DB21∕T 2603-2016 公路简支梁桥及拱桥加固技术规程

DB21DB21/T2603—2016公路简支梁桥及拱桥加固技术规程TechnicalSpecificationforthestrengtheningofSimplySupportedBeamBridgesAndArchforHighway2016–04-06发布2016-06-06实施辽宁省质量技术监督局发布IDB21/T2603—2016 1 1 1 1 2 3 3 3 3 3 6 8 DB21/T2603—2016本标准由辽宁省交通规划设计院公路养护技1DB21/T2603—2016耐久性为目的的维修、加固设计、加固施工。农村件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用JTG/TJ23公路桥梁加固施工技JTG/T92无粘结预应力混凝土结2DB21/T2603—2016对桥梁及其附属构造物一般性损坏部分进行定期的维修加固，以恢复其原有技术状况粘贴钢板加固法structurememberstrengthrningwithbo采用结构胶黏剂粘贴纤维复合材料以提高构件承加固施工strengtheningconstruc原构件existingstructure3DB21/T2603—2016体外预应力加固法structurememberstrengtheningwithexternalprestres4.1加固设计技术可靠、经久耐用、经济合理、环境保护的要求，4.1.3有特殊使用要求的桥梁，其荷载标准、加固设计基准期、功能要求应通过专门研究确4.1.4公路桥梁的维修、加固设计除应满足本规程有关规定外，尚应符合（JTGD60）、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）4.2加固施工4.2.1为满足辽宁省公路桥梁加固工程施工的需要，确保加固工程质量，制定本规4.2.2桥梁的加固施工应按照国家有关基本建设程序，做好施工前的准备工作及技术交底，编粘结预应力混凝土结构技术规程》（JTG/T92）等国家、行业现行标准的5简支梁桥加固设计及施工5.1.1基本原则进行加固。加固工作的内容及范围应根据评定结论和使用功能的要求4DB21/T2603—2016g)加固设计中，应充分考虑结构病害、材料劣化、新旧材料的结合性能及材性差异。充分考虑相应的施工工艺、技术条件，尽可能保证加固施工中设备5.1.2基本假定b)在不同受力阶段，截面变形符合平截面假定。e)桥梁结构加固后的极限承载力，应以原结构截面中混凝土和钢筋强度设计值控制。5.1.3加固方式分类a)根据加固方式可分为直接加固和间接加固。1)直接加固是指采用增大截面，增加配筋的方法加固桥梁结构薄b)根据加固性质可分为承载能力加固、使用功能加固和耐久性加固。c)根据加固薄弱构件的工作原理可分为被动加固和主动加固。5DB21/T2603—20162)主动加固：是指对后加补强材料施加预应力，其5.1.4加固材料2)水泥应采用强度等级不低于32.5级的硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥或普通采用的水泥强度等级不应低于42.5级。凝土时，应在施工前进行试配，并应检验其强度、抗干缩性及4)混凝土中掺用的外加剂，其质量及相关技术规定应符合《混凝土外加剂》（GB8076）与酸盐和硫氰酸盐类成分的外加剂；不应使用铝粉作为定。体外预应力索应采用防腐性能可靠的产品，宜采3)焊接用的焊条品种、规格应满足设计要求；其型号应与被焊接钢材的强度相适应。规范的要求；芳纶纤维复合材料的力学指标应参照《桥梁结构用芳纶纤维复合材料》6DB21/T2603—2016剂相适配，其安全性能指标应满足《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）用乙二胺作为改性环氧树脂的固化剂；不得在其中掺入挥发性有害溶剂和非反应性稀释5)寒冷地区桥梁加固用胶黏剂应通过耐冻融性能检验。应符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T2)桥梁混凝土裂缝修补用聚合物树脂注浆材料的安全性能指标应满足有关规范的规定。f)混凝土表层缺陷修复及防护用材料要求3)聚合物水泥基修补材料：主要指聚合物水泥砂浆，又称为聚合物改性水泥砂浆。