作用下承载力不满足的情况，在中小桥和大桥的次要受力方向进行加固时常采用。3、主动加固与被动加固方法对比例：大跨径预应力混凝土 T 型刚构桥裂缝开展的环境：恒载占总荷载的 80%以上，大量裂缝在仅有恒载作用时不闭合，结构在恒载时的应力状态已不满足要求。裂缝开展的原因：与预应力筋锈蚀有较大关系。需要解决的问题：闭合裂缝、总体刚度下降、承载力不足、调整变形。适用方法：主动加固法紧紧依靠粘贴碳纤维、钢板等被动加固是无法解决结构整体刚度下降，承载力不足的问题，必须采用主

27、动加固法以调整结构的内力，加强整体刚度，提高承载力。第二节 粘贴钢板加固法1、技术特点及适用条件特点：主梁承载力不足，或梁板桥出现严重的横向裂缝，或纵向主筋出现严重锈蚀，或梁端出现严重的斜裂缝，在结构的受拉部位或薄弱部位粘贴钢板或锚固钢板，使其与结构形成整体，用钢板代替增设的补强钢筋，提高桥梁的承载能力。适用条件：该法适用于受弯、受剪和受拉构件，适用在环境温度：-2060范围内，相对湿度不大于70%，无化学腐蚀地区。2、附加影响 需对结合面进行处理，并钻埋螺栓孔，对原结构产生了损伤。 钢板需作防腐处理，增加了日后的养护费用。3、力学特性 加固受弯构件，破坏前外帖钢板与混凝土之间有很好的粘贴性能

28、，可以保证钢板与被加固构件间的共同作用，并保证钢板达到屈服强度。进入破坏阶段，多数构件钢板与混凝土之间发生局部剥离，沿板与混凝土交界面，出现较长的顺筋裂缝，混凝土撕裂，因此导致构件破坏。 加固抗剪构件，构件的破坏类似于普通混凝土受剪构件，首先出现斜裂缝，然后裂缝不断发展，钢板应力明显增大，最后构件产生破坏。但是，在构件受力过程的后期，明显可以观察到锚固端的局部损伤，甚至剥离。4、施工工序及工艺 被加固构件结合面的处理：除污、凿毛、去粉、吹净、用丙酮擦拭。 钢板粘合面的处理：除锈，直至出现金属光泽。 胶浆：粘结剂中有环氧类胶、喜力得胶等，使用前进行现场质量检验，购买时要有合格证书。 卸荷：为保证

29、粘贴钢板的质量及受力效果，在胶液固化期间应封闭交通。 粘贴：粘贴剂配好后，用抹刀涂抹已处理好的混凝土表面和钢板，然后将钢板贴于预定位置，用小锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，若无空洞声，表示已粘贴密实，否则重贴。 固定与加压：事先有预埋螺栓的采用螺栓固定；无预埋螺栓的用特制夹具或千斤顶顶撑，压力保持在0.050.1MPa，使胶液刚从钢板边缝挤出为度。 固化：环氧类胶在常温下固化，若温度在20以上时，24h 即可解除夹具或支撑；若低于15，可采用红外线灯加温，固化期间不得对钢板有任何扰动。 防腐处理：按设计要求进行防腐处理。5、工程实例 空心板梁底粘贴钢板大件运输加固工程：通过在梁底粘贴钢板解决梁的抗弯问

30、题，粘贴钢板有直接加压法、也有植锚筋作为联接螺栓对钢板进行加压法，见图1。 二梁式 T 梁梁端粘贴斜钢板大开门桥加固工程：该桥为二梁式T，主要病害：梁底横向裂缝、梁端剪力裂缝。采用加固措施：在T 梁梁端粘贴斜钢板，解决抗剪问题，斜钢板通过预埋螺栓固定在混凝土上，钢板与混凝土之间用环氧砂浆粘贴；在梁底增加纵向受力主筋，恢复箍筋，用环氧砂浆恢复保护层；重做桥面铺装。见图3。 五跨预应力钢筋混凝土连续梁桥箱梁内粘贴钢板贵州思南乌江大桥：5100m 的预应力钢筋混凝土连续梁桥，在建桥过程中，发现箱梁内顶板下缘横向少放一半的受力钢筋，采用：在板底横向粘贴钢板的方法解决；在上齿板的位置，用粘贴工字钢的方法

