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文档简介

危旧桥梁的加固方法选择与适用范围xx科学研究院研究员、教授级高工xxxx省公路管理局研究员、教授级高工xx一、前言对于旧桥的加固改造技术方法的研究和应用,交通部在“六五”和“七五”期间的重点科研项目计划中都安排了一定数量的研究课题。经过大量的试验研究和实际工程应用,国内外都取得了不少的成功经验和成果,积累了丰富的经验。

旧桥加固改造工程同其它任何事情一样,有其内在的规律,在做某座桥梁的具体加固设计时都有一定的技巧,都要遵循一定的步骤,同时又极具创造性。所以,我们应通过创造性的工作去尽力解决旧、危桥的加固改造工作。尽管每座桥梁的修复工程具有各自的特点,但存在可进行比较、评价的一般性概念,以决定采用最实用的技术。由于这些特点,总是需要在桥梁修复工程中进行创造性的思考和技术革新。新的产品和技术的不断发展,又提供了更有效、更耐久的维修方法。常用的改造有缺陷桥梁所用的加固改造技术,包括减轻恒载、加固临界杆件、提供新的补充杆件和改善原来结构体系的方法,以增大桥梁承受活载的能力。此外,下部结构的稳定、支座和车行道伸缩缝的适当清洁、几何形状的改善以及安全性的改善(如人行道、栏杆柱及扶手的改善),也在改善服务性能和延长现有结构使用寿命中起着重要作用。二、总则

(交通部公路所:《公路旧桥加固成套技术应用指南》)(1)本指南指在为公路管养部门、设计人员和施工人员提供桥梁加固决策、设计和施工的基本要求与准则。现行的桥梁设计与施工规范,主要是考虑新建桥梁在荷载作用下的安全性与适用性,没有考虑桥梁损伤对桥梁性能的长期影响,而在旧桥加固设计和施工中必须考虑桥梁损伤的影响,并应在设计文件中单独列入基于检测结果的加固设计承载能力评定的内容。(2)本指南主要适用于普普通钢筋混凝凝土和预应力力钢筋混凝土土桥梁,对于于其他类型的的桥梁的加固设计和施工,可以参考本本指南。(3)旧桥的的加固设计和和施工,除本本指南已规定定的以外,在在桥梁设计和和施工上尚应应参照现行国国家标准和行行业标准的其其他有关规定定。(4)由于桥梁加固的复杂性,本指南所提提供的只是一一种基于现有认识识的判断和估估计,适用于通常常情况下为满满足桥梁结构构的安全性、、适用性和可可加固性的最低要求,设计人员应应结合具体加加固工程及其其所处环境的的具体特点,必要时提出出更为严格的要求。三、加固的基基本原则与加加固固工作程序3.1加加固的基本原原则(1)桥梁结结构由于结构失效或损伤经评估(公路路旧桥承载能能力评定方法法)不满足结构安全或正常使用要求时,必须须进行加固。加固设计的的内容及范围围,应根据评评估结论和委委托方提出的的要求确定,,可以包括整整座桥梁,亦亦可以是指定定的区段或特特定的构件;;(2)加固后的桥梁结构整体寿命应恢复到原设计的桥桥梁寿命;(3)加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效效措施,保证证新老结构连接可靠、协同工作;(4)对于大大桥、特大桥桥,其主要承承重构件需要要加固补强时时,加固设计方案案应不少于2个,并进行方案案比选和经济评价,完成加固方方案可行性研研究报告;(5)加固设计及施工尽量不损伤原结构,并保保留具有利用用价值的构件件,避免不必必要的拆除或或更换;(6)加固设计应按下列原则则进行承载力力验算;①结构的计算应根据加固后结构的实际应力情况和实际的边界条件进进行;②结构的计算截面积,保留的构件采用基于检测测结果的计算算截面积,新增构件采用实际有效效截面积,并并考虑结构在在加固后的实际受力程度、加固部分的的应变滞后特点,以及加固部部分与原结构构协同工作的的程度;③加固后使结构恒载增大时,应对被加加固的相关结结构及基础进行验算。(7)在加固固施工中,尽可能减减少对桥上和和桥下的通行行车辆及行人人的干扰,采取必要的的措施,减小小对周围环境境的污染;(8)在加固固施工过程中,若发现原原结构或相关关工程隐蔽部位的构造有有严重缺陷时,应立即停停止施工,会会同加固设计计方研究,再再采取有效措措施进行处理后,方能继续续施工;(9)加固施工过程中,应采取取安全监测措施施,确保人员及结构安全。3.2加固固工作程序加固工作程序应应按下图所示进进行。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3.2.1桥桥梁现状评价价桥梁现状评价是建立在对桥梁梁技术状况、各各部位缺陷、病病害进行全面细细致的检查与检测基础上,对其进进行使用功能和和承载能力评价。3.2.1.1使用功能评价①设计技术标准:包括原设计荷荷载标准、桥面面净空、孔径、、基础埋置深度度等是否满足运运营要求;②桥涵各部件完好好程度:各部件能否保保持正常使用,,如桥面平整度度、伸缩缝、泄泄排水设施、支支座、栏杆、人人行道等构件的的完好状况。上上下部承重结构构质量状况,有有无裂缝、腐蚀蚀、风化、疲劳劳等破损现象及及挠曲、沉陷等等位移变形现象象,以及对桥梁梁整体正常使用用功能的影响程程度;③桥梁养护状况及及意外事故的分分析:是否经常对桥桥梁进行检查、、养护;养护难难易程度,经常常性养护费用及及养护材料、机机具设备消耗情情况;有无发生生过意外事故,,发生事故的几几率,处理发生生事故难易程度度等,并对影响响桥梁使用功能能进行分析,做做出评价。3.2.1.2承载能力评价①原结构检算原结构检算是基基于原设计图纸(无图纸时,应应实测有关设计结构尺尺寸参数),对对持久状态桥梁结构承载能能力极限状态、、正常使用极限状态和持久状态桥梁地基与基础础的承载能力进进行验算。②基于检测结果的的承载能力评定定根据桥梁结构或或构件的检测评评判结果,确定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系数的合理取值,对对持久状态桥梁梁结构承载能力力极限状态、正正常使用极限状状态和持久状态态桥梁地基与基基础的承载能力力进行评定。③荷载试验鉴定当通过桥梁调查查检测与检算分析不足以鉴定桥梁承载能力时时,可采取荷载载试验测定桥梁梁在荷载作用下下的实际工作状状态,结合桥梁调查、检测测与检算来评定定桥梁的承载能能力。3.2.2加加固工程可行行性研究报告根据桥梁使用功功能和承载能力力评价的情况,,如果桥梁主要要承重构件需要进行加固,则应委托有加加固设计经验的的单位进行加固固工程可行性研研究工作,《公公路旧桥加固工工程可行性研究究报告编制办法法》(草案)。。