北京公路桥梁常见病害及加固措施共126

公路桥梁安全全与维修加固固交通运输部公公路科学研究究院北京公科固桥桥技术有限公公司2013年12月主讲人:李健公路桥梁病害分析与维修加固热点问题病害特征与承承载能力评估估桥梁结构的加加固技术※桥梁维修加固固决策分析桥梁灾后(地震)防治与抢修养护工程师制制度概述公路交通——生命线工程桥梁——咽喉工程、、百年大计工工程桥梁养护面临临的三大问题题：耐久性安全性适用性病害集中暴露露期：建成投入使用用的20～30年后特点：经济越发达，，面临的问题题越突出概述桥梁养护管理理工作中的关关键技术——国际桥梁界研研究热点桥梁养护检查查——去人为化技术状况评价价——去差异化养护管理与健康监测——可靠度特殊检查——隐蔽承载力评定（（其他适应性性评价）养护维修——模式化、标准准化加固改造——小干扰、快速速材质状况检测测与耐久性评价——规律检测仪器设备、加固维修材料自主研发概述管理不善（超超载、挖沙、、养护不及时时）先天不足（设设计、施工、、未考虑养护护）各种灾害（风风、水、火、、撞、地震））概述建成初期各类类桥梁均缺少少可靠、便捷捷的养护通道道概述检测单位与设设计单位的责责任心普遍还还不高：多跨桥梁的检检测，检陆不不检水，检边边不检中病害成因分析析不准确共性与个性结结构与收缩缩裂缝钢砼砼与预砼氯离子空心心板纵向裂缝缝变截面箱箱梁裂缝成因因处治措施不利利空心板灌浆单单梁板受力力补强损伤伤材料质量量概述——桥梁病害回顾顾结构先天不足足双曲拱、、桁架拱、刚刚架拱和带挂挂孔T构等桥梁结构构2011年7月19日凌晨零时40分，北京怀柔区宝山寺寺白河桥发生桥梁坍塌塌，4孔全部坍塌，，无人员伤亡亡。拉砂车严重超超载。概述——桥梁病害回顾顾概述——桥梁病害回顾顾拉吊索结构腐腐蚀老化无无更换预案案、无养护通通道钢索锚头锚固区宜宾小南门桥桥主桥系中承承式钢筋混凝凝土肋拱桥，，矢跨比1/5，是建桥当时国国内跨径最大大的钢筋混凝凝土拱桥，中部180m范围为钢筋混混凝土连续桥桥面。2001年11月7日凌晨4点，从四川南南部宜宾进入入云南的咽喉喉要道宜宾南南门大桥发生生悬索及桥面断断裂事故，桥桥两端同时塌塌陷，造成交通及及市外通讯中中断。事故故是连接拱体体和桥面预制制板的4对8根钢缆吊杆断断裂，北端长长约10米、南端长20余米的桥面预预制板发生坍坍塌。两边的的断裂处都是是在主桥与引引桥的结合点点，恰恰也是是吊桥动态与与静态的结合合点。因受力力不均，一边边垮塌后，使使桥面的支撑撑力发生波浪浪形摆动，造造成另一边也也垮塌。小南门桥吊杆杆断索断索吊杆钢绞绞线有大量腐腐蚀产物，钢钢绞线已被严严重腐蚀约50%.陈旧断裂很明明显。新疆孔雀河大大桥2011年7月14日，福建武夷夷山公馆大桥桥垮塌，造成成1人死亡、22人受伤。概述——桥梁病害回顾顾序号结构部位缺损状况1主桥吊杆防护破损、吊杆锈蚀严重。2主桥涂装主拱肋表面有水蚀，表面涂装起皮、脱落。3东侧刚架拱(54m、60m)斜撑上缘出现U型裂缝，宽度0.1~0.5mm；局部砼缺损、露筋锈蚀4西侧60m跨刚架拱表观状况良好，未见明显病害。5西岸立交孔空心板空心板普遍开裂、渗水，裂缝周围有明显锈迹。6下部结构桥台台帽有渗水现象，局部混凝土脱落，钢筋外露锈蚀；梁端与背墙顶紧；个别立柱有水平裂缝。7支座压缩变形过大、边缘老化损坏、支座周围堆积杂物。8伸缩缝均被砂土填塞，伸缩缝型钢有轻微锈蚀现象。9桥面系及附属设施混凝土开裂、局部破损和钢筋及钢构件锈蚀等病害。概述——桥梁病害回顾顾概述——桥梁病害回顾顾预制拼装梁板板单板受力力横纵裂缝缝空心板、T梁、I梁、小箱梁等等横向联结薄弱弱单板（梁）受受力梁（板）开裂裂支座滑移、脱脱空钟乳状悬挂物物板间渗水概述——桥梁病害回顾顾单板受力概述——桥梁病害回顾顾概述——桥梁病害回顾顾大跨径预应力力混凝土箱梁梁下挠、开裂裂某连续箱梁桥桥腹板开裂跨中开裂预应力体系概述——桥梁病害回顾顾大气区、浪溅溅区、水位变变动区钢筋（束）锈锈蚀，承载力力降低；耐久久性削弱概述——桥梁病害回顾顾2011年2月21日凌晨4时左右，由于于运煤车队卡卡车严重超载载，导致104国道浙江上虞春晖晖立交桥发生生倒塌，坍塌总总长度120米，最高落差差7米。超重偏载独柱结构2009年7月，津晋高速公路路天津塘沽收费费站东侧800米处，一匝道桥突然然坍塌，桥上5辆货车坠落桥桥下，坍塌的的桥面还将桥桥下一处简易易房砸毁，从从桥下通过的的李港铁路线线被迫中断。。事故共造成6人死亡，4人伤。概述——桥梁病害回顾顾2007年10月23日晚23时许，连接包包头市民族东东路至丹拉高高速公路包头头出口的高架桥发生倾倾斜。截至次日上上午11时，事故共造造成4人受伤。三三辆拉拉运钢板的奔奔驰半挂牵引引重型货车和和一辆轿车由由南向北行驶驶至包头市民民族东路高架架桥上时，桥桥面突然发生生倾斜，导致致两辆载重汽汽车和一辆轿轿车随路面倾倾斜滑到桥底底，造成桥下下铁路专用线线中断。