桥梁承载能力评价及维修养护处治技术

桥梁承载能力评价及维修养护处治技术汇报人:李健公路桥梁承载能力检测评定与加固概述桥梁承载能力检测评定技术桥梁维修加固常用技术桥梁加固决策分析概述

桥梁养护管理工作中的关键技术

——国际桥梁界研究热点

桥梁养护检查——去人为化技术状况评价——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（其他适应性评价）养护维修——模式化、标准化

加固改造——小干扰、快速材质状况检测与耐久性评价——规律检测仪器设备、加固维修材料自主研发概述管理不善（超载、挖沙、养护不及时）先天不足（设计、施工、未考虑养护）各种灾害（风、水、火、撞、地震）概述建成初期各类桥梁均缺少可靠、便捷的养护通道

概述检测单位与设计单位的责任心普遍还不高：多跨桥梁的检测，检陆不检水，检边不检中病害成因分析不准确共性与个性结构与收缩裂缝钢砼与预砼氯离子空心板纵向裂缝变截面箱梁裂缝成因处治措施不利空心板灌浆单梁板受力补强损伤材料质量概述

——桥梁病害回顾结构先天不足、超载、环境恶化概述

——桥梁病害回顾空心板小绞缝、先张工艺、气囊、大开口13m钢筋混凝土、30m预应力混凝土T梁工型梁桥面穿孔、横隔薄弱桥墩沉降剪力裂缝沿钢束走向现浇箱梁支架沉降联长过长，预应力损失过大箱宽与箱室划分不合理支座过多概述

——桥梁病害回顾大跨径箱梁腹板底板开裂竖向预应力不重视徐变、温度场、刚度（截面尺寸）的认知大跨径箱梁施工阶段的底板迸裂现象严重配束不合理，径向拉裂局部钢筋、防崩钢筋设置不够施工单位的忽视概述

——桥梁病害回顾双曲拱拱上填料、桥面拱波拱轴线刚架拱大小节点整体性单薄微弯板系杆拱短吊杆不可更换钢管拱拱圈无纵梁适用范围现有公路桥梁梁有下列情况况之一时，须须进行承载能能力检测评定定：有明显质量衰衰退或有较严严重病害和损损伤的桥梁；；按照《公路桥涵养护护规范》（JTGH11-2004）评定技术状状况为四类以以上（四类））的桥梁；需提高承载能能力及使用功功能的桥梁；；需通行特种荷荷载的桥梁；；缺失技术资料料和安全运营营资料的桥梁梁；发生意外事故故并经技术处处理后的桥梁梁；运营条件和环环境条件发生生较大变化的的桥梁。一、概述技术状况与适适应性（能力力）评价桥梁承载能力力反映了结构构抗力效应与与荷载效应的的对比关系，，就桥梁结构构而言这种关关系往往是不不确定的，是是不断变化的的。评定的的主要要目的的是为为了维维持现现有桥桥梁安安全或或可靠靠水平平在规规范的的要求求之上上或能能满足足当前前荷载载的要要求，，了解解桥梁梁的真真实承承载性性能，，综合合分析析判断断桥梁梁结构构的承承载能能力和和使用用条件件。目的意意义一、概概述公路桥桥梁评评定的的常用用方法法一、概概述承载能能力鉴鉴定基基本概概念基于桥桥梁检检测的的承载载能力力评定定方法法基于检检测承承载能能力评评定方方法的的改进进桥梁承承载能能力评评定的的具体体实施施二、桥桥梁承承载能能力检检算评评定安全性性、适适用性性和耐耐久性性承载能能力极极限状状态，，在设设计上上体现现的结结构的的安全全性正常使使用极极限状状态，，在设设计上上体现现的结结构的的适用用性和和耐久久性1、基基本本定定义义二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———桥梁梁承承载载能能力力鉴鉴定定基基本本概概念念2影响响因因素素与与评评定定的的一一般般途途径径承载载能能力力鉴鉴定定的的核核心心问问题题：：对对结结构构进进行行准准确确的的检检测测，，弄弄清清结结构构当当前前内内力力状状态态，，建立立检检测测结结果果与与抗抗力力之之间间的的关关系系，合合理理确确定定结结构构的的安安全全水水平平。。二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———桥梁梁承承载载能能力力鉴鉴定定基基本本概概念念基于于检检测测结结果果的的半半概概率率承承载载能能力力评评定定方方法法在根根据据桥桥梁梁外外观观检检查查和和有有关关无无损损检检测测结结果果对对桥桥梁梁的的承承载载能能力力作作出出评评定定时时，，结结合合旧旧桥桥的的特特点点，，通通过过对对各各项项检检测测结结果果的的分分析析评评价价，，通通过过检检算算分分析析对对结结构构或或构构件件的的承承载载能能力力进进行行评评定定。。根据据检检测测结结果果对对桥桥梁梁病病害害的的成成因因进进行行分分析析建立立各各项项检检测测指指标标与与承承载载能能力力之之间间的的关关系系二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———基于于桥桥梁梁检检测测的的承承载载能能力力评评定定方方法法新—检测测指指标标体体系系的的建建立立二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———基于于检检测测承承载载能能力力评评定定方方法法的的改改进进（（新新））新—鉴定定方方法法的的指指标标体体系系建建立立新－－基基于于检检测测结结果果的的桥桥梁梁承承载载力力评评定定方方法法体体系系的的建建立立新－－基基于于检检测测结结果果的的桥桥梁梁承承载载力力评评定定方方法法体体系系1、结构构检检算算参参数数的的确确定定检测测指指标标--状态态评评定定--检算算参参数数--结构构承承载载能能力力检算算参参数数确确定定检算算系系数数耐久久性性恶恶化化系系数数截面面折折减减系系数数活载载影影响响修修正正系系数数结构构承承载载能能力力评评定定二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———承载载能能力力评评定定具具体体实实施施（1）结结构构构构件件技技术术状状况况评评定定评定定指指标标分分为为良良好好状状态态、、较较好好状状态态、、较较差差状状态态、、差差（（坏坏））的的状状态态和和危危险险状状态态，，相相应应的的评评定定标标度度1～5。