3.2.3加加固工程施工工图设计加固工程可行性性研究报告经评审并补充完善后,,经有关部门批准后,方可进行加固工程施施工图设计工作。3.2.4加加固工程施工工、监理招标加固工程施工图图设计评审通过过后,进行加固固工程施工、监理招标。3.2.5施施工组织设计计由中标施工单位位编制加固施工工组织设计,经经监理批复后,,开始施工。3.2.6施施工施工时应采取确确保质量和安全的有效措施,并并应遵照有关现行规范进行施工。3.2.7验验收按《公路旧桥加加固工程竣工验验收办法》(草草稿)进行验收收。四、加固设计方方案的比选原原则与要要求4.1比选选原则当有二个以上的加固设计计方案进行比选时,应遵循以下下原则:(1)结构检算算分析应简单、构造措施应合理、设计经验力求求成熟。(2)施工过程程中粉尘、噪音音、废弃物等对对环境的影响要小。(3)施工难度要小、工艺要成熟、质量和工期要要易于控制。(4)施工过程程中对人身安全、行车安全和结构安全要易于控制。(5)工程费用用应经济合理。(6)加固后的的结构耐久性要好,后期养护的费用要小。4.2比选选要求(1)各加固设设计方案应进行行同等深度的比选。(2)针对以上上比选原则,应应列表进行综合比选。五、桥跨结构加加固(介绍9大类22种加固方法法)5.1桥面面补强层加固法法5.1.1特特点及适用条条件桥面补强加固法法是通过在桥面板板(主梁顶面))加铺一层钢筋混凝土土层,使其与原原有结构形成整整体,从而达到到增大桥面板或主梁有效高度和受压压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载载能力的一种常常用且有效的加加固方法。主梁或桥面板承载力不足,刚度不够,或铰接梁、板板的铰缝不能有效传传力时,可采用桥面面补强加固法进进行加固。受桥桥面补强层厚度的限制,这种加固方法法主要适用于中小跨径的桥梁。5.1.2附附加影响采用桥面补强进进行加固,桥面面板或主梁恒载将有所增加加,应通过计算判判断桥面增厚后后是否可以提高高桥梁的有效承承载能力。若恒恒载的增加影响响较大,则应考考虑采用其他加加固方法或与其其他方法综合运运用。同时,加加铺补强层厚后后,桥面高程也将受到影响,,连接路面或桥桥面纵坡应予调调整。为减少补补强层增加的恒恒载,往往必须须先将原有的桥面铺装层凿除,并要求对伸缩缝进行改造。5.1.3材材料要求5.1.3.1钢筋补强层中通常布布设两类钢筋:一类为加固补强层与与原结构的联结结而设置的结合钢筋,一端植埋于原原结构中,一端端伸入补强层中中,因锚固长度度短,应采用螺纹钢筋以增加握裹力,,保证新旧混凝土的有效结合。另一类是在补强层中布布设的构造钢筋,补强层位于构构件计算截面受压区,一般不设受力力钢筋,因而钢钢筋直径不应过过大,为加强与与混凝土的联结结,也宜选用螺纹钢筋。5.1.3.2混凝土补强层混凝土除除应具有粘结力力强、收缩小、、抗裂性能高外外,还应具有足足够的韧性、抗抗冲击能力和抗抗渗性。可以从从施工工艺上采采取适当的措施施,改善混凝土的使用性性能。(1)使用外加剂,如防水剂,可可增加混凝土密密实性,提高抗抗渗性;掺入膨膨胀剂可使混凝凝土产生适度膨膨胀,增强密实实性,或配制补补偿收缩混凝土土,减少干缩裂裂缝,提高抗裂裂防渗能力等。。使用外加剂应应注意合理选择择品种,进行必必要的试验,施施工时必须按产产品说明书要求求采用正确的掺掺入法,严格控控制掺量,并适适当延长搅拌时时间和加强养护护。(2)纤维混凝土具有抗裂性、韧韧性,延伸率、、抗冲击力和抗抗渗能力高等特特点,适合用于于桥面补强加固固。纤维一般采采用全成纤维和和钢纤维,合成成纤维应能耐酸酸碱、高强度、、变形能力大、、低导热、抗老老化和无吸水性性和腐蚀性等,,施工时不易结结团,分散均匀匀,操作方便。。钢纤维宜采用用波形钢纤维,,长径比在60~80之间,,掺量不应小于于0.5%,也也不宜超过3%。采用钢纤维时应注意纤维腐蚀、生锈引起的桥面污染染,以及纤维暴露时对车辆轮胎的的损害作用。5.1.3.3植筋胶植筋胶应具备粘粘接力强、耐久久性好、快硬性性和低毒、无害害等特性,一般般可采用环氧树树脂类粘结材料料。5.1.3.4界面剂由于旧混凝土表表面的吸水特性性,引起新旧混混凝土界面不易易粘结,采用界界面剂可以增强强它们之间的粘粘结力。界面剂剂应对混凝土粘粘结力强,抗化化学腐蚀,强度度高,可用于潮潮湿表面,并有有适当的操作时时间。5.1.4力力学特点采用桥面补强层层法加固时,加固结构属二次次受力结构,加固前原结构已经受力力,补强层在加固后并不立即受力,,而只有在新增荷载下,即第二二次加载情况下下才开始受力。。其次,加固结结构存在补强层层与原结构整体工作、共同受力的问题,混凝土土结合面上的强强度较整体浇筑筑的强度要低,必须采取构造措施克服这一弱点。当混凝土结合面面的强度可以保证补强层与原有梁梁(板)的整体受力工作性能时,所所形成的加固构构件就是组合梁(板),也就具有组合合构件的分阶段段受力的特点,,相应具有“受拉钢筋应力超超前”、“后浇混凝土受压压应变滞后”和“荷载预应力”等力学特征。。补强层与原有梁梁(板)的结合合面处于复合应力状态。。结合面传递压压力,一般不存存在问题,对于于剪力和拉力,,由于结合面混混凝土所具有的的抗剪和抗拉能能力弱,易于出出现裂缝。对配配置结合钢筋,,表面加工成凹凹凸糙状时,结结合面开裂主要要是结合面上作用的剪剪力增大到一定定程度而使混凝凝土中的主拉应应力达到其抗拉拉强度时,沿结结合面出现局部部水平裂缝。在在斜裂缝开展至至结合面引起局局部水平裂缝后后,随着结合面面相对滑移的增增大,结合面的的裂缝宽度也相相应增大,因而而使穿过结合面面的结合钢筋产产生拉应力,而而其所产生的反作用力对结合合面形成了约束束作用,使结合合面的裂缝开展展受到了抑制,,剪力得以通过过结合面上混凝凝土的骨料咬合合摩阻力和结合合钢筋的销栓作作用来传递。此此时,梁(板))的承载力由其其它强度控制,,并不发生沿结结合面破坏的情情况。5.1.5施施工工序5.1.5.1施工工序在开展桥面补强强层加固施工之之前,应做好各各项准备工作,,必要时应对桥桥梁质量进行核核查,重点查明明桥梁主要病害害的发展、变化化情况和其他隐隐患,检查结构构现状与设计计计算所采用的参参数、假定等是是否相符,哪如如差异显著,应应重新进行计算算、分析。