超重偏载独柱结构概述——桥梁病害回顾顾概述——桥梁病害回顾顾护栏偏载加载载施工独柱结构计算示意概述——桥梁病害回顾顾沿海地区结构构钢筋腐蚀混混凝土表面面剥落氯离离子西北、华北季季节性河流桥桥梁下部结构构腐蚀严重南方冲刷、不不合理挖沙导导致的基础冲冲刷严重东北寒冷地区区桥梁结构的的冻融损伤……新－基于检测测结果的桥梁梁承载力评定定方法体系的的建立新－基于检测测结果的桥梁梁承载力评定定方法体系概述——加固原则桥梁的维修养养护以日常养养护工作为主主（预防养护）维修加固时应应尽可能减少少对原结构的的损伤选择技术可靠，具有长期加固效应，能满足足结构耐久性要求求的的加加固固工工艺艺施工工设设备备简简单单，，施施工工操操作作方方便便材料料损损耗耗率率少少，，费费用用经济济合合理理后期期的的养养护护工工作作量量少少加固固施施工工时时尽尽量量不不中中断断或或者者少少中中断断交交通通荷载载试试验验概述述———加固固设设计计原原则则加固固设设计计的的范范围围、、标标准准、、目目标标必必须须明明确确全桥桥&局部部病病害害新标标准准&老标标准准抗震震&强度度&刚度度&耐久久性性整整体体使用用寿寿命命病害害成成因因分分析析必必须须准准确确合合理理，，区区别别个个性性与与共共性性特特征征加固固设计计应应与与施施工工用用料料和和工工艺艺可可操操作作性性紧密密结结合合加固固设设计计方方案案(不少少于于2个,比选选)加固固设设计计与与原原结结构构的的关关系系应应尽尽可可能能的的协协作作利利用用复合合结结构构受受力力而而非非加加固固材材料料受受力力（（二次次受受力力）不不加加载载或或少少加加载载加固固设设计计之之前前应应进进行行承承载载能能力力评评价价，之之后后应应进进行行验验算算基于于检检测测结结果果和和荷荷载载试试验验加加固固验验算算同同样样基基于于仿仿真真模模型型考考虑虑附附加加荷荷载载强度度验验算算与与抗抗裂裂验验算算大桥桥加固固与与重重建建做比比较较与与决决策策对病病害害精精确确掌掌握握减减少少工工程程量量变变更更粘贴贴钢钢板板加加固固粘贴贴纤纤维维复复合合材材料料加加固固增大大构构件件截截面面加加固固体外外预预应应力力加加固固改变变结结构构体体系系加加固固更换换疲疲劳劳构构件件加加固固增加加桩桩基基加加固固抛石石防防护护基基础础地基基压压浆浆加加固固……加强强薄薄弱弱构构件件增加加或或更更换换桥桥梁梁构构件件改变变结结构构受受力力体体系系等等概述——加固方法应力状态重分分布不仅改变强度度,改变刚度不仅承担活载载,承当部分恒载载适用于承载能能力或适用性性不足优先主动加固被动加固应力状态改变变不大刚度改变不大大承担少量不足足的活载效应应适用于承载能能力少量不足足，无危险状状况加固方法加固方法每一种加固方方法独立成章章，主要内容容：概念、适用条条件及特点设计计算方法法施工工序构造措施工序质量控制制加固工程质量量检验方法桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固优点技术先进，性性能良好所占空间小，，不影响被加加固结构外观观和使用空间间加固施工周期期短材料消耗小工艺简便桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固适用于受弯及及受拉构件，，不承受大幅幅度疲劳荷载载、动载适应外部环境境温度不高于于60℃相对湿度不大大于70%无化学腐蚀地地区的桥梁结结构混凝土标号不不能过低的构构件适用范围弹性模量高线膨胀系数小小比较有韧性耐久性好桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固胶粘剂要求加固用钢板要要求以Q235钢板为宜钢板、连接螺螺栓及焊缝的的强度设计值值按现行钢结结构设计规范范规定采用材料要求在适筋范围内内，随着荷载载的增加，原原梁中钢筋屈屈服，钢板随随着也达到屈屈服，随即混混凝土被压碎碎而破坏。受弯构件，破破坏阶段多数数构件钢板与与混凝土之间间发生局部剥剥离，沿板与与混凝土交界界面，出现较较长的顺筋裂裂缝，混凝土土被撕裂，导导致构件破坏坏。受剪构件，构构件的破坏类类似于普通钢钢筋混凝土受受剪构件，首首先出现斜裂裂缝，然后裂裂缝不断发展展，钢板应力力明显增大，，最后构件产产生破坏。部分试验表明明，粘贴在梁底的的钢板未达到到屈服强度，，而是钢板与与混凝土间撕撕脱导致加固固梁破坏。破坏特征桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固锚固长度不够够粘结剂的质量量问题施工质量的影影响桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固加固梁破坏时时，钢板未达到屈屈服而是钢板板与混凝土间间撕脱所致，，其承载力远远低于钢板到到达屈服时承承载力。并且且是脆性破坏坏，这种现象应应避免出现！！脆性破坏主要要原因要求锚固不得得小于计算粘粘贴延伸长度度桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固梁（板）受拉拉区粘贴钢板板加固计算承载力计算矩形截面受弯弯承载力可按按下式进行计计算若钢板粘贴长长度不能满足足计算长度，，可在钢板的的端部锚固粘粘结U型箍对梁：U型箍、加强箍箍对板：设置压压条桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固斜截面承载力力极限状态计计算当梁的斜截面面受剪承载力力不足时，可可采用局部粘粘贴并联U形箍板进行加加固,斜截面受剪承承载力按下式式计算斜截面承载力力加固时，应应粘贴成斜向向钢板、U型箍或L型箍钢筋混凝土受受弯构件不应应低于C20,预应力混凝土土构件不应低低于C30。干粘粘钢钢板板厚度以2～6mm为宜，一般取取4mm。湿粘可至8mm对于受拉区不不得小于200t，亦不得小于于600mm；对于受压区区，不得小于于160t，亦不得小于于480mm；计算。