1、结构构检检算算参参数数的的确确定定二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———承载载能能力力评评定定具具体体实实施施检算算系系数数的的确确定定承载载能能力力检检算算系系数数是是根根据据结结构构或或构构件件的的实实际际技技术术状状况况，，对对结结构构或或构构件件的的抗抗力力进进行行折折减减或或提提高高。。砖、、石石及及混混凝凝土土结结构构与与配配筋筋混混凝凝土土结结构构的的承承载载能能力力检检算算系系数数，，应应综综合合考考虑虑桥桥梁梁结结构构或或构件件表表观观缺缺损损状状况况、、材材质质强强度度和桥梁梁结结构构固固有有模模态态等的的检检测测评评定定结结果果加加以以确确定定。。表层损伤钢筋锈蚀电位氯离子含量钢筋分布混凝土强度指标体系内部缺陷电阻率碳化深度保护层厚度1、结构构检检算算参参数数的的确确定定（2）材材质质状状况况与与耐耐久久性性检检测测评评价价体体系系与与方方法法二、、桥桥梁梁承承载载能能力力检检算算评评定定———承载载能能力力评评定定具具体体实实施施承载载能能力力恶恶化化系系数数承载载能能力力恶恶化化系系数数是是考考虑虑鉴鉴定定期期内内桥桥梁梁结结构构质质量量状状况况进进一一步步衰衰退退恶恶化化产产生生的的不不利利影影响响，，通通过过承承载载能能力力恶恶化化系系数数来来反反映映这这一一不不利利影影响响可可能能造造成成的的结结构构抗抗力力效效应应的的降降低低。。混凝土和砖石石结构截面的的损伤状态评评价指标如下下图所示，综综合个各指标标的影响综合合评定。钢筋和钢结构构截面的损伤伤状态主要考考虑锈蚀的影影响，根据构构件或结构中中的锈蚀状态态加以评定。。1、结构检算参数数的确定（3）截面损伤综综合评定二、桥梁承载载能力检算评评定——承载能力评定定具体实施截面折减系数数的确定截面折减系数数主要是考虑虑砖、石及混混凝土结构与与配筋混凝土土结构由于材材料风化、碳碳化、物理与与化学损伤以以及由于钢筋筋腐蚀剥落造造成的钢筋有有效面积损失失对结构构件件截面抗力效效应的影响。。典型代表交通通量大车混入率轴荷分布状况况1、结构检算参数数的确定（4）运营荷载状状态评定二、桥梁承载载能力检算评评定——承载能力评定定具体实施活载影响修正正系数对砖、石及混混凝土桥承载载能力极限状状态的计算评评定应根据桥桥梁检测结果果，采用下式式对持久状况况圬工桥梁结结构承载能力力极限强度进进行计算分析析，其他计算算规定按公路路圬工桥涵设设计规范相关关规定执行。。3、圬工桥梁承承载能力计算算评定二、桥梁承载载能力检算评评定——承载能力评定定具体实施对于配筋混凝凝土桥梁，其其承载能力极极限状态计算算应根据桥梁梁试验检测结结果，采用下下式进行计算算分析，其他他计算规定及及参数取值参参照同期相关关公路桥涵设设计规范执行行。4、配筋混凝土土桥梁持久状状况承载能力力极限状态计计算评定二、桥梁承载载能力检算评评定——承载能力评定定具体实施桥梁静力荷载载试验，主要要是通过测量量桥梁结构在在静力试验荷荷载作用下的的变形和内力力，用以确定定桥梁结构的的实际工作状状态与设计期期望值是否相相符，以检验验桥梁结构实实际工作性能能，如结构的的强度、刚度度等。荷载试验目的的是了解结构构在荷载作用用下的实际工工作状态，综综合分析判断断桥梁结构的的承载能力和和使用条件。。二、桥梁承载载能力检算评评定——静力荷载试验验及分析三、工程实例例典型案例一、、预应力混凝凝土空心板梁梁桥案例一概况案例一概况1.设计荷载：汽汽－20级，挂－100；2.桥面横向布置置：0.5（防撞护栏））+9.0（行车道）+0.5（防撞护栏））+0.5（中央分隔带带）+0.5（防撞护栏））+9.0（行车道）+0.5（防撞护栏）），总宽20.5m；3.桥面纵坡：0.55%，横向坡度：：双向1.5%；4.抗震烈度：6度；大桥于1994年7月22日开工，1995年11月20日竣工，至今今已运营16年。案例一概况2008年大桥进行了了特殊质量检检测，并进行行了荷载试验验，主要结论论如下：⒈根据桥梁检检测xx大桥技术状况况评定为四类类，桥梁需要要大修，酌情情进行交通管管制。⒉全桥空心板板共发现纵向向裂缝198条，最大缝宽宽0.54mm；横向裂缝70条，最大缝宽宽0.18mm。2010年，xxx试验中心对该该桥进行了定定期检查，主主要检查结论论如下：⒈根据外观检检查结果，按按“权重法”，全桥技术状状况评定得分分为49.4分，按“重要部件最差差的缺损状况况评定”该桥取“上部主要承重重结构”技术状况为最最不利值，为为四类桥梁。⒉全桥共计137块空心板有纵纵向裂缝，绝绝大部分裂缝缝长度已达到到空心板长度度的一半或已已纵向贯穿，，且大部分裂裂缝宽度较大大，有116块板裂缝宽度度超过规范限限值（0.20mm），最宽为0.82mm。