补强层加固施工工项目主要包括括结合面处理、、补强层混凝土土浇筑等,而且且由于均在桥面面施工,操作方方便,施工工序序也相对简单,,工序详见下图图。施工工序清理桥面或铲除除桥面铺装缺陷、病害处理理、结合面处理理植埋结合钢筋及及布设补强层钢钢筋网浇筑补强层混凝凝土养生、重铺桥面面、安装附属设设施、清理现场场开放交通5.1.5.2桥面板(主梁))结合面处理结合面处理对保保证新旧混凝土土整体受力、共共同工作具有重重要作用。结合合面应凿除原结结构表面浮浆,,使骨料外露,,形成4~6mm自然凹凸粗粗糙面或用机械械刻槽形成粗糙糙面,并彻底清清扫干净。要求求施工时不能损损坏原结构混凝凝土的强度,不应有局部光滑滑结合面。对存存在缺陷的部位位,应进行修补补,如空洞,在在凿除疏松部分分混凝土后,用用强度高一级的的细石子混凝土土填筑密实;出出现钢筋锈蚀引引起混凝土胀裂裂时,先剔除松松动开裂的混凝凝土,再进行钢钢筋表面除锈和和防护等。5.1.6构构造措施(1)桥面板((主梁)表面应应做成凹凸不小小于4~6mm粗糙面,无表表面浮浆,骨料料外露清晰,亦亦可在表面涂刷刷界面剂以加强强新旧混凝土的的粘结;(2)补强层宜选用较高标号号混凝土,其标标号不应低于C30及主梁混凝土标标号,厚度不宜宜小于10cm;(3)结合面应应设置结合钢筋筋,结合钢筋宜宜用螺纹钢筋,,直钢筋末端弯弯成直钩,纵向向设置间距不应应大于50cm,直径不小于于8mm,也不不应大于20mm。结合钢筋筋植埋于桥面板板(主梁)的深深度符合胶粘材材料的要求,伸伸入补强层的直直线长度不宜小小于5d(d为为结合钢筋直径径)、大于6cm;(4)补强层与与原结构混凝土土龄期一般相差差较大,为减少少和避免补强层层出现收缩裂缝缝,补强层中须须设构造钢筋,其间距应不大大于20cm,,直径宜在6~16mm之间。5.1.7工工序质量控制制与加固工程质质量检验评定方法5.1.7.1工序质量控制方方法工序质量控制以以目视检查为主,重点点检查缺陷修补、接合面处理、结合钢筋植埋、补强层混凝土浇筑等工序。要要求缺陷修补后后结构尺寸、强度基本本恢复,外观接接近原样;处理理完的结合面应应干净、粗糙,,粗糙度符合构构造要求;结合合钢筋植埋应使使孔径、孔位、、孔深合适,钢钢筋与接合面垂垂直,外露端高高度与埋入段长长度符合设计要要求;在结合面面充分湿润,或或界面剂涂刷好好后,方可浇筑筑补强层混凝土土,严格控制混混凝土的质量,,震捣合理,并并及时养护。5.1.7.2加固工程质量检检验评定方法(1)补强层加加固所用材料的的种类、型号、、规格、数量和和质量应符合设设计要求;(2)按规定的的程序施工,胶胶粘材料的配置置、使用时间应应严格按产品说说明进行控制;;(3)结合面处处理不得破坏原原结构的混凝土土强度,钻孔应应避让混凝土中中的预应力筋束束和普通钢筋;;(4)补强层不不得出现露筋和和空洞现象;(5)按设计要要求对缺陷进行行修补。5.1.8评评述(1)桥面补强强加固法施工活活动全部在桥面面进行,操作便便利,易于控制制工程质量;(2)补强层仅仅增加受压区混混凝土面积,承承载能力提高幅幅度受原结构受受拉区钢筋的面面积和强度影响响而受限制。宜与其它加固方方法如粘钢板、贴碳碳纤维等结合使用,补强效果更加加明显;(3)此加固方方法对新旧混凝凝土结合面和收缩差动变形提出了特殊构造造要求,以保证证实现加固结构构符合叠合结构的受力特征。5.2预应应力加固法5.2.1特特点及适用条条件5.2.1.1预应力加固方法法的特点(1)施工工艺艺简单、干扰交交通少、所需设设备简单、人力力投入少、工期期短、经济效益益明显。(2)能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力。(3)对原结构构损伤小,可以以做到不影响桥桥下净空、不增增加路面标高。。(4)预应力加加固需要可靠的防腐设计。5.2.1.2预应力加固方法法的适用条件(1)适用于正截面受弯承载能力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀的情况。(2)适用于梁抗弯刚度不足导致的梁挠度超过规范或由于刚度太小小导致梁的受拉拉区裂缝宽度超过规规范规定的情况。(3)适用于梁斜截面受剪承载载能力不足的情况。5.2.2附附加影响(1)预应力加固法,实际上是改变了梁体原有有受力体系,结构加固以后后,新的受力体体系在荷载作用用下的力学行为为与原来的结构构是有差异的。预应力加固固完成后,由于于预应力的作用用,原来的受力力结构会出现不不同程度的卸载现象,导致原结结构发生内力重分布。(2)由于预应应力筋转向块和锚固点存在着巨大的的集中力,这一区域的受受力比较复杂。。(3)由于预应应力加固梁桥时时预应力筋布置在梁截面外部,易受环境(如如温度、酸性气气体等)的影响响。5.2.3力力学特点预应力加固方法法实际上是使被加加固结构成为一一个带柔性拉杆的超静定结构,与其他预应力力结构或其他加加固方法不同的是:加固前桥梁所受荷载由恒载和活载组成,预应力筋筋的张拉控制值值是在上部结构构的恒载作用下读取取的,即带载加固。因此在计算预预应力筋荷载作作用下的应力增增量时,应仅考考虑活载的作用用。根据上述受力特点,可将预应力加加固梁桥结构分为施加预应力与活载作用两个阶段进行受受力分析。5.2.4施施工工序5.2.4.1原梁体钢筋位置置探测体外索加固施工工时需对上锚固固点,滑块垫板板及跨中预应力力钢筋固定支座座的位置进行准准确的放样定位位。由于梁的顶顶板和腹板中均均有钢筋存在,,特别是受力钢钢筋,一般要适当调整以避开开这些钢筋。位位置调整后应对对体系重新进行行检算。5.2.4.2加固材料及施工工现场准备加工好体外预应应力筋、准备好好锚固用器材和和施加预应力的的机械设备,需需要在锚固端设设置横梁来锚固固体外预应力筋筋,制备用来粘粘贴锚固和支承承钢垫板的高强强粘结剂,设置置锚固点,锚栓栓孔打眼。5.2.4.3滑块及垫板施工工根据放样的转向向块位置,将转转向块部位的混混凝土凿除2cm左右,涂环环氧胶液后用环环氧砂浆找平,,把支承板粘贴贴在转向点。转转向块需设置锚锚栓锚固,以确确保安全。5.2.4.4预应力筋的安装装及张拉检查完施工机具具和预应力锚具具、夹具后,按按照加固设计,,安装预应力筋筋。张拉程序为为:初张力(10%)→逐步加力力直到超张拉(105%)→→稳压两分钟后后降回设计预拉拉力(100%)→锚固→卸卸顶5.2.4.5防腐处理加固体系中的主主要铁件如水平平筋、斜筋、钢钢丝束、滑块((支承座)、垫垫板、锚固座等等均应进行防腐腐处理。