31、解决，在箱的两侧腹板浇混凝土柱，表面预埋钢板，用斜撑撑住工字钢梁，见图4。 双曲拱拱肋底粘贴钢板双河桥：病害：腹拱开裂、主拱承载能力不足。采用加固措施：沿主拱圈全长，在拱肋下缘预埋加压螺栓，粘贴钢板；拱上建筑由原来的腹拱圈改为排架式立柱拱上建筑，有效地解决了腹拱圈开裂的问题，重新浇筑桥面混凝土。 巧蒙公路双河大桥：为一孔57m 的双曲拱桥，病害：主拱圈的拱脚应力不满足设计要求，拱波部分开裂，腹拱圈开裂；采用措施：在主拱圈下缘加工字钢，增强主拱圈的整体强度及刚度，同时在拱肋与钢拱肋之间设横向预应力；加厚拱脚上缘截面高度；在腹拱圈加型钢，腹拱圈上靠桥面部分设横向预应力；重新浇筑桥面。见图6。筑龙网

32、 WWW.ZHULONG.COM52起拱线拆除原桥局部栏杆及人行道，桥面开原桥栏杆改钢栏杆槽安装横向预应力钢绞线2-4 140 L808植筋、钢筋网、拱背现浇砼补强OVM15-1锚固，钢拱架安装完成以后再张拉钢拱架拼装分段编号钢拱架拱脚段植筋拱肋脚现浇C30砼3000 80锚块与拱架焊接锚块与拱架焊接接头钢板上、下分别弯折加 I14140500 M1850螺栓4-520孔横向预应力锚块与钢拱架焊接图6 巧蒙公路双河大桥加固实例筑龙网 WWW.ZHULONG.COM53第三节 外包钢加固法1、技术特点及适用条件特点：外包钢法施工简便，效果直观明显，对施工环境影响小，不显著增大原构件截面尺寸和自重

33、，但可以大幅度提高其承载能力。适用条件：该法主要适用于提高受压为主构件的承载力、刚度和延度，如：桥墩、拱肋、桁架杆件的加固。适用在环境温度：-2060范围内，相对湿度不大于70%，无化学腐蚀地区。外包钢用钢材：型钢、钢板、扁钢和钢管等。2、附加影响 需对结合面进行处理，并钻埋螺栓孔，对原结构产生了损伤。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM54 钢材需作防腐处理，增加了日后的养护费用。3、力学特性外包钢法受力简单直观，外包钢可以按刚度比分担原结构的荷载，加固效果明显。外包钢法加固：分干式外包钢和湿式外包钢法加固。 干式外包钢法：当型钢与原柱间无任何联接，或填塞水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力有效

34、传递时，称为干式外包钢法。 湿式外包钢法：除钢筋联接外，还以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂灌浆等方法粘贴，称为湿式外包钢法。湿式外包钢法除角钢可以分担原结构的荷载，外套扁钢可以对核心混凝土产生约束作用，提高其受压强度，加固效果优于筑龙网 WWW.ZHULONG.COM55干式外包钢法。4、施工工序及工艺 被加固构件结合面的处理：除污、凿毛、去粉、吹净、用丙酮擦拭。 钢板粘合面的处理：除锈，直至出现金属光泽，具有一定的粗糙度，打磨纹路尽量与钢板的受力方向垂直。 预埋螺栓：钻眼、预埋螺栓。 固定钢板：粘贴钢板，加压，在钢板与被加固面之间注浆或填塞胶泥。 防腐处理：按设计要求进行防腐处理。5、工程实例某桥

35、：体外索自平衡钢管混凝土大跨径拱桥，两边孔为无推力曲杆梁（钢筋混凝土），中孔为拱桥（钢管拱），边孔在施工卸架的时候，边孔筑龙网 WWW.ZHULONG.COM56拱肋出现横向裂缝。采用加固措施：在混凝土截面加预应力钢绞线、外包钢板的方法加固，具体：在混凝土表面植筋、钢板对孔打眼，植筋与钢板焊接，钢板与混凝土之间注浆粘结剂，见图7。混凝土拱肋钢板图 7 拱肋外包钢板筑龙网 WWW.ZHULONG.COM57第四节 粘贴碳纤布、片维加固法1、技术特点及适用条件特点：碳纤维布、片材具有轻质高强、操作简单、易于粘贴、不锈蚀的特点，可用于抗弯、抗剪、抗压（偏心受压）及抗震等的加固。适用条件：混凝土梁式桥