目的查明xxx大桥结构现有有的一些病害害及存在的隐隐患，与以往往检测历史资资料进行对比比分析，判断断病害发展变变化的趋势，，根据病害情情况以及发展展变化趋势，，对桥梁技术状况况等级进行评评定；对主要构件混混凝土材料强强度以及材料料碳化深度，，钢筋分布情情况和保护层层厚度等进行行测试，评价价构件的材质质状况，为基于检测结结果的承载力力评价提供技技术数据；基于本次检测测结果，引入入检算系数，，对上部结构构截面抗力进进行折减，从从而对上部结结构现有承载能力进行行评定；通过测定桥跨跨结构在试验荷载作用下的控制制截面应力和和挠度，并与与论计算值比比较，检验结结构控制截面面实际应力和和挠度值是否否满足设计与与规范要求；；通过特殊质量量检测、承载载能力评价及及静载试验结结果的综合分分析，为维修加固设设计提供可靠靠的技术数据据和设计依据据。外观质量检查查结果预应力宽幅空空心板底板纵向裂缝缝底板横向裂缝缝边板支座附近近截面斜向剪剪切裂缝其他病害裂缝底板斜向裂缝缝板间错台板底混凝土蜂蜂窝、剥落外观质量检查查结果纵向裂缝空心心板统计裂缝位置：空心板板底纵纵向裂缝位于于板底预应力力管道对应位位置，其中有有66条纵向裂缝位位于板底等截截面位置，247条裂缝起点位位于变截面位位置，裂缝宽宽度大多在0.5mm左右，最大缝缝宽为1.34mm。外观质量检查查结果在发现的313条纵向裂缝中中，有25条纵向裂缝缝缝隙间有水渗渗出，长期渗渗水导致缝隙隙周围有白色色结晶体析出出，部分裂缝缝周围混凝土土呈碎裂状。。外观质量检查查结果考虑到板底纵纵向裂缝位置置有水渗出，，怀疑空心板板顶面局部开开裂或有孔洞洞出现，因此此对左幅第三三跨破碎严重重的桥面板进进行了凿除，，未发现顶板板有开裂、孔孔洞存在，但但空心板顶面面铰缝边缘混混凝土有脱落落、掉角现象象。因此，空空心板内积水水可能是由于于墩顶两侧渗渗水，从板端端部流入。外观质量检查查结果检查过程中，，发现板底纵纵向裂缝位置置底板混凝土土质量较差，，用小锤敲击击裂缝位置底底板，发现波波纹管与板底底混凝土之间间混凝土不密密实，对个别别空洞较大的的部位，用小小锤敲开，发发现内部有空空洞，内部波波纹管有锈蚀蚀现象。板底底纵向裂缝位位置板底混凝凝土不密实，，这是板底纵纵向开裂的主主要原因之一一。外观质量检查查结果板底横向裂缝缝：检查共发现板板底横向裂缝缝73条，总长80.94m，其中有48条横向是出现现在跨中截面面附近，有25条是出现在梁梁端2m范围内。跨中中附近横缝有有19条有渗水现象象，端部裂缝缝有5条有渗水现象象，长期渗水水导致缝隙周周围有白色结结晶体析出。。由于缝隙间间有灰尘及渗渗水，导致大大部分裂缝宽宽度无法测量量，从可测量量的裂缝来看看，缝宽大多多小于0.20mm。外观质量检查查结果板底斜向裂缝缝：检查还发现部部分板底有从从板边缘开始始的斜向裂缝缝，全桥共发发现板底斜向向裂缝21条，裂缝累计计长度23.80m。外观质量检查查结果边板斜向剪切切裂缝：检查共发现27块边板存在从从支座附近的的斜向剪切裂裂缝，共计裂裂缝118条，裂缝累计计长度182.3m，裂缝宽度多多数小于0.1mm，最大缝宽0.30mm。外观质量检查查结果其他病害外观质量检查查结果支座病害外观质量检查查结果盖梁病害外观质量检查查结果桥台病害外观质量检查查结果桥墩病害外观质量检查查结果外观质量检查查结果桥面铺装纵向向裂缝统计外观质量检查查结果桥面铺装横向向裂缝统计外观质量检查查结果桥面铺装网裂裂统计外观质量检查查结果桥面铺装修补补后破碎统计计外观质量检查查结果伸缩缝病害统统计桥梁技术状况况等级评定桥梁技术状况况等级评定依据《公路桥涵养护护规范》（JTGH11-2004）表3.5.2-2的相关规定，，按“权重法”全桥技术状况况等级评分为为=38.5，上部主要承承重构件为五五类构件，综综合考虑“权重法”及“重要部件最差差的缺损状况况评定”，评定该桥技术术状况等级为为五类。专项检测结果果桥面线形专项检测结果果混凝土强度测测区统计表1、桥墩混凝土强度推推定值介于34.3～37.3MPa。混凝土强度度满足设计的的要求，故桥桥墩混凝土强强度标度值均为1。2、预制空心板板混凝土强度推推定值介于45.7MPa～55.6MPa，混凝土强度度满足设计要要求，故空心心板混凝土强强度标度值均为为1。3、盖梁盖梁混凝土土强度推定定值为56.9Mpa，混凝土强强度满足设设计的要求求，故盖梁梁混凝土强强度标度值为1。专项检测结结果普通钢筋锈锈蚀评定结果果碳化深度评定结果专项检测结结果混凝土保护护层厚度测测量值及评评判结果统统计表静载试验测试断面静载试验静载试验工工况静载试验应变测点支点L/4、L/2挠度测点静载试验裂缝监测点点承载力评定定1、计算模型型结构计算采采用有限元元软件桥梁梁博士《Bridge》3.0建立杆系验验算模型，，按85规范验算，，全桥模型型共有21个节点，共共20个单元，采采用预应力力混凝土单单元。桥面面铺装只考考虑自重，，将其按线线性荷载施施加在相应应位置，护护栏也只考考虑自重。。计算模型型在梁端简简支约束。。该桥有限元元模型立面面图本桥对空心心板在汽车车—20级，挂车—100级作用下的的承载能力极极限状态和和正常使用用极限状态态进行验算算。承载能力力极限状态态验算包括括正截面抗抗弯强度验验算和斜截截面抗剪强强度验算。。正常使用用极限状态态验算包括括法向拉应应力和主拉拉应力验算算。