对于大跨度度结构或可能能经受反复荷荷载的结构，，锚固区尚宜宜增设U型箍板或螺栓等等附加锚固措措施。钢板及其邻接接的混凝土表表面，应进行行密封防水防防腐处理。简单而有效的的办法是用M15水泥砂浆抹面面，其厚度对于于梁不应小于于20mm，对于板不应应小于15mm。粘钢加固施工工构造要求桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固基层混凝土强强度要求锚固长度要求求粘钢钢板厚度度要求耐久性要求粘钢加固施工工要点桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钢板表面处理理被粘混凝土和和胶粘剂配制加固构件卸荷涂胶粘贴固定加压固化检验与试验防腐处理混凝土凿毛混凝土凿毛凿毛不合格凿毛合格桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钻孔植埋螺栓栓植埋螺栓钻孔桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钢板下料等离子切割桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钢板打磨除锈锈打磨钢板打磨不合格打磨合格桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钢板打磨除锈锈打磨后生锈、、污染桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固钢板试贴钢板及粘贴位位置对应编号号。适当弯曲螺栓栓穿入钢板孔孔内。桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固配胶（1）称量准确。。（2）拌合均匀。。（3）搅拌方向一一致。（4）超过可使用用时间不得再再用。桥梁上部结构构的加固技术术——粘贴钢板加固固粘贴钢板（1）用丙酮清洗洗混凝土表面面和钢板粘贴贴面。（2）在钢钢板上上涂抹抹一层层中间间厚两两边薄薄的结结构胶胶。（3）安装装钢板板、安安装垫垫片、、螺母母，交交替拧拧紧螺螺母。。桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固粘贴钢钢板粘贴合合格桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固粘贴钢钢板粘钢不合格粘贴钢钢板加加固质质量的的粘贴密密实度度红外成成像检验技术桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固固化检检验（1）时间间：钢钢板粘粘贴24小时后后。（2）方法法：小小锤敲敲击钢钢板。。（3）标准准：固固化面面积不不小于于应粘粘贴面面的95%。项次检验项目合格标准检验方法频数1加固构件结合面处理满足设计要求目测100%2钢板粘贴结合面处理满足设计要求样板、目测100%3钻孔深度、孔径、螺栓植入深度满足设计要求用尺量20%4粘贴锚固区粘结面积≧90%非锚固区粘结面积≧85%超声探测或敲击20%粘贴钢钢板质质量检检测桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固现场试试验（1）抗压压试件件（2）剪切切试件件（3）拉拔拔试验验抗压试试件试试模剪切试试件拉拔试试验后后效果果桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固防腐涂涂装一般环环境：：采用普普通醇醇酸漆漆。潮湿及及其他他恶劣劣环境境：采用重重防腐腐体系系，底底漆采采用无无机富富锌漆漆，中中间漆漆采用用环氧氧云铁铁，面面漆采采用聚聚氨酯酯漆。。桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固轻质高高强操作简简单易于粘粘贴不锈蚀蚀由于桥桥梁构构件普普遍尺尺寸大大、配配筋多多，粘粘贴碳碳纤维维增加加的抗抗弯承承载力力相对对较小小，一一般使使用在在：小型构构件，，如跨跨径小小的板板、楼楼板。。应力复复杂部部位，，如箱箱梁腹腹板。。包柱，，使受受压柱柱形成成约束束混凝凝土。。桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴碳碳纤维维片加加固优点适用范范围桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴碳碳纤维维片加加固

CRFP片材加固类型CFRP板CFRP织物梁桥加固抗弯最佳适用适用抗剪适用最佳适用板梁加固抗弯最佳适用适用抗剪墩柱加固抗剪适用最佳适用抗偏压适用最佳适用抗震适用薄壁板加固抗弯最佳适用适用抗剪最佳适用抗震适用适用桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴碳碳纤维维片加加固材料要要求碳纤维维片材材的主主要力力学性性能要要求环氧树脂粘粘结剂的主主要性能指指标性能（200C）环氧树脂粘结剂密度（kg/m3）1100-1700弹性模量(GPa)0.5-20剪切模量(GPa）0.2-8泊松比0.3-0.4拉伸强度(MPa)9-30剪切强度(MPa)10-30抗压强度(MPa)55-110破断拉应变(%)0.5-5近似的断裂能(Jm-2)200-1000热膨胀系数(10-6/0C）25-100玻璃转换温度(0C）45-80项目单向织物抗拉强度标准值ff,k(MPa)≥3400受拉弹性模量(MPa)≥2.4×105伸长率(%)≥1.7弯曲强度(MPa)≥700层间剪切强度(MPa)≥45仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度(MPa)≥2.5,且为混凝土内聚破坏纤维体积含量(%)—单位面积质量(g/㎡)≤300条形板材≥2400≥1.6×105≥1.7—≥50≥2.5,且为混凝土内聚破坏≥65—碳纤维片材材受拉时呈呈线弹性关关系直至破破坏,其脆性性能能与钢筋的的延性有明明显的区别别。