4)处于侵蚀性环境的桥梁钢筋防锈宜采用渗透型阻锈剂，其质量及性能指标应符合现行国家、行业标准的相关规定；不得采用以亚硝酸盐类为主要成5.2常用加固方法5.2.1增大截面加固法b)按现场检测结果确定的原结构构件混凝土强度满足下列要求：1)钢筋混凝土受弯构件不应低于C22)预应力混凝土构件不应低于C30。筑混凝土强度级别宜比原构件混凝土强度等级7DB21/T2603—2016包括纵向受力钢筋配筋率低于现行规范规定的最小配筋率的构件不适c)当采用钢板进行斜截面承载力加固时，应粘贴成斜向钢板、U形箍或L形箍。斜向钢板和U形箍、L形箍的上端应粘贴纵向钢压条予以锚固；1)螺栓中心最大间距为24倍钢板厚度；最小间距为3倍螺栓孔径；2)螺栓中心距钢板边缘最大距离为8倍钢板厚度或120mm中的较小者；最小距离为2倍螺3)如果螺栓只用于钢板定位或采用粘贴加压时，不受上述限制。e)该加固方法相关计算及构造措施参见《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）规范的相关内5.2.3粘贴纤维复合材料加固法展，提高结构的承载力，提高混凝土的抗腐蚀b)本方法适用于结构的抗弯、抗剪、抗压（大偏心受压）、抗震以g)该方法加固计算及相应的构造措施参见《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）规范的相关5.2.4体外预应力加固法有混凝土梁体主动施加外力，以改善原结构的受8DB21/T2603—2016d)该方法加固计算及相应的构造措施参见《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）规范的相关5.2.5有粘结预应力加固法b)采用有粘结预应力体系对梁板桥进行加固，可以达到承载力加固和耐久性加固的双重目的；5.2.6改变结构体系加固法1)将多孔简支结构变为连续结构，可分为钢筋混凝土墩顶连续和预应力混凝土墩顶连续两3)将梁式桥转换为梁拱组合体系结构；4)在桥下增设钢桁架等加劲梁或叠合梁；受力阶段进行验算，并且与增大截面法，粘贴通钢筋或增设预应力束，并现浇接缝混凝土形成连9DB21/T2603—20165.3加固设计5.3.1一般规定b)简支梁桥加固方法选择应综合考虑原梁破损情况、结构受力要求和加固施工条件等因素的影5.3.2混凝土结构裂缝修补技术2)裂缝缝口表面处理时，应确保工作面平顺、干燥、无油污。处理范围沿裂缝走向宽30~3)采用表面封闭法处理裂缝后，用裂缝修补材料涂刷或用改性环氧胶适当加压刮抹。于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及灌浆前应对裂缝进行处理，其处理方法主要②粘贴或埋设注浆嘴（盒、管）和出浆嘴）；进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上，钻孔灌浆管可先在DB21/T2603—2016④试漏检测⑤浆液配制2)压力注浆法施工应遵守相关的安全规定。在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出深度和槽宽度分别不小于20mm和15mm的U形沟槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，并粘贴纤维复合材料以封闭其表面；此法适用于处理>0.5mm的活动裂5.3.3实心板5.3.4空心板空心板承载能力加固：主要包括抗弯和抗剪1)板底和腹板（带翼缘空心板）粘贴纤维布、粘贴DB21/T2603—20162)加强板间横向联系（对带翼缘空心板，改铰接缝为刚性；加强桥面铺装）；3)加厚桥面铺装，加大截面高度；4)当板横向联系不足时，可采用增设横向预应力或加强桥面横向联系等方法加固；5)改简支为连续结构（墩顶普通钢筋或预应力束连续）等。