承载力评定定2荷载组合成桥状态：：结构重力力+预加应力+收缩徐变影影响力荷载组合一一：成桥状状态+汽车荷载荷载组合二二：组合一一+温度梯度荷载组合三三：成桥状状态+挂车荷载横向分布系系数计算表表3横向分布系系数承载力评定定原结构验算算结果汇总总表承载力评定定并采用本次静载试试验跨中偏偏载工况下下实测边板板、中板挠挠度值对横横向分布系系数就行修修正，使实测挠挠度值和修修正后计算算的理论挠挠度值相等等，修正后后边板、中中板横向分分布系数结结果见下表表。修正后横向向分布系数数计算表承载力评定定5基于检测结结果的承载载力评价空心板承载载能力结果果汇总表结论及建议议1、外观检查查主要结论论⑴桥面铺铺装层严重重破损，在在空心板铰铰缝对应位位置桥面有有纵向通常常裂缝出现现，墩顶湿湿接缝两侧侧有横向裂裂缝出现；；局部有网网裂现象，，桥面修补补后又呈破破碎状况。。⒉预应力宽宽幅空心板板⑴大多预预应力宽幅幅空心板板板底有纵向向裂缝出现现，缝宽多多在0.50mm左右，最大大缝宽达1.34mm，部分裂缝缝周围混凝凝土呈碎裂裂状，裂缝缝周围有水水渗出，个个别裂缝有有滴水现象象，裂缝周周围有锈迹迹及白色结结晶体析出出，说明内内部波纹管管已经锈蚀蚀。此外，，用小锤敲敲击纵向裂裂缝位置，，波纹管下下混凝土不不密实，有有空洞存在在。(2)部分预应力力宽幅空心心板底跨中中附近底板板及梁端2m范围内有横横向贯通裂裂缝出现，，最大缝宽宽为0.19mm，部分裂缝缝间亦有水水渗出，说说明横向裂裂缝亦贯通通整个底板板。⑶大多空空心板边板板腹板有斜斜向剪切裂裂缝出现，，最大缝宽宽为0.30mm。结论及建议议2、专项检测测结论（1）空心板、、墩柱及盖盖梁混凝土土实测混凝凝土强度均均大于设计计强度；碳碳化深度小小于保护层层厚度。（2）空心板及及盖梁钢筋筋无锈蚀活活动性，空空心板大部部分钢筋保保护层厚度度小于设计计的钢筋保保护层厚度度，钢筋保保护层的厚厚度对钢筋筋的耐久性性有较大的的影响。（3）左右幅桥桥面起伏比比较一致，，但同幅内内起伏变化化较大，不不够平整。。3、承载力评评定结论（1）原结构复复算结果表表明：空心心板抗弯及及抗剪承载载能力基本本满足设计计荷载等级级的要求。。（2）基于检测测结果的承承载能力评评价结果表表明：空心心板抗弯极极限承载能能力不满足足设计荷载载等级的要要求；斜截截面抗剪承承载能力满满足设计荷荷载等级的的要求。三、工程实实例典型案例二二—系杆拱桥大桥主桥为为一跨245m中承式钢管管混凝土肋肋拱桥，矢矢跨比1/5，矢高49m，拱轴线为为二次抛物物线。案例概况该桥于1998年12月动工修建建，于2001年10月建成通车车。设计荷荷载：汽车车-20级，挂车-100。案例概况84一：外观质质量检测结结果二：特殊质质量检测结结果四：桥面面纵向线形形及拱肋轴轴线的测定定内容一：构构件混凝土土强度、碳碳化深度检检测内容二：钢钢筋分布及及保护层厚厚度检测内容三：钢钢筋锈蚀状状况检测内容四：混混凝土氯离离子含量及及电阻率测测试三：桥梁结结构固有模模态参数的的测定健康状况检检测内容五：钢管管混凝土脱脱空情况调调查六：吊杆杆索力的测测试851.拱肋防腐涂涂层钢管拱肋防防腐涂层表表面有反锈锈现象，严严重的局部部起皮、剥剥落，个别别部位甚至至开裂，起起不到防护护作用。反锈照片起皮剥落照照片涂层开裂照照片外观质量检检测结果86病害部位起皮、剥落反锈数量（处）累计面积（cm2）数量（处）弦杆49167558腹杆44106133横隔108205377合计2014789168拱肋表面防防腐涂层病病害统计表表健康状况检检测内容2.吊杆及锚固固系统防护罩外观质量检检测结果88外观质量检检测结果上锚头钢丝丝镦头照片片上锚头钢丝丝镦头泛白白照片上游2-1上锚头防护护罩照片上游2-1锚头锚盖顶顶锈蚀照片片上锚头上锚头积水水照片外观质量检检测结果下游1-1下锚头未开开启前照片片下锚头防护护罩内积水水照片下游1-1下锚头锚杯杯盖照片下锚头钢丝丝镦头泛白白照片外观质量检检测结果（3）吊杆上游4-1＃吊杆索体体照片下游2-2＃吊杆索体体照片外观质量检检测结果吊杆防护修修复后照片片外观质量检检测结果3.拱脚外包混混凝土拱脚外包混混凝土表面面有开裂现现象，以沿沿拱轴线和和垂直于拱拱轴线方向向的裂缝为为主，且部部分裂缝伴伴有流膏现现象，裂缝缝是由于钢钢管热膨胀胀系数大于于外包混凝凝土热膨胀胀系数而导导致的开裂裂和锈涨裂裂缝。拱脚外包混混凝土开裂裂照片外观质量检检测结果外观质量检检测结果3#～4#横梁间现浇浇板裂缝示示意图4#～5#横梁间现浇浇板裂缝示示意图外观质量检检测结果根据该桥全全面检测结结果，按照照《公路桥涵养养护规范》（JTGH11-2004）的要求求对该桥总总体技术状状况等级进进行评定。。全桥结构构技术状况况综合评分分Dr=68.4，评定该桥桥为二类桥桥，按养护护技术要求求，应进行行小修处理理。桥梁技术状状况等级评评定97特殊质量检检测结果一：构件混混凝土强度度、碳化深深度检测二：钢筋分分布及保护护层厚度检检测三：钢筋锈锈蚀状况检检测四：混凝土土氯离子含含量及电阻阻率测试构件混凝土土强度、碳碳化深度检检测混凝土强度度测试结果果测试部位设计强度（Mpa）平均强度(MPa)标准差Sn(MPa)推定强度(MPa)强度评定标度横梁5052.144.0545.482现浇板5058.650.6357.611三门侧上游5044.20.543.43下游5058.30.657.21椒江测上游5058.51.256.61下游5052.81.150.91横梁、现浇浇板及拱脚脚外包混凝凝土碳化深深度均小于于1mm，被测构件件的混凝土土平均碳化化深度小于于钢筋混凝凝土保护层层厚度，按按《公路桥梁承承载能力检检测评定规规程》，空心板和盖盖梁混凝土土碳化深度度标度值均均为1。