碳纤维片材材不具备钢钢筋所拥有有的延性，，加固后结结构的延性性将受到限限制碳纤维片材材的延性缺缺乏，构件件中的应力力重分布将将受到约束束在粘贴碳纤纤维片材的的结构设计计中不能简简单地将碳碳纤维片材材作为钢筋筋的替代物物，必须考考虑碳纤维维片材的脆脆性特点桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固力学特点规范规定[εf]＝0.007或其极限拉拉应变的较较小值，即即其容许抗抗拉强度：：[fp]=Ef×[εεf]＝1680MPa。Q235钢的抗拉强强度fsd=195MPa[fp]/fsd=8.6即粘贴一层层300g/m2(厚0.167mm)碳纤维1m宽，相当于于增加了了14.36cm2（3根φ25）I级钢筋，或或2根φ25Ⅱ级钢筋。加固时不能完全卸卸载，必须考虑虑二次受力。承载能力极极限状态的的验算要考考虑到可能能发生的各各种破坏形形态。通常常将破坏模模式分为两两大类，即即粘贴碳纤纤维片材后后能整体工作的的构件与粘贴碳纤纤维片材后后不能整体工工作的构件件（如发生片片材脱落等等早期破坏坏的情况））。正常适用极极限状态的的验算包括括：应力的限制制，以避免钢钢筋的屈服服、混凝土土的破坏或或过度徐变变和碳纤维维的断裂变形的限制制开裂的限制制（包括粘结结界面），，以保证结结构的耐久久性与粘结结的完整性性。意外的设计计情况（特特殊的设计计）应考虑虑由于撞击击、故意破破坏或火灾灾等引起的的碳纤维片片材的脱落落。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固粘贴碳纤维维受弯加固固计算抗弯加固构构造要求条碳纤维片片材，应尽量并列布布置尽量避免碳纤维维片材间的的搭接，平行布置置多条或多多处碳纤维维片材加固固时，各条条或各层搭搭接位置应应相互错开开碳纤维片材材端部宜采取取可靠的锚锚固措施当在梁、板板的正弯距距区粘贴碳碳纤维片材材加固时，，对于跨径径20m以内，宜将将碳纤维片片材末端延延伸至支座座边缘。跨跨径大于20m时，碳纤维维片材截断断位置应满满足锚固长度的要求对于T形或箱形连连续梁，可可在翼板底底面粘贴碳碳纤维片材材进行负弯弯距加固，，此时碳纤纤维片材应应紧靠梁肋肋粘贴，其其粘贴范围围宜在4倍翼板厚度度以内当碳纤维片片材用于侧侧面加固时时，碳纤维维片材宜在在距受拉区区边缘1/4梁高范围内内板的抗弯加加固时，碳碳纤维片材材宜采用多条条密布方案案粘贴碳纤维维片材加固固施工构造造要求桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固抗剪加固构构造要求在截面商的的转弯处粘粘贴碳纤维维片材时，，转角的最最小半径不不小于30mm抗剪加固最好采用封闭粘贴或或U形粘贴，条件不允允许时也可可采用侧面面粘贴，且且宜设置端端部锚固措措施当采用碳纤纤维片材条条带间隔粘粘贴时，其其净间距不不应大于现现行《公桥规》规定的最大大箍筋间距距的0.7倍为提供水分分散发的路路径，不提提倡碳纤维维片材的大大面积粘贴贴粘贴碳纤维维片材加固固施工构造造要求桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固墩柱加固构构造要求当采用碳纤纤维片材加加固矩形柱柱时，应将将转角修成成圆角。当采用碳纤纤维板套筒筒进行加固固时，预制制套筒的尺尺寸应略大大于加固构构件的尺寸寸，并用水水泥浆灌填填期间空隙隙。碳纤维片材材接缝处应应用可靠的的连接，当粘贴碳碳纤维布时时，最外一一层接合处处应保证有有足够的重叠长度；当采用碳碳纤维板套套筒时，接接缝处应用用碳纤维条条带粘贴连连接。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固构件表面处处理找平胶修补补涂刷底层树树脂粘贴碳纤维维片材表面防护粘贴碳纤维维片材加固固施工工序序按照设计图图纸对粘贴贴碳纤维的的范围进行行定位，其其四边均要要比实际粘粘贴碳纤维维区域宽3～5cm。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固施工放样基底打磨缺陷修补修补完成桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固混凝土基底底处理涂刷底胶作作业涂刷底胶后后的表面底胶与面胶胶不同，其其内应含有有与有机物物及无机物物均能亲和和的功能键键，能渗入入混凝土内内部一定深深度。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固涂刷底胶构件表面凹凹陷使碳纤纤维布粘贴贴不严密而而造成起鼓鼓，同时碳碳纤维出现现局部弯曲曲，降低了了其加固效效果，采用用找平胶（（腻子）找找平。