对于原梁设计荷载低或因考虑结构损伤导致结构承载力不足的T形梁进行加固补强设计的主要内容包括正截面抗弯承载力加固和斜截面抗剪承载a)加大主梁截面增设补强钢筋加固腹板底面增设马蹄，增设补强钢筋，或结合桥面改造，加厚原桥当受到现场条件限制，可考虑在梁底和梁端2)应加强后加混凝土与原梁混凝土的可靠连接，并设置必要的抗剪连接件；3)将简支梁转为连续梁后，应对支点附近的斜截面进行加固补强；4)确定腹板（梁肋）加宽厚度时，应考虑支点截面的抗压受力需要；1)加强翼缘板间横向联系，改原梁间铰接为现浇混凝土刚性2)修补原横隔板间连接的破损部位，对破损较严重的改为现浇混凝土刚性连接；应针对造成结构损伤的原因，制定相应的修补和补强方1)采用注胶或涂抹环氧胶或砂浆封闭裂缝；2)修补因钢筋锈蚀而开裂、破损的混凝土，表面还应涂抹相应的防腐材料；5.4加固施工5.4.1粘贴钢板加固DB21/T2603—20162)钢板粘贴应选择干燥环境下进行；6)加固用钢板应按设计要求进行涂装防护处理；5.4.2粘贴碳纤维布加固1)纤维复合材料：安全性能指标必须符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）2)粘结材料：粘结材料应具有足够的抗剪强度和韧性，具体参见相应规范。1)施工工序如下：卸荷→基底处理→涂底胶→找平→粘贴→修复平整。如果有毛刺，应用砂纸打磨。找平面干燥后进行5)底胶固化后应尽快进行下一道工序，若涂刷时间超过7d，应用砂轮机清除原底胶，重新DB21/T2603—2016须呈卷状妥善摆放并编号。已裁剪的纤维复5.4.3加大构件截面加固b)配制混凝土用的石子宜用坚硬耐久的卵石或碎石，其最大粒径不宜大于20mm；d)当采用型钢和钢板补强时，应将其和原结构的钢筋进行联结，或采用锚栓与原结构联系；e)加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不得大于20mm，并应采用短筋焊接连接；箍筋5.4.4增焊主筋加固1)可采用在卸除部分恒载或在梁下设支点，将梁顶起的情况下进DB21/T2603—20161)剥除梁底混凝土保护层，露出主筋，同时将原有箍筋切断护层。采用的施工方法主要有涂抹法、压力灌注法、喷护5.4.5体外预应力加固体外预应力用钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论值的差值应控制在6%以内，否则应暂停7)预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30现异常时，应立即停止张拉，调查分析原因，满足结构安全要求后方DB21/T2603—20165.4.6简支转换为连续体系加固2)浇筑纵横向连接缝处混凝土集料粒径不宜大于201)施工顺序应严格按照加固设计文件要求2)墩顶预应力连续段施工工艺和要求按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）中有关3)混凝土浇筑宜选择在温度较低时间段进行；5)墩顶改用纵向单支座时，需要进行体系转换，应将同一墩顶的原支座同时拆除；9)锚具应具有密封性，张拉完成后应对锚头采用水泥砂浆等进行密封；保证浆体饱满。待浆体失去流动性后才可拆除压6拱桥加固设计及施工维修工作的主要内容包括修补防水层、面层维修和脱落拱石修补、压浆法修圬工拱桥加固主要包括：拱顶填料换填、拱圈加固维修和DB21/T2603—2016病害时，可仅对其进行必要的维修；出现上述病害时，应对其d)通过加大拱肋截面或粘贴钢板等措施提高其承载能力；c)当桥面板破损严重需要拆除重建时，可采取在主拱肋顶面加高拱肋的方法加大构件截面；DB21/T2603—2016虑采用增加拱肋的措施来改善整体刚度，提高全桥可采用改预制横系梁为现浇横隔梁（板），或增加横隔梁（1)施工工艺主要包括：施工准备、喷射作业、喷射2)锚固钢筋材料：锚固钢筋可采用带肋HRB335接，确保在喷射混凝土时减少钢筋的颤动和6)喷射混凝土施工：喷射混凝土有干式和湿式两种方式；8)当加固修复层厚度大于70mm时，可分层喷射。当分层喷射时10)对回弹料应及时予以清除。回弹料应过筛分类。已污染的回弹料不得再用于DB21/T2603—2016b)对跨径较大，结构复杂的拱桥，拱上建筑拆除应做专门的卸载程序设计和相应的结构验算。d)大跨径拱桥拱上建筑的拆除施工应在有效的监控下进行。a)圬工拱桥采用拱腹锚喷混凝土加固时，其施工技术要求应符合本规程6.b)拱腹增设钢筋混凝土拱圈（套拱）的加固流程：进行修补。