高强钢钢丝、钢绞线应应采用热挤PE套管防腐。防防腐工作应尽可可能在施工准备备阶段完成,条条件不具备时也也要在预应力张张拉后尽早完成成。5.2.5构构造措施5.2.5.1平筋亦称水平拉杆,多由高强螺纹纹粗钢筋、钢丝丝束或钢绞线组组成,其作用是是在梁受拉部位位施加纵向预应应力,从而使梁梁截面承载能力力提高。5.2.5.2斜筋斜筋亦称为斜杆,多由高强粗钢钢筋或槽钢做成成。斜杆一端通通过转向块与水水平筋连接,一一端锚固于梁端端上部或梁端腹腹板处。斜杆的的作用是提供梁梁端部位的负弯弯矩和预剪力。。5.2.5.3锚固点或锚固横横梁根据锚固位置和和锚固方法的不不同,锚固点的的构造是不同的的,加固设计时时,应当根据被被加固梁的实际际情况作个别设设计。5.2.5.4转向块转向块又称竖向支撑。当斜筋与水平平钢筋非同一根根钢筋时,通过过转向块使两者者连接为一体。。当斜筋与水平平筋为同一根钢钢筋时,体外力力筋通过转向块块转向。5.2.6评评述预应力加固法是一种主动加固法,能较大幅度的提提高构件的承载载能力,且施工简单、、方便,在加固固方法选择过程程中,宜优先考考虑。5.3粘贴贴碳纤维片加固固法5.3.1特特点及适用条条件粘碳纤维(CFRP)片材具具有轻质高强、操作作简单、易于粘粘贴、不锈蚀的优点,可用于抗弯、抗剪、抗抗压(偏心受压)及及抗震等多种形式的加加固。该方法适用于混凝土梁桥、板板桥的抗弯和抗剪加固固。对于配筋率较较低或钢筋锈蚀蚀严重的旧桥,,加固效果尤为为显著;还适用于混凝土墩柱的抗抗剪、抗压补强强,抗震延性补补强以及地震破破坏后的修复等等,其适用性见见下表。CFRP片材对对于各种加固类类型的适应性CFRP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墙加固抗弯最佳适用适用抗剪最佳适用抗震适用适用需要注意是,在采用该技技术加固时必须须严格遵守材料料商对碳纤维片片材和粘结剂等等提供的环境要求(如温度、湿度度等)。5.3.2力力学特点碳纤维片材受拉时呈线弹性关系系直至破坏,其其脆性性能与钢筋的延性有明显的区别。一方面碳纤维维片材不具备钢筋所拥有的延延性,加固后结结构的延性将受受到限制;另一一方面由于碳纤纤维片材的延性缺乏,构件中的应力力重分布将受到到约束。因此,,在粘贴碳纤维维片材的结构设设计中不能简单地将碳纤维片材材作为钢筋的替代物,必须考虑碳纤纤维片材的脆性特点。5.3.3设设计原则(1)混凝土桥桥梁结构自重大,加固时不能完完全卸载,必须须考虑二次受力;(2)混凝土桥桥梁结构尺度大,由实验室条件件下得到的经验公式不一定都能适用用于桥梁结构的的加固,因此必必需对这些公式式进行修正,如修正安全系系数等;(3)加固设计计算时,所有的设计计状况和荷载组组合都必须考虑虑到,计算过程程包括承载能力极限状状态和正常使用极限状状态的验算。一般情况下,,正常使用极限限状态将控制加加固设计。(4)承载力极限状态态的验算中要考虑到可能能发生的各种破坏形态。通常将破坏模模式分为2大类,即粘贴碳纤维维片材后能整体工作的构件与不能整体工作的构件(如发生生片材脱落等早早期破坏的情况况)。(5)正常使用极限状状态的验算包括:①应力的限制以避免钢筋的屈屈服、混凝土的的破坏或过度徐徐变和CFRP的断裂;②变形的限制;③开裂的限制(包括粘结界面面)以保证结构构的耐久性与粘粘结的完整性。。(6)意外的设计情况况(即特殊的设计计)应考虑由于于撞击、故意破破坏或火灾等引引起的碳纤维片片材的脱落。5.3.4施施工工序粘贴CFRP片片材加固的一般般施工工艺流程程为:构件表面处理涂刷底层树脂找平修补粘贴FRP片材表面防护5.3.5工工序质量控制与加加固工程质量检验方法5.3.5.1工序质量控制工序质量控制以目目视检查和锤击为为主,重点检查缺缺陷修补、构件表表面处理、涂刷底底层树脂和粘贴CFRP片材等工工序。(1)CFRP片片材在运输、储藏藏中不得受挤压,以免CFRP片片材受损。也不得直接日晒和雨雨淋。粘结材料应阴凉凉密闭储存。(2)各工序的施工质量量,由工长负责指导导、监督。每一道道工序完成后督促促操作小组自检,,确认合格并提请请技术员检查认可可后才能进行下道道工序,否则必须须返工至合格为止止。贴片前、后,,还要由技术员请请业主代表或监理理人员检查,作贴贴片数量与质量的的签认。不贴片的的部位,最后一道道工序也要由业主主代表或监理人员员签认。(3)各工序的施施工质量应严格按按相关规定进行施施工。5.3.5.2加固工程质量检验验方法(1)基本要求①所有进场材料,,包括CFRP片片材和粘结材料,,应符合质量标准准,并具有出厂合合格证,其各种性性能指标及技术参参数均应符合设计计和相关规范的要要求,适合现场温温度、湿度条件。。②应严格按有关规规范进行各工序隐蔽工程检验与验收,如施施工质量不能满足足相关条款要求时时,应立即采取补补救措施或返工。。③CFRP片材实际粘贴面积、搭接长度等符合设计要求。。④必要时可对施工工质量进行现场抽样检验。⑤必要时可对CFRP片材和配套套树脂粘结材料进进行现场取样检验。⑥CFRP片材与与混凝土之间的粘结质量可用小锤轻轻敲击或手压CFRP片材表面面的方法来检查,总有效粘结面积积不应低于95%。当CFRP片片材的空鼓面积小小于10000mm2时,可采用针管注注胶方式进行补救救,当空鼓面积大大于10000mm2时,宜将空鼓处的的CFRP片材切切除,重新搭接贴贴上等量的CFRP片材,搭接长长度应不小于100mm。(2)实测项目实测项目参照《公公路工程质量检验验评定标准》(JTJ071-98)相关规定进进行检验评定,特特殊实测项目见下下表。特殊实测项目项次检验项目合格标准检验方法频数1构件表面处理满足设计要求目测100%2粘贴位置偏差小于10mm用尺量100%3粘贴质量有效粘结面积≥95%指压和敲击20%4现场取样检验混凝土破坏取样机2~3%5.3.6评评述(1)粘贴CFRP片材加固混凝凝土桥梁,对于配筋较低或钢筋锈蚀严重的的梁、板进行抗弯和抗剪加固,可以取得很很好的效果,对于于配筋率较高的梁、板,仅采用用粘贴CFRP加加固往往达不到要要求的加固效果,,此时可以考虑采采用混合加固方法。(2)对于混凝土土墩柱,粘贴CFRP片片材进行抗压或抗震加固效果显著,对对震后墩柱的修复复也有较好的效果果。