刮抹找平胶胶找平后的表表面桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固修整找平层层碳纤维布切切口横向用用宽胶带纸纸粘贴固定定，在宽胶胶带纸正中中位置进行行裁切。碳纤维布严严禁弯折。。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固碳纤维布下下料涂刷浸渍胶胶桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固涂刷浸渍胶胶粘贴碳纤维维罗拉滚压将裁剪好的的碳纤维布布卷成桶状状，由一端端向另一端端粘贴。先先用刮刀沿沿着纤维方方向刮压，，再用罗拉拉沿着纤维维方向滚压压。禁止刮刀、、罗拉在纤纤维横向赶赶压。桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固粘贴碳纤维维用滚筒刷在在碳纤维表表面均匀涂涂抹面胶，，使碳纤维维充分被浸浸润。涂刷刷后罗拉沿沿纤维方向向滚压2-3次，使纤维维内部浸透透粘结胶，，但不得将将已粘好的的碳纤维布布卷起。多多层粘贴时时重复上述述步骤。涂刷面胶粘贴后的全全貌粘贴碳纤维维局部桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固涂刷面胶外观检查的的病害空鼓褶皱分散浸渍不充分分桥梁上部结结构的加固固技术——粘贴碳纤维维片加固质量检验验空鼓修补补：注入入粘结树树脂，切切割回填填树脂，，补贴碳碳纤维褶皱、分分散修补补：补贴贴碳纤维维。浸渍不充充分修补补：补涂涂面胶，，补贴碳碳纤维注入粘结结树脂修修补切切割割回填树树脂修补补桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固缺陷修补补方法正拉粘接接强度≥≥2.5MPa，且为混混凝土内内聚破坏坏不合格试试件合格试件件桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固在构件表表面加大大混凝土土尺寸，，增加受受力钢筋筋，使其其与原结结构形成成整体。。从而增增大构件件有效高高度和钢钢筋面积积。增加构件件的刚度度，提高高桥梁整整体承载载能力。。加大构件件截面时时，会使使上部结结构恒载载增加，，对原结构及及基础承承载能力力有一定定影响。。养护时间间长、浇浇注不便便、工期期相对较较长广泛适用用于受弯构件件,受压构件件.实测混凝凝土不宜宜过低,界面牢靠靠而无相相对错动动。梁（板））桥等构构件拱桥拱肋肋等构件件桥梁上部部结构的的加固技技术——增大构件件截面加加固特点适用范围围力学特点点增大截面面后，主主梁成为为二次受力力的叠合合构件。原主梁的的混凝土土和钢筋筋除了已已有的应应力外，，还需要要承受后后期恒载载和活载载的应力力。需按二次受受力的叠叠合梁进进行承载载能力极极限状态态和正常常使用极极限状态态的验算算。受弯承载力计算加固计算算桥梁上部部结构的的加固技技术——增大构件件截面加加固新增普通通钢筋计计算算原混凝土土箍筋综综合抗剪剪承载力力新增箍筋筋抗剪承承载力原梁弯起起钢筋抗抗剪承载载力斜截面抗抗剪承载载力计算算加固计算算桥梁上部部结构的的加固技技术——增大构件件截面加加固桥梁上部部结构的的加固技技术——增大构件件截面加加固加厚桥面面板加固固法增焊主筋筋加固法法增大梁腋腋法改变原结结构内力力分布并并降低原原结构应应力水平平使一般加加固结构构中所特特有的应力应变变滞后现现象得以以完全消消除后加部分分与原结结构能较较好地共共同工作作，结构的的总体承承载能力力可显著著提高适用于采采用一般般方法无无法加固固或加固固效果很很不理想想的较高高应力状状态下的的大跨桥梁梁加固桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固应用特点加固计算桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固包括持久状况况承载能能力极限限状态计计算持久状况况正常使使用极限限状态计计算持久状况况和短暂暂状况的的应力计计算正截面抗抗弯承载载力计算算持久状况况承载能能力极限限状态计计算斜截面抗抗剪承载载力计算算斜截面抗剪承载力箍筋和混凝土抗剪承载力纵向弯起钢筋抗剪承载力体内预应力钢筋抗剪承载力体外预应力钢筋抗剪承载力正截面抗抗裂性验验算斜截面抗抗裂验算算裂缝宽度度验算挠度验算算加固计算桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固持久状况况正常使使用极限限状态计计算持久状况况和短暂暂状况的的应力计计算转向块承承载能计计算持久状况况正常使使用极限限状态计计算受压区混混凝土的的最大压压应力体内、体体外预应应力钢筋筋的最大大拉应力力混凝土主主压应力力计算持久状况况应力计计算计算算抗剪承载载力：转向块承承载能计计算抗拉承载载力：局压承载载力：桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固构造设计体外预应应力布置示意意图（一一般布置置）钢绞线成品索现场编束束转向块整体转向向块分丝转向向块锚具A型锚具B型锚具C型锚具桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