混凝土碳化化深度测试试结果99钢筋分分布及及保护护层厚厚度、、钢筋筋锈蚀蚀状况况检测测横梁的的混凝凝土保保护层层厚度度稍低低于设设计保保护层层厚度度，按按《公路桥桥梁承承载能能力检检测评评定规规程》的相关关要求求，其评定定标度度值为为2，保护护层厚厚度对对结构构钢筋筋的耐耐久性性有轻轻度影影响。。钢筋分分布及及保护护层厚厚度测测试结结果横梁主主要电电位水水平都都介于于-200～-300范围内内，钢筋锈锈蚀评评定标标度值值为2，钢筋筋有锈锈蚀活活动性性，但但锈蚀蚀状态态不确确定，，可能能坑蚀蚀。钢筋锈锈蚀状状况测测试结结果混凝土土氯离离子含含量及及电阻阻率测测试拱脚外外包混混凝土土中氯氯离子子含量量介于于0.005%～0.023%之间，，可以以认为为氯离离子是是混凝凝土中中原始始残留留，外外部没没有氯氯离子子渗入入。评定标标度值值全部部为1，对钢钢筋锈锈蚀诱诱发可可能性性很小小。混凝土土氯离离子含含量测测试结结果横梁实实测混混凝土土电阻阻率远远远大大于20KΩΩ·cm，根据据《公路桥桥梁承承载能能力检检测评评定规规程》中混凝凝土电电阻率率对钢钢筋影影响程程度的的评定定标准准，可可以认认为钢钢筋可可能的的锈蚀蚀速度度很慢慢。混凝土土电阻阻率测测试结结果桥梁结结构固固有模模态参参数的的测定定1、测点点布置置主桥随随机振振动试试验共共布置置测点点44个，其其中竖竖向测测点28个，横横向测测点16个。随机振振动测测点布布置图图桥梁结结构固固有模模态参参数的的测定定面内1阶理论论振型型面内1阶实测测振型型面内2阶理论论振型型面内2阶实测测振型型桥梁结结构固固有模模态参参数的的测定定主桥随随机振振动试试验测测试结结果统统计表表阶数实测频率(Hz)计算频率(Hz)③比值阻尼比(%)固桥公司①竣工验收②①/③②/③10.6040.6530.5271.151.247.50121.0141.0851.1110.910.983.402一阶面面内频频率实实测值值与计计算值值的比比值为为1.15，二阶阶面内内频率率实测测值与与计算算值比比值为为0.91。本次次自振振频率率测试试结果果较竣竣工验验收测测试结结果偏偏小，，说明明桥跨跨结构构整体体动力力性能能比竣竣工验验收时时有所所下降降。1、测点点布置置永久测测点（（埋设设膨胀胀螺栓栓）沿沿桥纵纵向布布置在在桥面面的八八分点点上，，横向向布设设在上上下游游侧行行车道道防撞撞护栏栏内侧侧。。主桥桥桥面纵纵向线线形的的测定定参考点点布置置在三三门侧侧下游游引桥桥桥头头主桥桥桥面纵纵向线线形的的测定定小结：：在使使用过过程中中桥面面线形形总体体上有有所下下降，，实测测值与与设计计值之之间差差值在在-0.096m～0.007m之间拱轴线线形的的测定定在桥梁梁运营营后实实测线线形较较设计计线形形有略略微有有所变变化，，拱轴轴线实实测值值与理理论值值差值值在0.016m～0.093m之间。。107吊杆索索力测测试结结果⒈通过吊吊杆索索力测测试结结果与与计算算值的的对比比可以以看出出：⑴单单根吊吊杆实实测索索力与与计算算值相相差较较大，，同根根横梁梁同侧侧的两两根吊吊杆索索力均均值与与计算算均值值相差差不大大。⑵同同根横横梁同同侧两两根吊吊杆实实测索索力相相差较较大，，说明明吊杆杆索力力分布布均匀匀度较较差。。⒉本次吊吊杆索索力测测试结结果均均大于于交工工验收收测试试结果果，但但两次次测试试结果果规律律一致致。原结构构复算算及承承载能能力评评定采用桥桥梁专专用计计算软软件Midas建立空空间有有限元元计算算模型型，对对原结结构进进行强强度复复核。。计算模模型图图原结构构复算算及承承载能能力评评定2.承载能能力评评定横梁承承载能能力评评定结结果：：考虑虑折减减后，，主桥桥横梁梁正截截面抗抗弯、、斜截截面抗抗剪均均能满满足规规范要要求。。现浇段段承载载能力力评定定结果果：考考虑折折减后后，现现浇段段上所所产生生的最最大横横向拉拉应力力，，满满足规规范要要求。。四、加加固技技术桥梁的的维修修养护护以日日常养养护工工作为为主（（预防养养护）维修加加固时时应尽尽可能能减少少对原原结构构的损损伤选择技术可可靠，具有有长期加加固效应，，能满满足结结构耐久性性要求的的加固固工艺艺施工设设备简简单，，施工工操作作方便便材料损损耗率率少，，费用用经济合合理后期的的养护护工作作量少少加固施施工时时尽量量不中中断或或者少少中断断交通通荷载试试验四、加加固技技术加固设设计的的范围围、标标准、、目标标必须须明确确全桥&局部病病害新标准准&老标准准抗震&强度&刚度&耐久性性整整体使用寿寿命病害成成因分分析必必须准准确合合理，，区别别个性性与共共性特特征加固设计应应与施施工用用料和和工艺艺可操操作性性紧密结结合加固设设计方方案(不少于于2个,比选)加固设设计与与原结结构的的关系系应尽尽可能能的协协作利利用复合结结构受受力而而非加加固材材料受受力（（二次受受力）不不加载载或少少加载载加固设设计之之前应应进行行承载载能力力评价价，之后后应进进行验验算基于检检测结结果和和荷载载试验验加加固验验算同同样基基于仿仿真模模型考考虑附附加荷荷载强度验验