5.4粘贴钢钢板加固法5.4.1特特点及适用条件主梁承载力不足,或纵向主筋出现现严重的锈蚀,或梁板桥的主梁梁出现严重横裂缝,可用粘结剂及锚锚栓将钢板粘贴锚锚固在混凝土结构构的受拉缘或薄弱弱部位,使其与结结构形成整体,以以钢板代替增设的补强钢筋,,提高桥梁的承载能力。。粘钢加固适用于受弯、受剪和受拉拉构件,适用的环环境温度在-20℃~60℃范围围内,相对湿度不不大于70%及无无化学腐蚀地区。。5.4.2附附加影响(1)须对结合面面进行处理,并钻钻埋螺栓孔,对原原结构产生损伤。(2)钢板需作防腐处理,增加了日后后养护的费用。5.4.3力力学特点在适筋范围内,随随着荷载的增加,,原梁中钢筋屈服服,钢板随着也达达到屈服,随即混混凝土被压碎而破破坏。对粘钢加固受弯构件,破坏前外贴钢板与混凝土土之间具有较好的的粘贴性能,可以以保证钢板与被加加固构件间的共同同工作,并保证钢钢板达到屈服强度度。但是,进入破坏阶段后,多数构件钢板与与混凝土之间发生生局部剥离,沿板板与混凝土交界面面,出现较长的顺顺筋裂缝,混凝土土被撕裂,因此导导致构件破坏。对粘钢加固受剪构件,构件的破坏坏类似于普通钢筋筋混凝土受剪构件件,首先出现斜裂裂缝,然后裂缝不不断发展,钢板应应力明显增大,最最后构件产生破坏坏。但是,在构件件受力过程的后期期,明显可以观察察到锚固端的局部部损伤,甚至剥离离。5.4.4施施工工序5.4.4.1加固构件结合面处处理(1)对很旧很脏脏的混凝土构件的的粘合面,应先用用硬毛刷沾高效洗洗涤剂,刷除表面面油垢污物后用冷冷水冲洗,再对粘粘合面进行打磨、、除去2~3mm厚表层,直至完完全露出新鲜面,,并用压缩空气除除去粉尘。处理后后,若表面严重凹凹凸不平,可用环环氧树脂砂浆修补补。(2)如果混凝土土表面不是很脏很很旧,则可直接对对粘合面进行打磨磨,去掉1~2mm厚表层,用压压缩空气除去粉尘尘,用棉花沾丙酮酮擦试表面。(3)对于新混凝凝土粘合面,先用用角磨机将粘合面面磨平,再用钢丝丝刷将表面松散浮浮渣刷去,用棉花花沾丙酮擦试表面面。(4)对于龄期在在3个月以内,或或湿度较大的混凝凝土构件,粘钢前前尚须进行人工干干燥处理。5.4.4.2钢板粘合面处理(1)如钢板未生生锈或轻微锈蚀,,可用喷砂、砂布布或平砂轮打磨,,直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方方向垂直。然后用用脱脂棉花沾丙酮酮擦试干净。(2)如钢板锈蚀蚀严重,须先用适适度盐酸浸泡20min,使锈层层脱落,再用石灰灰水冲洗,中和酸酸离子,最后用平平砂轮打磨出纹道道,再用丙酮擦试试干净。5.4.4.3卸荷为了减轻粘贴钢板板的应力、应变滞滞后现象,粘贴钢钢板及胶液固化期期间应封闭交通。5.4.4.4配胶粘结剂中最常用的的是环氧类粘结剂剂。环氧类粘结剂剂分为甲、乙两组组,使用前应进行行现场质量检验,,合格后方能使用用。5.4.4.5粘贴粘结剂配制好后,,用抹刀同时涂抹抹在已处理好的混混凝土表面和钢板板上,厚度1~3mm,中间厚边边缘薄。然后将钢钢板贴于预定位置置,若是立面粘贴贴,为防止流淌,,可加一层脱蜡玻玻璃丝布。粘好钢钢板后,用手锤沿沿粘贴面轻轻敲击击钢板,如无空洞洞声,表示已粘贴贴密实,否则应剥剥下钢板补胶,重重新粘贴。5.4.4.6固定与加压钢板粘贴好后立即即用特制U型夹具具夹紧或用木杆顶顶撑,压力保持为为0.05~0.1MPa,以使使胶液刚从钢板边边缝挤出为度。若若用膨胀螺栓固定定,膨胀螺栓一般般是钢板的永久附附加锚固,其埋设设孔洞应与钢板一一道于涂胶前钻成成。5.4.4.7固化环氧类粘结剂在常常温下固化,保持持在20℃以上,,24h即可拆除除夹具或支撑,若若低于15℃,,应采用人工加温温,一般用红外线线灯加热。固化期间不得对钢板有任何何扰动。5.4.5构构造措施(1)混凝土强度度等级不应低于C20;(2)钢板厚度以以2~6mm为宜宜,一般取4mm;(3)粘接钢板的的锚固长度对于受受拉区不得小于200t(t为钢钢板厚度),亦不不得小于60mm;对于受压区,,不得小于160t,亦不得小于于480mm;对对于大跨度结构或或可能经受反复荷荷载的结构,锚固固区尚宜增设U型型箍板或螺栓等附附加锚固措施;(4)钢板及其邻邻接的混凝土表面面,应进行密封防防水防腐处理。如如采用M15水泥泥砂浆抹面,其厚厚度对于梁不应小小于20mm,对对于板不应小于15mm。5.4.6工工序质量控制与加加固工程质量检验评定方法5.4.6.1工序质量控制工序质量控制以目视和锤击检查为主,重点检检查结合面处理、、植埋螺栓、粘贴贴、固化等工序。。要求对粘贴后的的钢板进行粘贴性性能试验,以确保保粘贴后的钢板能能够与原结构共同受力。5.4.6.2加固工程质量检验验评定方法(1)基本要求①粘贴钢板加固所所用材料类别、规规格及质量应符合合有关规范及设计计要求;②按规定的程序施施工,加压及固化化时间应符合设计计要求;③锚固螺栓数量、、规格、钢板的搭搭接长度不得少于于设计值;④按设计要求进行行防腐处理。(2)实测项目实测项目参照《公公路工程质量检验验评定标准》(JTJ071-98)相关规定进进行检验评定,特特殊实测项目见下下表。特殊实测项目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%5.4.6.3外观鉴定所有钢板、螺栓表表面应无铁锈,钢板周围应有胶液挤出。5.4.7评评述(1)粘贴钢板由由于重量轻,操作作便利,易于控制制工程质量;(2)钢板由于拉拉压强度均很高,,加之粘贴后的钢钢板主要承受活载载,对于受弯、受受剪和受拉构件其其补强效果优于加加大混凝土截面;;(3)结合面处理理和钻埋螺栓孔对对原结构有一定损损伤,因此施工过过程中严格按照设设计要求进行施工工,将损伤程度降降到最低。5.5外包钢钢加固法5.5.1特特点及适用范围外包钢加固法施工工简便、效果直观观明显、对施工环环境影响小、成本本低,不显著增大大原构件截面尺寸寸和自重,但可大大幅度提高其承载载能力。外包钢加固法适用于提高受压为主构件(桥墩、、拱肋、桁架杆等等)的承载力、刚刚度及延性。适用用的环境温度在-20℃~60℃℃范围内,相对对湿度不大于70%及无化学腐蚀蚀地区。5.5.2附附加影响(1)须对结合面面进行处理,并钻钻埋螺栓孔,对原原结构有一定损伤。(2)钢材需作防腐处理,增加了日后后养护的费用。5.5.3材材料要求(1)钢材外包钢采用的型钢钢、钢板、扁钢和和钢管以3号钢、、16锰钢为宜,,钢材、连接螺栓栓及焊缝的强度设设计值,应按现行行钢结构设计规范规定采用。