固构造设计-T梁布置（（T梁）锚固构造造转向块U型承托防撞设施施桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固图2.8-28体外束多多跨通长长布置图图体外束分分跨通长长布置图图变高度箱箱梁体外外预应力力布置图图常见体外外预应力力布置构造设计-连续箱梁桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固图2.8-28体外束多多跨通长长布置图图工艺流程程施工工艺锚固齿板板植筋避避开预应应力筋，，锚固点点避开受受力筋大跨径桥桥可允许许锚固点点、转向向点位置置移动10cm小跨径桥桥以移动动5cm以内为宜宜施工放样样及钢筋筋位置探探测横隔板、、齿板浇浇筑张拉整体张拉拉整体张拉拉钢绞线下下料、穿穿束锚固齿板板植筋避避开预应应力筋，，锚固点点避开受受力钢筋筋下料应用用圆盘锯锯切割，，不得采用用电弧切切割。切割应为为一平面面，以便便张拉时时检查断断丝。下料保护护外套，，防止划划伤.穿索必须须多人逐逐段进行行穿束时不要在隔隔板孔及限位装装置处划划伤管皮皮。严禁钢绞绞线作电电焊机导导线用桥梁上部部结构的的加固技技术——体外预应应力加固固检验、验验收锚固初应应力检验验：截取取2至3m长的钢绞绞线，在在室内放放置24小时后，，检查各各钢丝是是否仍为为一个平平面。抽检强度度，弹性性模量，，截面积积，延伸伸率和硬硬度，并并应按实实测弹性性模量和和截面积积对计算算延伸量量进行校校正。抽样检查夹片片硬度。逐个检查垫板板喇叭管或钢钢管内有无毛毛刺，有毛刺刺者不准使用用在穿索前应对对锚具内管、、油封进行位位置检查施工监控在控制张拉力力和伸长量的的同时，应对对旧桥控制截截面和关键位位置的应变及及主梁挠度进进行监控。防腐处理小跨径桥体外外预应力加固固体系中铁件件应采用防锈锈漆进行防腐腐处理。大跨径桥预应应力加固使用用的钢绞线采采用PE防腐，锚具一一般镀锌，张张拉、锚固端端钢绞线采用用注油密封防防腐。在主梁顶面加加铺一层钢筋筋混凝土层，，与原有结构构形成整体增大桥面板或或主梁有效高高度和受压截截面增加桥面整体体刚度提高桥梁承载载能力适用于主梁或或桥面板承载载力不足，刚刚度不够，或或铰接梁、板板的铰缝不能能有效传力受桥面补强层层厚度的限制制，这种加固固方法主要适适用于中小跨跨径的桥梁。。恒载将有所增增加，应通过过计算判断桥桥面增厚后是是否可以提高高桥梁的有效效承载能力桥梁上部结构构的加固技术术——桥面补强层加加固特点、适用条条件、附加影影响钢筋：锚固筋筋应采用螺纹纹钢筋以增加加握裹力，保保证新旧混凝凝土的有效结结合。构造钢钢筋直径不应应过大，为加加强与混凝土土的联结，也也宜选用螺纹纹钢筋混凝土：补强强层混凝土除除应具有黏结结力强、收缩缩小、抗裂性性能高外，还还应具有足够够的韧性、抗抗冲击能力和和抗渗性。可可以从施工工工艺上采用适适当的措施，，改善混凝土土的适用性能能。①使用外外加剂；②纤纤维混凝土植筋胶：植筋筋胶应具备黏黏结力强、耐耐久性好、快快硬性和低毒毒、无害等特特性，一般可可采用环氧树树脂类黏结材材料界面剂：界面面剂应对混凝凝土黏结力强强，抗化学腐腐蚀，强度高高，可用于潮潮湿表面，并并有适当的操操作时间桥梁上部结构构的加固技术术——桥面补强层加加固材料要求桥面表面应做做成凹凸不小小于4～6mm的粗糙面，无无表面浮浆，，集料外露清清晰，亦可在在表面涂刷界界面剂以加强强新旧混凝土土的黏结。洗刨避免大型型设备，注意意对拱起位置置的洗刨（粗粗细不能太深深）新增厚度不宜宜小于10cm，新旧龄差大大，应防收缩缩（双钢），，必须注意养养护。结合面应植入入结合抗剪钢钢筋，间距不不应大于50cm，直径不小于于80mm，也不应大于于20mm。结合钢筋植植埋于桥面的的深度符合胶胶黏材料的要要求，伸入补补强层的直线线长度不宜小小于5d、大于6cm（锚固计算））。拉坡很重要桥梁上部结构构的加固技术术——桥面补强层加加固桥面补强层加加固施工构造造要求桥梁上部结构构的加固技术术——桥面补强层加加固桥面补强层加加固施工工序序清理桥面或铲铲除桥面铺装装植筋及布设补补强层钢筋网网缺陷、病害处处理结结合面处理浇筑补强层混混凝土养生、重铺桥桥面、安装附附属设施、清清理现场开放交通简支梁改连续续梁法将多跨简支梁梁改造为桥面面连续简支梁梁法增加辅助墩法法八字支撑法将梁式桥转换换为梁拱组合合体系法改桥为涵洞加加固法钢索斜拉加固固法桥梁上部结构构的加固技术术——改变结构体系系加固桥梁上部结构构的加固技术术——改变结构体系系加固保证新旧主梁梁的整体性，，新旧主梁间间的横隔板和和翼板联结要要加强，可设设置贯穿全桥桥宽的拉紧钢钢筋，以增强强横向整体性性新旧主梁的联联结工序，应应在新梁拆除除模板之后进进行，以免新新梁荷重增加加旧梁的附加加应力桥梁上部结构构的加固技术术——增设主梁加固固预应力高强钢钢丝网—聚合物砂浆复复合面层加固固技术需要将将被加固构件件进行界面处处理，然后将将钢丝网敷设设于被加固构构件的受拉区区域，再在其其表面涂抹聚聚合物砂浆。。该加固技术能能同时显著提提高结构刚度度和承载力，，施工简单成成本低，施工工时不需要中中断交通。极极限阶段往往往发生钢筋屈屈服、钢丝绳绳断裂、受压压区混凝土压压坏的延性破破坏，疲劳性性能理想，耐耐久性好。现现有其他加固固技术中的缺缺点都得到了了较好地解决决或改善。