36、、板桥、盖梁的抗弯、抗剪的加固；对于配筋较低或钢筋锈蚀严重的旧桥，加固效果尤为显著。还适用于混凝土墩柱的抗压补强；抗震延性补强以及地震破坏后的修复。2、力学特性碳纤维片材受拉时呈弹性关系直至破坏，碳纤维一般不具备钢筋所拥有的延性，加固后结构的延性将受到限制；另一方面由于碳纤维片材的延性缺乏，构件中的应力重分布将受到筑龙网 WWW.ZHULONG.COM58约束。因此，在加固设计时，不能简单地将碳纤维作为钢筋的替代物，必须考虑碳纤维片材的受力特点。碳纤维布材的粘贴层数：三层，超过三层不起作用。设计：抗弯加固设计（粘贴梁底）、抗剪加固设计（粘贴梁端，三种）、混凝土墩柱加固设计（连续粘贴、螺旋形间隔

37、粘贴、环状间隔粘贴，P35）。3、施工工序及工艺 构件表面处理：清除构件表面的剥落、疏松、蜂窝、麻面、腐蚀等裂化混凝土，对较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 涂刷底层树脂：涂刷厚度不超过0.4mm筑龙网 WWW.ZHULONG.COM59 找平修补：对混凝土表面凹陷部位应用腻子修补填平 粘贴碳纤维布材、片材：按照设计要求的尺寸裁剪粘贴碳纤维布材，然后粘贴，用专用滚筒沿同一方向反复滚压直至树脂渗出碳纤维布材外表面，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。 表面防护：涂刷防护涂料4、工程实例 某空心板桥：梁底出现纵向裂缝，梁端出现斜裂缝，板底厚度不满足设计要求。采用措施：在梁底粘

38、贴碳纤维布材、梁端粘贴碳纤维布材、在空心板空洞，加自流平混凝土，增加板的厚度。见图8。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM60图8 空心板粘贴碳纤维加固实例 石羊江桥：对墩柱外包混凝土，桥台后做搭板改造成半整体式桥台，在边跨的梁板底粘贴玻璃纤维布。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM61图9 石羊江桥加固实例 楚雄大岔河桥：钢筋混凝土T 梁，荷载等级低，主梁不同程度出现病害，横向联系较弱，采用加固措施：拆除桥面铺装，封补主梁裂缝，在梁底粘贴碳纤维布（三层），将原来的横系梁筑龙网 WWW.ZHULONG.COM62变为横隔板，重浇桥面铺装，增强了原桥的整体强度和刚度。 某座 T 梁：梁底出现

39、横向裂缝，梁端出现斜裂缝。见图10、11、12。图 10 沿全梁长包碳纤维筑龙网 WWW.ZHULONG.COM63图11 沿全梁长、腹板高度包碳纤维图12 沿梁端剪力区包碳纤维筑龙网 WWW.ZHULONG.COM64 墩柱加固：对柱形或圆形墩柱，采用碳纤维包裹的方法加固，可以提高其抗压强度。有连续粘贴法、螺旋形间隔粘贴法、环状粘贴法等。通过室内试验，对提高轴心抗压效果较好。a) b) c)图 13 碳纤维包裹法a）连续粘贴 b）环状间隔粘贴 c）螺旋形间隔粘贴第五节 桥面补强层加固法1、技术特点及适用条件特点：通过在桥面加铺一层钢筋混凝土层，筑龙网 WWW.ZHULONG.COM65并且与

40、原结构形成整体，加大桥面板或主梁的有效高度，提高主梁的抗弯刚度和桥面板的整体刚度，从而提高桥梁承载能力。适用条件：主梁或桥面板承载力不足，刚度不够，或铰接梁、板缝不能有效传力，可采用此法加固。受桥面补强厚度的限制，该法主要适用于中小跨径的桥梁，对恒载有严格要求的桥梁不适用此法。2、附加影响采用该法加固，桥面板或主梁恒载将有所增加，应通过计算判断桥面增厚以后是否可以提高桥梁的有效承载能力。若增加恒载影响较大，则考虑采用其他加固方法或与其他方法综合运用。加铺补强层后，桥面标高也将受到影响，连接路面或桥面纵坡应予调整。为了减小补强筑龙网 WWW.ZHULONG.COM66层增加的恒载，往往必须先凿出