算与与抗裂裂验算算大桥加固与与重建建做比较较与决决策对病害害精确确掌握握减少少工程程量变变更粘贴钢钢板加加固粘贴纤纤维复复合材材料加加固增大构构件截截面加加固体外预预应力力加固改变结构体体系加加固更换疲劳构构件加加固增加桩桩基加加固抛石防防护基基础地基压压浆加加固……加强薄薄弱构构件增加或或更换换桥梁梁构件件改变结结构受受力体体系等等应力状状态重重分布布不仅改改变强强度,改变刚刚度不仅承承担活活载,承当部部分恒恒载适用于于承载载能力力或适适用性性不足足优先主动加加固被动加加固应力状状态改改变不不大刚度改改变不不大承担少少量不不足的的活载载效应应适用于于承载载能力力少量量不足足，无无危险险状况况加固方方法四、加加固技技术桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固优点技术先先进，，性能能良好好所占空空间小小，不不影响响被加加固结结构外外观和和使用用空间间加固施施工周周期短短材料消消耗小小工艺简简便桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固适用于于受弯弯及受受拉构构件，，不承承受大大幅度度疲劳劳荷载载、动动载适应外外部环环境温温度不不高于于60℃℃相对湿湿度不不大于于70%无化学学腐蚀蚀地区区的桥桥梁结结构混凝土土标号号不能能过低低的构构件适用范范围弹性模模量高高线膨胀胀系数数小比较有有韧性性耐久性性好桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固胶粘剂剂要求求加固用用钢板板要求求以Q235钢板为为宜钢板、、连接接螺栓栓及焊焊缝的的强度度设计计值按按现行行钢结结构设设计规规范规规定采采用材料要要求在适筋筋范围围内，，随着着荷载载的增增加，，原梁梁中钢钢筋屈屈服，，钢板板随着着也达达到屈屈服，，随即即混凝凝土被被压碎碎而破破坏。。受弯构构件，，破坏坏阶段段多数数构件件钢板板与混混凝土土之间间发生生局部部剥离离，沿沿板与与混凝凝土交交界面面，出出现较较长的的顺筋筋裂缝缝，混混凝土土被撕撕裂，，导致致构件件破坏坏。受剪构构件，，构件件的破破坏类类似于于普通通钢筋筋混凝凝土受受剪构构件，，首先先出现现斜裂裂缝，，然后后裂缝缝不断断发展展，钢钢板应应力明明显增增大，，最后后构件件产生生破坏坏。部分试试验表表明，，粘贴在在梁底底的钢钢板未未达到到屈服服强度度，而而是钢钢板与与混凝凝土间间撕脱脱导致致加固固梁破破坏。。破坏特特征桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固锚固长长度不不够粘结剂剂的质质量问问题施工质质量的的影响响桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固加固梁梁破坏坏时，，钢板未未达到到屈服服而是是钢板板与混混凝土土间撕撕脱所所致，，其承承载力力远低低于钢钢板到到达屈屈服时时承载载力。。并且且是脆脆性破破坏，这种种现象象应避避免出出现！！脆性破破坏主主要原原因要求锚锚固不不得小小于计计算粘粘贴延延伸长长度桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固梁（板板）受受拉区区粘贴贴钢板板加固固计算算承载力力计算算矩形截截面受受弯承承载力力可按按下式式进行行计算算若钢板板粘贴贴长度度不能能满足足计算算长度度，可可在钢钢板的的端部部锚固固粘结结U型箍对梁：：U型箍、、加强强箍对板：：设置置压条条桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固斜截面面承载载力极极限状状态计计算当梁的的斜截截面受受剪承承载力力不足足时，，可采采用局局部粘粘贴并并联U形箍板板进行行加固固,斜截面面受剪剪承载载力按按下式式计算算斜截面面承载载力加加固时时，应应粘贴贴成斜斜向钢钢板、、U型箍或或L型箍钢筋混混凝土土受弯弯构件件不应应低于于C20,预应力力混凝凝土构构件不不应低低于C30。干粘粘粘钢钢钢板厚厚度以以2～6mm为宜，，一般般取4mm。湿粘可可至8mm对于受受拉区区不得得小于于200t，亦不不得小小于600mm；对于于受压压区，，不得得小于于160t，亦不不得小小于480mm；计算。对于于大跨跨度结结构或或可能能经受受反复复荷载载的结结构，，锚固固区尚尚宜增增设U型箍板或或螺栓栓等附附加锚锚固措措施。。钢板及及其邻邻接的的混凝凝土表表面，，应进进行密密封防防水防防腐处处理。。简单而而有效效的办办法是是用M15水泥砂砂浆抹抹面，其厚厚度对对于梁梁不应应小于于20mm，对于于板不不应小小于15mm。粘钢加加固施施工构构造要要求桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固基层混混凝土土强度度要求求锚固长长度要要求粘钢钢钢板厚厚度要要求耐久性性要求求粘钢加加固施施工要要点桥梁上上部结结构的的加固固技术术——粘贴钢钢板加加固钢板表表面处处理被粘混混凝土土和胶粘剂剂配制制加固构构件卸荷涂胶胶粘贴贴固定加加压固化化检验与与试验验防腐处理理轻质高强强操作简单单易于粘贴贴不锈蚀由于桥梁梁构件普普遍尺寸寸大、配配筋多，，粘贴碳碳纤维增增加的抗抗弯承载载力相对对较小，，一般使使用在：：小型构件件，如跨跨径小的的板、楼楼板。