(2)混凝土被加固构件混凝土土强度不宜低于C20,表面应凿凿除疏松杂质,露露出新鲜密实混凝凝土。(3)连接材料①湿式外包钢法中,当采用化化学浆液灌浆连接接时,其浆液组成成在工程应用前应应进行试配,选择择可灌性好、收缩缩性小、粘结强度度高、固化时间可可调整,耐久性好好,且材料是无毒毒或低毒的浆液。。②外包钢材与原混混凝土宜采用膨胀胀螺栓或植钢筋连连接,以保证两者者协同工作,其质质量应符合有关技技术标准的规定。。5.5.4力力学特点干式外包钢加固法受力简单单直观,外包钢可可以按刚度比分担担原结构的荷载,,加固效果明显。。湿式外包钢加固法除角钢可可以分担原结构的的荷载,外套扁钢钢箍可以对核心混混凝土产生约束作作用,提高其受压压强度,加固效果果较干式外包钢加固法好。5.5.5施施工工序5.5.5.1构件表面处理(1)刷除构件表表面油垢污物,然然后对粘合面打磨、直到完全露出新新鲜密实混凝土,,并用压缩空气去去除粉尘。(2)构件表面打打磨平整后,刷环环氧树脂浆一薄层层,或填抹乳胶水水泥、水泥砂浆等等找平材料。(3)对于龄期在在3个月以内,或或湿度较大的混凝凝土构件,外包钢钢加固前须进行人人工干燥处理。(4)钢材粘合面面处理,对钢材表表面进行除锈打磨,直至出现金属光光泽。打磨粗糙度度越大越好,打磨磨纹路尽量与钢板板受力方向垂直。。然后用脱脂棉花花沾丙酮擦试干净净。5.5.5.2固定在处理好的柱角处处抹上乳胶水泥、、水泥砂浆,厚度度5mm;并立即即将角钢粘贴上,,然后用夹具在两两个方向将柱四角角角钢夹紧,夹具具间距600mm左右,再将扁钢钢箍与角钢焊接,,整个焊接过程应应在胶浆初凝前完完成。5.5.5.3填塞胶泥对于湿式外包钢加固法法,应在型钢与原结结构之间填塞胶泥泥,使二者结合密密实。5.5.5.4防腐处理按设计要求进行防腐处理。5.5.6工工序质量控制工序质量控制以目视和锤击检查为主,重点检检查结合面处理、、预埋件、固定等等工序。要求对外外包钢的粘贴性能能进行试验,以确确保外包钢能够与与原结构共同受力。5.5.7评评述(1)外包钢加固固法可以直观地提提高构件的承载力力;(2)施工方便简简单;(3)从技术经济济角度讲,外包钢钢加固法用于受压构件最为为合理,受弯构件次之。。5.6增大截截面和配筋加固法法5.6.1特特点和适用条件该加固方法是在构构件表面加大混凝土尺寸,增加受力钢筋,使其与原结构形形成整体,从而增大构件有效高度和受力钢筋面积,增加构件的刚度,提高桥梁整体承载载能力,这种加固方法广广泛应用于梁(板)桥及拱桥桥拱肋的加固。5.6.2附附加影响加大构件截面时,,会使上部结构恒载增加,对原结构及基础础承载能力有一定定影响。5.6.3材材料要求(1)优先选用早早强沙浆和早强混混凝土,或膨胀混混凝土。(2)配制混凝土土用的石子宜用坚坚硬耐久的卵石或或碎石,其最大粒粒径不宜大于20mm。(3)当采用钢筋筋补强时,纵向受受力钢筋的直径不不宜12mm;封封闭式箍筋直径不不宜小于8mm。。U型箍筋直径宜宜与原有箍筋直径径相同。(4)当采用型钢钢和钢板补强时,,应将其和原结构构的钢筋进行联结结,或采用锚栓与与原结构联系,切切实保证力的有效效传递和能够参与与原结构共同受力力。5.6.4力力学特点(1)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,原主梁的混凝土土和钢筋除了已有有的应力外,还需需要承受后期恒载和活载产生的应力。因此此需按二次受力的的叠和梁进行承载载能力极限状态和和正常使用极限状状态的演算。(2)如果桥面铺铺装部分得到加固固,可适当考虑部部分铺装层参与受力。5.6.5施施工工序5.6.5.1为为了加强新、、旧混凝土的结合合,应对原构件混混凝土存在的缺陷陷清理至密实部位位,并将构件表面面凿毛,要求打成成麻坑或沟槽,沟沟槽深度不宜小于于6mm,间距不不宜大于箍筋的间间距或200mm;5.6.5.2当当采用三面或或四面外包方法加加固旧桥构件时,,应将构件的棱角角敲掉,同时应除除去浮碴、尘土;;5.6.5.3原原有混凝土表表面应冲洗干净,,浇筑混凝土前,,原混凝土表面应应以水泥浆等界面面剂进行处理,以以加强新、旧混凝凝土的结合。5.6.5.4对对原有和新设设受力钢筋应进行行除锈处理;有条条件时,在受力钢钢筋施焊前采取卸卸荷或支顶措施,,并逐根分区分段段分层进行焊接,,以减少原受力钢钢筋的热变形,使使原结构的承载力力不致遭受较大影影响;5.6.5.5外外包混凝土加加固法施工不如整整浇混凝土构件方方便,必须采取措措施,保证模板搭搭设、钢筋安置以以及新混凝土的浇浇筑和振捣的质量量,以达到混凝土土密实要求。同时时,应加强新浇混混凝土的养护,养养护期最好达14d以上。5.6.5.6增焊主筋法当结构因主筋应力力超过容许范围而而又受到桥下净空空限制不宜加大截截面高度时,可采采用只增焊主筋的的方法进行加固。。其要点如下:(1)增焊主筋首先凿开梁的混凝凝土保护层,露出出主筋,将原箍筋筋切断拉直,再把把新增钢筋焊在原原主筋上,增焊钢钢筋的断头宜设在在弯矩较小的截面面。为减少焊接时时的温度应力,采采用断续双面焊缝缝,从跨中向两端端依次施焊。(2)增设箍筋如果原桥梁的箍筋筋不足,梁腹出现现剪切裂缝,则加加固过程中,在增增焊主筋的同时,,应在梁的侧面增增加箍筋。具体作作法是在梁腹上埋埋上梢钉,把补充充的箍筋固定起来来,并把箍筋上端端埋入桥面板中。。(3)卸除部分恒载加固时为了减少原原结构的截面应力力,使新增加的钢钢筋充分发挥作用用,有条件时应采采取多点起顶措施施,将梁顶起,或或凿除部分桥面铺铺装,然后再进行行加固(起顶位置置和吨位由计算来来确定)。(4)恢复保护层钢筋焊接好并接长长箍筋后,应重新新做好保护层。材材料最好是用环氧氧树脂小石子混凝凝土(砂浆)或膨膨胀水泥混凝土((砂浆)。修复保保护层,通常有三三种可供选择使用用的方法:涂抹法、压力灌注法、喷护法。采用喷护法时,,应采取分层喷护护水泥砂浆,每次次喷涂厚度为1~~3cm为宜,待待砂浆达到一定的的强度后,最后进进行表面整修。5.6.6构构造措施(1)采用增大混混凝土截面法加固固桥梁时,新浇混凝土的最小厚度不应小于40mm,用喷射混凝土施工时不应应小于50mm;(2)加固的受力力钢筋与原结构的的受力钢筋间的净距不应大于20mm,并采用短筋焊接连接;箍筋应采用用封闭式或U形箍筋筋;(3)当加固的受受力钢筋与构件的的受力钢筋采用短短筋焊接时,短筋筋的直径不应小于于20mm,长度度不小于5d(d为新增纵筋和原原有纵筋直径的小小值),各短筋的的中距不大于50mm;(4)当用单侧或或双侧加固时,应应设置U型箍筋。。