41、原桥面铺装层，并对伸缩缝进行改造；加铺补强层后。3、材料 钢筋：植筋，补强层的钢筋。 混凝土：掺外加剂的混凝土防水剂、膨胀剂。纤维混凝土抗裂、韧性、延伸率、抗冲击、抗渗能力高。 植筋胶：粘结力强、耐久性好、快硬、低毒和无害。 界面剂：新老混凝土截面不宜粘结，采用界面剂增强它们之间的粘结力。3、力学特性 采用桥面补强层法加固，被加固结构承担新加固层的自重，当在二次荷载作用下，由筑龙网 WWW.ZHULONG.COM67原结构与补强层共同受力。 原结构与补强层之间的传递拉力、剪力效果主要依靠结合面上混凝土粗集料咬合的摩阻力和锚筋作用来传递。 梁、板结合面处于复合应力状态，可以传递压力，对于剪力和拉

42、力，由于结合面混凝土所具有的抗剪和抗拉能力较弱，易出现裂缝。4、施工工序及工艺 清理桥面或铲除原桥面铺装 处理缺陷、病害、处理结合面：剔除松动开裂的混凝土，封补裂缝、钢筋除锈，将结合面形成糙面。 钻孔、植筋：钻孔，清孔，灌胶，植筋，钻孔时注意避让原结构的预应力钢束和普通钢筋。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM68 安装钢筋网：与植筋连接 浇筑补强层混凝土 养护混凝土：要求湿养时间不少于14d，并随季节、温度进行调整。5、工程实例 大件运输加固设计：凿出原桥面铺装，在预应力空心板梁、T 梁顶面现浇混凝土，提高截面整体高度，提高桥梁的抗弯刚度和整体刚度。 永胜金沙江大桥 门式双塔斜拉桥，主梁为

43、钢筋混凝土矩形梁，矩形梁上安放型板。主要病害：型板跨中有横向裂缝和斜裂缝，经验算，型板的抗剪不足；桥面横向裂缝较多，均开在型板的位置处；裂缝反射到桥面筑龙网 WWW.ZHULONG.COM69铺装，原桥面铺装配筋较细，已失去桥面铺装的作用。加固措施：单向行驶；凿出原桥面铺装；对已损坏的型板挂模板重新浇筑；在型板上植筋，布置新的纵、横向桥面钢筋网，使型板上植筋与新的桥面钢筋连接，达到提高整体刚度，共同受力的效果。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM701231530 30 20 50 205 771255 5 20 5 145 5 20 5 5555 50 30 307图14 永胜金沙江斜拉桥

44、加固实例筑龙网 WWW.ZHULONG.COM71第六节 增大截面和配筋加固法1、技术特点及适用条件特点：在构件表面加大混凝土尺寸，增加受力钢筋，使其与原结构形成整体，从而增大构件的有效高度和受力钢筋面积，增加构件的刚度，提高桥梁整体承载力。适用条件：该方法适用于梁（板）桥及拱桥拱肋的加固。2、附加影响：加大构件截面，会使上部结构恒载增加，对原结构及基础承载力有一定影响。3、力学特性 增大主梁混凝土截面和增加配筋后，使主梁成为二次受力的叠合构件，原主梁截面除承担原自重产生的应力外，还承担后期恒载和活载产生的应力。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM72 按二次受力叠合梁进行承载力极限状态和正

45、常使用状态验算。如果桥面铺装也进行加固，则可适当考虑部分铺装层参与受力。4、施工工序及工艺 材料要求：采用早强混凝土或微膨胀混凝土；选用坚硬碎石或卵石，最大粒径不宜大于20mm；纵向受力主筋不宜小于12mm，封闭箍筋直径不宜小于8mm。 处理结合面：清理缺陷结合面至密实，构件凿毛；但采用三面包或四面包时应将构件棱角敲掉；除去尘土和浮渣，冲洗混凝土表面。混凝土表面最好做成剪力槽形式。 对原有和新设受力钢筋应进行除锈处理，在有条件时，在受力钢筋施焊前采取卸荷或支筑龙网 WWW.ZHULONG.COM73顶措施，并逐根分段焊接，以减少原受力钢筋的热变形，使原结构的承载力不致受到较大影响。 外包混凝土施工具有一定的难度，因此在采取一定的措施保证混凝土的振捣质量，并加强新浇混凝土的养护，养护期最好大于14d。 当结构因主筋超过容许范围而桥下净空受到限制不宜加大截面高度时，可采用增焊主筋的方法加固，其要点如下：a、增焊主筋：先凿开梁的保护层，露出主筋，将原箍筋切断拉直，再把新增钢筋焊在原主筋上，增焊主筋的断头宜设在弯矩最小的截面。为减少焊接应力，采用断续双面焊缝，从跨中向两端依次施焊。b、增设箍筋：如果原桥面箍筋