桥梁上部结构构的加固技术术——预应力高强钢钢丝网加固锚具立面图锚具平面图桥梁上部结构构的加固技术术——预应力高强钢钢丝网加固桥梁上部结构构的加固技术术——预应力高强钢钢丝网加固施工准备进行高强钢丝丝网片现场下下料：下料时时应充分考虑虑各节点处的的锚固和延伸伸长度；构件表面处理理在加固构件的的一侧打入锚锚固螺栓，通通过锚具将网网片一侧固定定，锚具安装装于网片端部部后应仔细检检查，如有松松动或脱落必必须更换；高强钢丝网片片在现场拉至至预紧(钢丝绷紧)状态后，安装装固定另一侧侧的张拉锚具具。按设计吨吨位张拉，并并用钢丝卡具具固定钢丝网网片。在梁底设置反反力点。一半半埋入混凝土土一半露在外外面。采用类同的方方法再安装其其它方向的网网片。按配比配制界界面剂，并均均匀涂抹或喷喷洒于加固试试件及钢丝网网片表面。网片安装过程程中应保证网网片与加固构构件表面之间间4～5mm的间隔，放置置垫块。按产品说明的的配比配制聚聚合物砂浆，，分层涂抹于于己挂钢绞线线网片的试件件表面至设计计厚度。砂浆浆的厚度一般般为20～40mm。喷水养护砂浆浆层，保持湿湿润状态三天天以上。桥梁上部结构构的加固技术术——预应力高强钢钢丝网加固加强横隔板（（梁）增设横隔板（（梁）铺设桥面补强强层缝宽小于0.15mm的进行封闭处处理；缝宽大于0.15mm的进行灌浆处处理。桥梁上部结构构的加固技术术——其它加固法法增强桥梁整整体性的加加固技术灌浆法修补补裂缝技术术先打板桩围围堰把必须须加宽的范范围围起来来。如墩台台基底下的的土质不良良，应先做做加固处理理挖堰内土，，直挖至必必要的深度度（注意开开挖时墩台台的安全））在堰内把水水抽干后，，铺砌石块块（浆砌）），或作混混凝土基础础新老基础要要注意结合合牢固。施施工时，可可加设连结结系（锚固固钢筋或插插以钢销，，以使加固固扩大的基基础部分与与老基础部部分牢固地地结合成一一整体桥梁下部结结构的加固固技术——扩大基础加加固当桥梁采用用桩基础，，改造拓宽宽项目，通通过增加桩桩的数量，，扩大承台台面积，提提高基础承承载力桥梁墩台基基底下有软软弱层，墩墩台发生沉沉陷，而桩桩的深度不不足由于风蚀、、水蚀或冲冲刷等原因因使桩基外外露或发生生倾斜时注意新旧桩桩之间得间间距，砂层层护筒穿越越，锤重。。桥梁下部结结构的加固固技术——增补桩基加加固桥梁下部结结构的加固固技术——增补桩基加加固旋喷注浆法法是利用地地质钻孔，，将旋喷注注浆管置于于预计的地地基加固深深度，借助助注浆管的的旋转和提提升运动，，用一定的的压力从喷喷嘴中喷射射液流，冲冲击土体，，把土和浆浆液搅拌成成混合体，，随后凝聚聚固结，形形成一种新新的有一定定强度的人人工地基。。台后背墙耳耳墙挡土墙墙病害台后错台桩底缺陷处处理桥梁下部结结构的加固固技术——墩台地基的的加固旋喷法建于软土地地基上的拱拱桥，由于于地基松软软而产生水水平位移和和沉降，使使拱轴下沉沉，拱肋开开裂，从而而影响拱桥桥的正常使使用。与粱式桥由由于下沉而而采取的顶顶升复位法法相似，为为消除拱桥桥产生水平平位移而引引起的损坏坏，可采用用顶推工艺艺使拱轴复复位，调整整拱体内力力，达到加加固的目的的。桥梁下部结结构的加固固技术——墩台地基的的加固顶推法调整整拱脚水平平位移桥梁下部结结构的加固固技术——墩台地基的的加固静压桩桥台发生水水平位移和和倾斜，超超过设计允允许变形时时，应分析析原因，确确定加固方方案。桥梁下部结结构的加固固技术——墩台地基的的加固基础注浆（（钢花管桩桩）基础不均匀匀沉降产生生的自下而而上的裂缝缝，应先加加固基础，，并应根据据裂缝发展展程度确定定加固方法法。桥梁下部结结构的加固固技术——挡土墙的加固土牛支挡对拉螺杆增设肋墙支座如有缺缺陷或产生生故障不能能正常工作作时，应及及时予以修修整或更换换。支座的固定定锚销剪断断，滚动面面不平整，，轴承有裂裂纹或切口口，辊轴大大小不合适适，混凝土土摆柱出现现严重开裂裂、歪斜，，必须更换换。支座座板翘翘起、变形形、断裂时时应予更换换，焊缝开开裂应子整整修。板式橡胶支支座出现脱脱空或不均均匀压缩变变形时应进进行调整。。板式橡胶支支座发生过过大剪切变变形、中问问钢板外露露、橡胶开开裂、老化化时应及时时更换。油毡垫层支支座失去功功能时，应应及时更换换。在支座旁边边的梁底或或端横隔处处设置千斤斤顶，将梁梁（板）适适当顶起，，使支座脱脱空不受力力，然后进进行调整或或更换。调调整完毕或或新支座就就位正确后后，落梁（（板）到使使用位置。。垫入钢板（（50mm以类）或铸铸钢板（50—100mm）。更换为板式式橡胶支座座。就地浇筑钢钢筋混凝土土支座垫石石，垫石高高度按需要要设置，一一般应大于于100mm。桥梁下部结结构的加固固技术——支座更换临时支撑构构造支托立面图AAA-A1:101:1014.619.414.648.5344.938.8M32螺栓钢板3钢板2钢板1桥台钢板1钢板3钢板21.938.8钢板1大样48.538.8钢板2大样钢板3大样34Q235b钢板t=20mmQ235b钢板t=20mmQ235b钢板t=20mm7.317177.3023.3038.87.317177.37.823.37.8孔径3.6cm7.823.37.838.81.9342.934桥梁下部结结构的加固固技术——支座更换逐级顶升桥梁维修加加固决策分分析加固方案比比选损伤，工期期，环保，，养护经济指标论论证加固费用系系数=加固费用/新建费用加固费用=宏观经济总总损失+微观经济总总损失新建费用=宏观经济总总损失+微观经济总总损失加固寿命系系数=（桥梁原设设计使用寿寿命-桥梁已运营营的时间））/桥梁原设计计使用寿命命交通组织可可行性与可可操作性分分析107经济指标论论证技术背背景重大桥梁、、重要路段段维修养护护数量越来来越多，此此类工程对对区域经济济影响大，，社会影响响广，只考考虑工程经经济性的方方案决策办办法已不适适用于此类类工程。