U型箍筋应焊在在原有箍筋上,单单面焊缝长度为10d,双面焊缝缝为5d(d为U型箍筋直径)。。U型箍筋还可焊焊在增设的锚钉上上,或直接伸入锚锚孔内锚固,锚钉钉直径d不应小于于10mm,锚钉钉距构件边沿不小于于3d,且不小于于40mm。锚钉钉锚固深度不小于10d,并采用环氧砂浆浆或高标号水泥砂砂浆将锚钉锚固于于原构件内,钻孔孔直径应大于锚钉钉直径4mm。5.6.7评评述采用该加固方法,,主梁的受力明确确,计算简单方便便,加固后主梁的的强度、刚度、稳定定性得到明显提高,裂缝可以得到修补。加固效果显著,,且施工方法便利利,能在桥下施工工,基本上不影响响交通,加固工作作量小,不影响原原有桥梁在整体效效果。但现场作业业,养护期较长,,加固初期,需适适当中断交通,桥下净空有所减减小。5.7增加构构件加固法5.7.1综综述5.7.1.1一般说明明当墩台地基基安全性能能好,并并具有承承载能力力,上部部结构也也基本完完好,但但其承载载能力不不能满足足要求,,或要求求加宽桥桥面时,,通过增增设纵梁梁来提高高承载能能力或适适应拓宽宽改建要要求,对对于要进进行拓宽宽改造的的则还需需要对墩墩台进行行拓宽。。5.7.1.2常使用的的方法根据增加构件件及新旧主梁梁联合受力形式可分为::(1)增设纵梁加固固(不拓拓宽桥面面);(2)增设边梁加固固;(3)单边拓宽宽技术改造造;(4)双边拓宽宽技术改造造;(5)增加辅助横梁梁加固。。5.7.1.3荷载横向向分布计计算说明明增加构件件加固方方案与新新桥的设设计相似似,主要要考虑到到新增主主梁与凿凿去部分分翼缘板板的纵梁梁在截面面、混凝凝土标号号与龄期期不同而而导致的的弹性模量量、以及刚度上的不同同,按不等刚度度并根据加加固后的的桥梁构构造特点点选择荷荷载横向向分布计计算方法法进行横横向分布布系数计计算,并并计算各各纵梁的的受力,,根据各各受力设设计新纵纵梁的配配筋。5.7.2增增设纵纵梁加固固法(不拓宽宽桥面))5.7.2.1特点及适适用条件件此方法要要求原桥桥墩台及基基础在提高承承载能力力方面尚尚有潜力,它可以以较为有有效地提提高结构构的承载载能力。。采用新增加主主梁的加固方方法对于于过去常常用的少主梁或双主梁整体现浇浇式桥梁梁的加固固改造尤尤为有利利,这种种上部结结构不仅仅主梁间间距大,,新增的的主梁容容易布置置及浇筑筑,增加加主梁后后对上部部结构的的承载能力力可以明显显的提高,且增加加主梁后后也改善了原有桥面板的受力情况。((见图1)图1增增设纵纵梁加固固5.7.2.2附加影响响(1)新新梁混凝凝土收缩缩徐变会会引起新新旧主梁梁的联结结,若联联贯方式式不当,,将影响响加固效效果。(2)吊吊装安置置新主梁梁时,难难免对旧旧梁的撞撞击。(3)凿凿除切割割旧梁翼翼缘可能能有过大大冲击力力而对梁梁体部分分带来一一定程度度损伤。。(4)伸伸缩缝等等附属部部分均要要拆换,,要加入入不少新新支座。。(5)需需对原桥桥附设的的管线妥妥善处理理。5.7.2.3力学特点点增加了主主梁片数数,减小了分配在每每片梁上上的活载,若承受受与加固固前同样样的车辆辆荷载,,每片梁梁所承担担的荷载载减少了了,由此此提高了了桥梁上上部结构构的整体体承载能能力。此外更新新的桥面面铺装也也减少汽汽车对桥桥梁的冲冲击力,,并加强了桥梁的横向联系系,有利于于桥梁荷荷载的横横向分配配。5.7.2.4设计计算算加固方案案与新桥的的设计相相似,主要考考虑到新新增主梁梁与凿去去部分翼翼缘板的的纵梁在在截面、、混凝土土标号与与龄期不不同而导导致的弹弹性模量量、以及及刚度上上的不同同,按不等刚度度并根据加加固后的的桥梁构造特点点选择荷载横向向分布计计算方法法进行横向向分布系系数计算算,并计计算各纵纵梁的受受力,根根据各受受力设计计新纵梁梁的配筋筋。5.7.2.5施工工序序(1)掀掀开桥面面铺装,,将需要要增加新新主梁处处的旧梁梁翼缘板板凿除,,切断横横隔板;;(2)可可以利用用原结构构设置悬悬挂模板板,安装装钢筋骨骨架,安安好支座座,现场场浇筑新新梁。也也可事先先预制好好安装就就位;(3)进进行新旧旧纵梁之之间横隔隔板及翼翼缘板联联结;(4)重重新铺装装桥面。。5.7.2.6构造措施施(1)加强横隔隔梁联结结将新旧主主梁的横横隔梁内内的钢筋筋焊接起起来,或或预埋钢钢板焊接接,并在在横隔板板下部增增设两个个贯通于于原桥宽宽的拉结结钢筋,,加大横横隔梁下下缘的混混凝土截截面,将将钢筋包包裹起来来。而有有时为减减轻边梁梁负荷,,边梁与与相邻新新梁之间间的横隔隔板钢筋筋互不焊焊接,形形成铰结结形式,,使边梁梁不受中中梁横向向分布的的影响,,减小承承载能力力;(2)强翼缘板板联结对于装配式板板梁,可采用用企口铰铰结、键键槽联结结的形式式,而常常用的是是梁跨中中部分采采用企口口铰结,,而在较较薄弱的的梁端局局部采用用数道键键槽联结结(见图图2)。。图2新新旧装装配式钢钢筋混凝凝土板梁梁的联结结形式原桥为装配式T梁时,可采采用沿梁梁跨设置置数道键键槽的方方法,使使新加纵纵梁原主主梁的翼翼缘板联联结成一一体。这这种键槽槽联结能能够承受受接头处处的剪切切应力和和局部承承压力。。为实现现这种联联结,施施工时必必须在原原梁翼板板上每隔隔一小段段距离凿凿出一个个正方形或圆形孔孔洞,同同时在新新设纵梁梁同样位位置上也也凿一个个正方形形或圆形形孔洞,,安装后后正好相相互吻合合对齐。。键槽的的构造可可参见下下图。施施工时可可在对齐齐后的孔孔洞上,,安设柔柔性钢筋筋如图3,或刚刚性型钢钢筋。图3装装配式式钢筋混混凝土T梁新旧旧主梁的的联结在设置好好锚固钢钢筋和防防收缩钢钢筋网之之后,在在对齐的的孔洞中中和装配配式钢筋筋混凝土土梁的接接缝中浇浇筑细石石水泥混混凝土使使之成为为整体。。5.7.2.7评述加固效果果明显,,需拆除除桥面铺铺装,凿凿除翼缘缘板,施施工复杂杂,工程程量大,,施工期期内需中断交通通,加固后后不影响响桥下净净空,不不改变原原桥景观观。5.7.3增增设边边梁加固固5.7.3.1特点及适适用条件件此方法适用于原桥墩台台及基础础在提高高承载能能力方面面尚有潜潜力,但但上部结结构需要要提高荷荷载等级级的情况况。