应力复杂杂部位，，如箱梁梁腹板。。包柱，使使受压柱柱形成约约束混凝凝土。桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固优点适用范围围桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固材料要求求碳纤维片片材的主主要力学学性能要要求环氧树脂脂粘结剂剂的主要要性能指指标性能（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—碳纤维片片材受拉拉时呈线线弹性关关系直至至破坏,其脆性性性能与钢钢筋的延延性有明明显的区别。碳纤维片片材不具具备钢筋筋所拥有有的延性性，加固固后结构构的延性性将受到到限制碳纤维片片材的延延性缺乏乏，构件件中的应应力重分分布将受受到约束束在粘贴碳碳纤维片片材的结结构设计计中不能能简单地地将碳纤纤维片材材作为钢钢筋的替替代物，，必须考考虑碳纤纤维片材材的脆性性特点桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固力学特点点规范规定定[εf]＝0.007或其极限限拉应变变的较小小值，即即其容许许抗拉强强度：[fp]=Ef×[εεf]＝1680MPa。Q235钢的抗拉拉强度fsd=195MPa[fp]/fsd=8.6即粘贴一一层300g/m2(厚0.167mm)碳纤维1m宽，相当当于增加加了14.36cm2（3根φ25）I级钢筋，，或2根φ25ⅡⅡ级钢筋。加固时不能完全全卸载，必须考考虑二次受力力。承载能力力极限状状态的验验算要考考虑到可可能发生生的各种种破坏形形态。通通常将破破坏模式式分为两两大类，，即粘贴贴碳纤维维片材后后能整体工作作的构件件与粘贴碳碳纤维片片材后不能整体体工作的的构件（如发生生片材脱脱落等早早期破坏坏的情况况）。正常适用用极限状状态的验验算包括括：应力的限限制，以避免免钢筋的的屈服、、混凝土土的破坏坏或过度度徐变和和碳纤维维的断裂裂变形的限限制开裂的限限制（包括粘粘结界面面），以以保证结结构的耐耐久性与与粘结的的完整性性。意外的设设计情况况（特殊殊的设计计）应考考虑由于于撞击、、故意破破坏或火火灾等引引起的碳碳纤维片片材的脱脱落。桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固粘贴碳纤纤维受弯弯加固计计算抗弯加固固构造要要求条碳纤维维片材，，应尽量并列列布置尽量避免碳纤纤维片材材间的搭搭接，平行布布置多条条或多处处碳纤维维片材加加固时，，各条或或各层搭搭接位置置应相互互错开碳纤维片片材端部宜采采取可靠靠的锚固固措施当在梁、、板的正正弯距区区粘贴碳碳纤维片片材加固固时，对对于跨径径20m以内，宜宜将碳纤纤维片材材末端延延伸至支支座边缘缘。跨径径大于20m时，碳纤纤维片材材截断位位置应满满足锚固长度度的要求对于T形或箱形形连续梁梁，可在在翼板底底面粘贴贴碳纤维维片材进进行负弯弯距加固固，此时时碳纤维维片材应应紧靠梁梁肋粘贴贴，其粘粘贴范围围宜在4倍翼板厚厚度以内内当碳纤维维片材用用于侧面面加固时时，碳纤纤维片材材宜在距距受拉区区边缘1/4梁高范围围内板的抗弯弯加固时时，碳纤纤维片材材宜采用多多条密布布方案粘贴碳纤纤维片材材加固施施工构造造要求桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固抗剪加固固构造要要求在截面商商的转弯弯处粘贴贴碳纤维维片材时时，转角角的最小小半径不不小于30mm抗剪加固固最好采用用封闭粘贴贴或U形粘贴，条件不不允许时时也可采采用侧面面粘贴，，且宜设设置端部部锚固措措施当采用碳碳纤维片片材条带带间隔粘粘贴时，，其净间间距不应应大于现现行《公桥规》规定的最最大箍筋筋间距的的0.7倍为提供水水分散发发的路径径，不提提倡碳纤纤维片材材的大面面积粘贴贴粘贴碳纤纤维片材材加固施施工构造造要求桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固墩柱加固固构造要要求当采用碳碳纤维片片材加固固矩形柱柱时，应应将转角角修成圆角。当采用碳碳纤维板板套筒进进行加固固时，预预制套筒筒的尺寸寸应略大大于加固固构件的的尺寸，，并用水水泥浆灌灌填期间间空隙。。碳纤维片片材接缝缝处应用用可靠的的连接，当粘贴贴碳纤维维布时，，最外一一层接合合处应保保证有足足够的重叠长度度；当采用用碳纤维维板套筒筒时，接接缝处应应用碳纤纤维条带带粘贴连连接。桥梁上部部结构的的加固技技术——粘贴碳纤纤维片加加固构件表面面处理找平胶修修补涂刷底层层树脂粘贴碳纤纤维片材材表面防护护粘贴碳纤纤维片材材加固施施工工序序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承承载能力极极限状态计计算持久状况正正常使用极极限状态计计算持久状况和和短暂状况况的应力计计算正截面抗弯弯承载力计计算持久状况承承载能力极极限状态计计算斜截面抗剪剪承载力计计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裂裂性验算斜截面抗裂裂验算裂缝宽度验验算挠度验算加固计算桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固持久状况