运营时间(年)加固费用系数N1加固寿命系数N210<0.60.820<0.50.630<0.40.440<0.30.250年以上<0.20桥梁维修加加固决策分分析技术内容通过宏观经经济分析与与微观经济济分析，确确定加固费费用系数和和加固寿命命系数。宏观观经经济济：运运输输成成本本损损失失、、运运输输时时间间损损失失、、相关关道道路路的的拥拥挤挤损损失失、、车车辆辆绕绕行行损损失失、、事故故损损失失微观观经经济济：收费费损损失失、工程程费费用用桥梁梁加加固固技技术术经经济济确确定定原原则则目标标对大大中中型型项项目目进进行行经经济济技技术术评评价价，，为为项项目目决决策策提提供供依依据据108广东东某某国国道道公公路路桥桥梁梁加加固固工工程程经经济济决决策策分分析析桥梁梁加加固固的宏宏观观经经济济分分析析运输输成成本本损损失失，，108.74万元元运输输时时间间损损失失，，253.33万元元相关关公公路路拥拥挤挤损损失失，，4367.1万元元绕行行损损失失，，1746.48万元元事故故损损失失，，33.14万元元宏观观经经济济损损失失合合计计6510.817万元元桥梁梁加固固的的微微观观经经济济分分析析加固固期期间间收收费费损损失失为为2254万元元加固固工工程程费费用用914.5万元元微观观经济济损损失失合合计计3168.5万元元宏观观、、微观观合计计9679.3万元元运营时间(年)加固费用系数N1加固寿命系数N210<0.60.820<0.50.630<0.40.440<0.30.250年以上<0.20新加加固固费费用用系系数数n1=加固固费费用用/新建建费费用用=0.29加固固寿寿命命系系数数n2=（50-19）/50=0.62当取取N2＝n2＝0.62时，，对对应应N1＝0.53而实实际际工工程程n1=0.29<N1＝0.53，因因此此该该工工程程加加固固较较新新建建更更经经济济合合理理。。桥梁梁拆拆除除新新建建部部分分的的宏宏观观经经济济分分析析桥梁梁新新建建的的宏宏观观经经济济损损失失合合计计23438.94万元元桥梁梁改改造造的的微微观观经经济济分分析析新建建期期间间收收费费损损失失为为8114.4万元元新建建工工程程费费用用1931万元元宏观观、、微微观观合计计33484.3万元元桥梁梁维维修修加加固固决决策策分分析析灾后后桥桥梁梁快快速速检检评评与与应应急急处处治治地震震台台风风水水毁毁战战争争……次生生灾灾害害：：海海啸啸、、泥泥石石流流、、堰堰塞塞湖湖……灾后后桥桥梁梁快快速速检检评评与与应应急急处处治治地震震……灾后后桥桥梁梁快快速速检检测测及及评评估估快速速检检测测评评估估流流程程快速速检检测测评评估估标标准准、、快快速速评评估估表表灾后后桥桥梁梁应应急急抢抢修修处处治治应急急抢抢修修处处治治的的主主要要目目的的应急急抢抢修修处处治治的的主主要要原原则则应急急抢抢修修处处治治常常用用工工法法应急急抢抢修修处处治治实实例例灾后后桥桥梁梁快快速速检检测测及及评评估估———评估估流流程程灾后后桥桥梁梁勘勘灾灾复复旧旧工工作作按按时时间间历历程程可可分分为为三三个个阶阶段段：：第一一阶阶段段：：紧紧急急调调查查与与紧紧急急措措施施，，旨旨在在维维持持紧紧急急交交通通，，保保障障物物资资输输送送，，以以交交通通管管制制为为主主，，应应3天内内完完成成。。第二二阶阶段段：：快快速速检检评评与与应应急急处处治治，，旨旨在在迅迅速速确确认认桥桥梁梁结结构构安安全全性性，，并并采采取取应应急急补补强强措措施施，，防防止止灾灾害害扩扩大大，，应应7天内内完完成成。。第三三阶阶段段：：安安全全检检测测与与正正式式复复旧旧。。本本阶阶段段与与桥桥梁梁常常规规检检评评和和维维修修相相似似，，一一般般应应于于灾灾后后14天内内开开始始。。从灾区区第第一一线线的的层面面，，提提出出了了震震后后桥桥梁梁应应急急检检评评的的工工作作流流程程。灾后后桥桥梁梁快快速速检检测测及及评评估估———应急急检检评评流流程程应急急评评估估检检查查重重点点包括括：：桥梁梁的的整整体体稳稳定定性性，，上上部部结结构构、、支支承承装装置置、、下下部部结结构构、、地地基基基基础础及及附附属属设设施施的的损损伤伤状状况况。。应急急评评估估检检查查对对象象及及项项目目如下：灾后桥梁梁快速检检测及评评估——应急评估估检查重重点应急评估估的损损伤分级级：依据震害害损伤对对桥梁承承载能力力及通行行能力的的影响程程度，将将桥梁震震害损伤伤分级为Ⅰ级损伤伤、Ⅱ级级损伤和和Ⅲ级损损伤。Ⅲ级损伤：：桥梁经过过各项目目评估后后其中任任何一项项评定为为Ⅲ级者，则则本桥整整体安全全评估等等级为Ⅲ级，即““危险””，应禁禁止通行行。除评评估人员员或获准准进入的的专业人人员可短短暂停留留外，其其余一律律不准进进入。Ⅱ级损伤：：各评估项项目中任任何一项项评定为为Ⅱ级者，则则本桥整整体安全全评估等等级为Ⅱ级，即““须补强强”，应应限制通通行。桥桥梁应驾驾驶临时时支撑并并进行紧紧急补强强，以防防止活载载和余震震造成损损伤持续续扩大。。桥梁应应执行限限载、