由于新增增设的主主梁梁刚刚度大,,配筋足足,可承承受尽可可能大的的荷载,,就可减减小原结结构的受受力,起起到加固固作用。。可以不不拆除原原边梁而而新加边边梁拓宽宽原桥,,也可拆拆除原边边梁而新新加边梁梁不拓宽宽原桥;;这种增增设的边边梁可以以与原上上部结构构截面尺尺寸相同同,也可可采用增增设大主主梁的方方案,从从以往实实践经验验看,采采用增设设大边梁的方案往往往可以以取得更更好的效效果。5.7.3.2附加影响需拓宽墩台,,增设新支座座,更换伸缩缩缝;同时需需要在原桥边边梁上加做外外侧横隔板与与新梁相联,,这在施工过过程中比较困困难。5.7.3.3力学特点提高了桥梁承载能力,一方面新梁梁刚度大,横横向可分配到到较大荷载,,从而减少旧旧桥负荷,另另一方面对于于同时拓宽的的桥梁,使车车辆分流,减少旧桥负荷荷;此外,更新新的桥面铺装装也减少汽车车对桥梁的冲冲击力,并加强了桥梁的的横向联系,有利于桥梁梁荷载的横向向分配。5.7.3.4设计计算与设计新桥过过程相似,重点在于横向分布设计计计算方法的选择。5.7.3.5墩台拓宽方案案(1)桩式墩台拼宽宽按桩的受力情情况分为支撑撑桩和摩擦桩桩。支撑桩墩墩台,一般桩桩身支撑在坚坚实的土层或或岩石地基上上,不存在新新老墩台的不均匀沉降问题。摩擦桩桩墩台,由于于摩擦桩一般般入土也较深,经多多年行车后,,原有桩基本本不再沉降,,新拼宽的桩桩应加深入土土深度,使其其沉降值减至至最小,新老老墩台间不出出现大的不同同沉降问题。。新加宽桩的的入土深度,,不应小于老老桩的入土深深度,如原排排架桩打到岩岩层和砂砾石石层的,新拼拼宽的桩也要要打到岩层和和砂砾石层,,且打进砂砾石层的深度应适当加深些,以防新打打桩的沉降;原排架桩仅仅打到粘土和和砂土等较松松软土层的,,则应通过桩桩承载力的计计算使新加桩桩比老桩加长长一定的入土土深度,使新新老桩间不会会出现大的不不同沉降,新新老排架桩的的盖梁连在一一起后,不会会因为施工后后沉降不同而而损坏折断。。(2)重力式墩台拼拼宽①重力式拼宽当原有重力式式墩台修建在在岩石或较为为密实的土基基上时,拼宽宽时可仍用重重力式拼宽,,使新老墩台台结构一致。。拼宽重力式式墩台,必须须使新老墩台连成成整体,避免因地基基沉陷不同,,在新老墩台台的连接部位位脱开。建在砂砾或松松软土基上的的墩台,必须须对地基作相相应的处理,,处理方法,,凡有冲刷的的砂砾石河床床,应按规范范要求将基础础埋置在冲刷刷线以下的一一定深度内,,且较老墩台台基础的埋置置深度要深些些,以防不均匀沉陷;如为软土地地基,不论老老墩台地基有无处理理,新拼宽部部分的地基应应该加深基础础埋置深度,,或者同时采采用换土、夯夯填片石、混混凝土短桩密密植打入的方方法,以挤实实土基,提高高承载能力,,减少地基土土层的沉陷值值。软土地基基采用混凝土土桩或石桩、、短桩密植打打入,也是提提高土基承载载能力的一种种方法。(见见图4)图4重力力式墩台用重重力式拼宽②桩式拼宽当原有桥梁河河水较深,桥桥台伸入河中中较多,水深深土基软弱,,如采用重力力式结构拼宽宽墩台,则土土基的处理和和基础抽水施施工都较困难难,工程造价价也很高,从从施工方便和和较为经济实实用考虑,可可采用排架式桩拼宽宽原来的重力力式墩台。一般一边采用用二根排架桩桩,并将新拼拼宽部分的盖盖梁与老桥墩墩台帽连成一一体,以增加加整体性和稳稳定性。基桩桩的入土深度度应经过试验验计算,确保保新拼宽部分分的桥梁,在在行车后不出出现大的沉降,使新老桥梁梁共同受力,,横向荷载分分布合理,行行车安全可靠靠。(见图5)图5重力力式墩台用桩桩式结构拼宽宽5.7.3.6施工工序对于不拓宽桥墩台台的情况(1)凿除桥桥面铺装以及及桥面系其它它附属构造;;(2)凿开边边梁与次边梁梁之间的横向向联系,并除除去旧边梁;;(3)在旧边边梁位置处安安放或现浇新新边梁(等截截面或大边梁梁);(4)重做新新边梁与次边边梁横向联系系;(5)铺装新新桥面系。对于拓宽桥墩台的情况(1)拓宽桥桥梁墩台;(2)凿除桥桥面铺装以及及桥面系其它它附属构造;;(3)在拓宽宽的桥梁墩台台上安放或现现浇新边梁((等截面或大大边梁),使使原来的边梁梁成为次边梁梁;(4)进行新新边梁与次边边梁(旧边梁梁)的横向联联结;(5)铺装新新桥面系。5.7.3.7构造措施(1)新梁与与旧梁横向联结要可靠。(2)对于拓拓宽的情况,,由于旧边梁梁外侧一般不不设置横隔板板,所以造成成旧边梁与新新边梁横向联联结施工难度度大,通常要要凿开旧边梁梁外侧混凝土土保护层露出出主梁内部钢钢筋,才可绑绑扎焊接横隔隔板构造钢筋筋,修筑横隔板。5.7.3.8工序质量控制制与加固工程程质量检验评定定方法(1)工序质量控制制严格按照施工工工序及构造造措施要求来来保证施工质质量,加固施施工的质量控控制按《公路路桥涵施工技技术规范》((JTJ041-2000)要求进进行,重点控制基础开挖、桩基施工、新旧梁横向连连接构造。(2)加固工程质量量检验评定方方法①基本要求所用材料的种种类、型号、、规格、数量量和质量应符符合有关规范范及设计要求求;按设计要要求的程序施施工,拼宽部部位旧梁的处处理、混凝土土的浇筑和养养生应符合设设计要求。②实测项目实测项目参照照《公路工程程质量检验评评定标准》((JTJ071-98))相关规定进进行检验评定定。5.7.3.9评述加固效果明显显且拓宽桥面面,需拆除桥桥面铺装,工工程量大,施施工期内需中中断交通,加加固后不影响响桥下净空,,不改变原桥桥景观。5.7.4单边拓宽技术改造造5.7.4.1特点及适用条条件为提高桥梁的的通过能力,,适应线路拓拓宽改建的要要求,必须把把宽度较窄的的桥梁加以拓拓宽改建。对对于单边拓宽宽也即平行原桥另建建一座新的桥桥跨结构,适用于原公路线路单单边拓宽进行行改建的情况况。(见图6)图6单边边拓宽技术改改造5.7.4.2附加影响(1)需要对对墩台部分进进行拓宽。(2)吊装安安置新主梁时时,难免对旧旧梁的撞击。。(3)需对原原桥附设的管管线妥善处理理。5.7.4.3力学特点桥面拓宽对车车辆起到分流流作用,从而而减少旧桥负负荷,提高桥桥梁通过能力力。5.7.4.4设计计算由于新旧桥横横向联结较困困难,通常在在新旧桥梁沿纵纵向设一通缝缝,互相独立,各各自受力,因此单边拓拓宽的设计计计算就如同新新建一座桥梁梁,按新建桥梁那样计算。5.7.4.5施工工序(1)拓宽桥桥梁墩台,

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