正正常使用极极限状态计计算持久状况和和短暂状况况的应力计计算转向块承载载能计算持久状况正正常使用极极限状态计计算受压区混凝凝土的最大大压应力体内、体外外预应力钢钢筋的最大大拉应力混凝土主压压应力计算算持久状况应应力计算计计算抗剪承载力力：转向块承载载能计算抗拉承载力力：局压承载力力：桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固构造设计体外预应力力布置示意图图（一般布布置）钢绞线成品索现场编束转向块整体转向块块分丝转向块块锚具A型锚具B型锚具C型锚具桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固构造设计-T梁布置（T梁）锚固构造转向块U型承托防撞设施桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固图2.8-28体外束多跨跨通长布置置图体外束分跨跨通长布置置图变高度箱梁梁体外预应应力布置图图常见体外预预应力布置置构造设计-连续箱梁体外预应力力转向装置置转向架转向器桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固体外预应力力锚固端桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固桥梁上部结结构的加固固技术——体外预应力力加固在主梁顶面面加铺一层层钢筋混凝凝土层，与与原有结构构形成整体体增大桥面板板或主梁有有效高度和和受压截面面增加桥面整整体刚度提高桥梁承承载能力适用于主梁梁或桥面板板承载力不不足，刚度度不够，或或铰接梁、、板的铰缝缝不能有效效传力受桥面补强强层厚度的的限制，这这种加固方方法主要适适用于中小小跨径的桥桥梁。恒载将有所所增加，应应通过计算算判断桥面面增厚后是是否可以提提高桥梁的的有效承载载能力桥梁上部结结构的加固固技术——桥面补强层层加固特点、适用用条件、附附加影响钢筋：锚固固筋应采用用螺纹钢筋筋以增加握握裹力，保保证新旧混混凝土的有有效结合。。构造钢筋筋直径不应应过大，为为加强与混混凝土的联联结，也宜宜选用螺纹纹钢筋混凝土：补补强层混凝凝土除应具具有黏结力力强、收缩缩小、抗裂裂性能高外外，还应具具有足够的的韧性、抗抗冲击能力力和抗渗性性。可以从从施工工艺艺上采用适适当的措施施，改善混混凝土的适适用性能。。①使用外外加剂；②②纤维混凝凝土植筋胶：植植筋胶应具具备黏结力力强、耐久久性好、快快硬性和低低毒、无害害等特性，，一般可采采用环氧树树脂类黏结结材料界面剂：界界面剂应对对混凝土黏黏结力强，，抗化学腐腐蚀，强度度高，可用用于潮湿表表面，并有有适当的操操作时间桥梁上部结结构的加固固技术——桥面补强层层加固材料要求桥面表面应应做成凹凸凸不小于4～6mm的粗糙面，，无表面浮浮浆，集料料外露清晰晰，亦可在在表面涂刷刷界面剂以以加强新旧旧混凝土的的黏结。洗刨避免大大型设备，，注意对拱拱起位置的的洗刨（粗粗细不能太太深）新增厚度不不宜小于10cm，新旧龄差差大，应防防收缩（双双钢），必必须注意养养护。结合面应植植入结合抗抗剪钢筋，，间距不应应大于50cm，直径不小小于80mm，也不应大大于20mm。结合钢筋筋植埋于桥桥面的深度度符合胶黏黏材料的要要求，伸入入补强层的的直线长度度不宜小于于5d、大于6cm（锚固计算算）。拉坡很重要要桥梁上部结结构的加固固技术——桥面补强层层加固桥面补强层层加固施工工构造要求求桥梁上部结结构的加固固技术——桥面补强层层加固桥面补强层层加固施工工工序清理桥面或或铲除桥面面铺装植筋及布设设补强层钢钢筋网缺陷、病害害处理结结合面面处理浇筑补强层层混凝土养生、重铺铺桥面、安安装附属设设施、清理理现场开放交通简支梁改连连续梁法将多跨简支支梁改造为为桥面连续续简支梁法法增加辅助墩墩法八字支撑法法将梁式桥转转换为梁拱拱组合体系系法改桥为涵洞洞加固法钢索斜拉加加固法桥梁上部结结构的加固固技术——改变结构体体系加固预应力高强强钢丝网—聚合物砂浆浆复合面层层加固技术术需要将被被加固构件件进行界面面处理，然后将钢丝丝网敷设于于被加固构构件的受拉拉区域，再再在其表面面涂抹聚合合物砂浆。。该加固技术术能同时显显著提高结结构刚度和和承载力，，施工简单单成本低，，施工时不不需要中断断交通。极极限阶段往往往发生钢钢筋屈服、、钢丝绳断断裂、受压压区混凝土土压坏的延延性破坏，，疲劳性能能理想，耐耐久性好。。现有其他他加固技术术中的缺点点都得到了了较好地解解决或改善善。桥梁上部结结构的加固固技术——预应力高强强钢丝网加加固桥梁上部结结构的加固固技术——预应力高强强钢丝网加加固桥梁上部结结构的加固固技术——预应力高强强钢丝网加加固锚具立面图图锚具平面图图桥梁上部结结构的加固固技术——预应力高强强钢丝网加加固桥梁上部结结构的加固固技术——预应力高强强钢丝网加加固（1）临时支架架法布置示示意图桥梁上部结结构的加固固技术——有替代换索索技术（2）临时吊杆杆法布置示示意图桥梁上部结结构的加固固技术——有替代换索索技术（3）临时兜吊吊法布置示示意图桥梁上部结结构的加固固技术——有替代换索索技术济宁市南环环线京杭运运河大桥支支承梁顶升系统俯俯视图工人切割下下锚头螺帽帽及锚杯工人凿拱肋肋钢管内混混凝土桥梁上部结结构的加固固技术——有替代换索索技术智能能索索现有有PE拉吊吊索索防防护护体体系系均均是