浇筑套拱混凝土前应充分湿润原拱焊；采用搭接时搭接长度应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）要求；3)应采取有效措施确保新浇筑混凝土的密实和与原拱圈的紧密结合；较大的拱桥，必要时可沿横向由拱圈中线向两侧对称、5)应按设计要求的施工顺序恢复拱上建筑；a)增大拱肋截面加固施工工艺b)增大拱肋截面加固施工要点新鲜混凝土表面外露；用钢刷刷去浮尘后用高压DB21/T2603—2016拱脚向拱顶逐次浇筑并振捣密实，横向可从中肋向两8)拆除桥面及拱上建筑时，应严格由跨中向两端对称拆除，防止拱肋失稳。损和裂纹等病害进行综合修整；修整损坏的支承垫石；墩台变位的处理；改善台后排水构DB21/T2603—2016基础局部冲空或破损的修补应根据水深和地质情况采用不b)水深较大的基础可采用不抽水直接浇筑水下混凝土的维修方法；c)钢筋混凝土灌注桩和打入桩基础受水冲刷、侵土桩，并扩大原有承台，提高基础的承载力，增加基d)桥台滑移倾斜的处理可采用支撑法、增建辅助挡土墙、减轻荷载等加固方法。h)当石砌圬工墩台出现通缝或严重的错缝时，应拆除部分石料，重新砌筑；DB21/T2603—2016洞位置，择近处开凿通眼，压注水泥砂浆或环氧k)当竖向裂缝已贯通墩台，可采用钢筋混凝土围带或钢箍加固同时，桥台加固时应随时观测台身的稳定性，必要时应设置临时支撑防止桥a)墩台身的裂缝应进行压浆封闭处理，其缺陷部分应先凿除至新鲜混凝土面，并清洗干净；c)表面凿毛时，宜将墩台身的棱角敲击成圆顺的弧面，以有利于混凝土间连接；e)浇筑的套箍混凝土在未达到设计强度前，应限制活载作用。a)墩身表面缺陷的修复：对墩身表面存在的混凝土缺陷、钢筋锈蚀和裂缝应进行修补处理；d)采用纤维复合材料进行桥墩身粘贴加固后，外表宜喷涂耐候性材料进行保护。筋混凝土套箱直接下沉到损坏处，在套箱与基础间浇筑水下混凝土DB21/T2603—2016用铅丝、型钢或钢筋相互连接。抛石结束后，应按设桥台基础掏空，深水下不便堆筑沙袋时，可水下抛石，并凿毛处理，使原基础表面露出新鲜面，按设计要求梅花状钻孔植入连接钢筋，24小时后焊接钢筋骨架，润湿原基础表面，支模再浇筑混凝土，养生a)打板桩围堰先将必须加宽的范围确定。如墩台基底下的土质不良，应先做地基加固处理；开挖时应采取措施保护原基础，使其不受基坑开c)把围堰内的水抽干后，铺筑石块（浆砌）或浇筑混凝土，形成新基础；b)地面以下承台加固开挖时应严格控制开挖范围，确保周围土体稳定；综合考虑原桩基深度、地基类型、原桥结构高度等因素，减少施工多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等措施，减DB21/T2603—2016d)水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取0.8～1.2；水泥使用前需要做质量鉴定；f)注浆过程中应对桥梁的沉降和开裂等情况进行检查和监测。a)施工前应根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核旋喷注浆的设计孔位；d)水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取1.0～1.气、浆的压力和流量必须符合设计值，否则要拔管清洗再重新8桥面系养护与维修8.1.1桥梁支座有缺陷或发生故障而无法满足结构使用要求时，应进8.1.2更换的支座应结合桥梁整体改造满足承8.1.3支座顶升更换时，应进行必要的结构分析，确定支座顶升位置、顶升量和顶升8.2.1桥梁伸缩缝维修与更换前应查明其破损原因。依据伸缩缝的缺陷程度，采用部分8.2.2更换伸缩缝应满足结构变形要求。应根据施工时环境温度严格控制开口量，安8.2.4对于钢板和模数型伸缩缝，当钢板与角钢焊接断裂时应清除污垢后重新焊接。现裂缝或断裂时应采取焊接方法进行修补焊牢。对破损的密封橡胶条应采用新DB21/T2603—20168.2.5对于破损的伸缩缝锚固块应根据其破损程度进行修补。槽口新浇筑混凝土强度桥面铺装层应具有一定强度，一定的耐磨性、抗滑性、防尘b)采用沥青混凝土修补损伤铺装层；e)磨光：应采用刻槽施工法、树脂加硬骨料粘结路面施工法；a)裂缝：当裂缝较小时可采用注胶封闭；裂缝较大时，可采用沥青材料进行填充封闭；层40～50mm厚的水泥混凝土铺装层对原结构进行修补；c)磨光、脱皮、露骨等：除修补外，如整体性能较好可加铺一层20～30mm的沥青混凝土磨耗级不宜低于C40，铺装厚度不宜小于100mm,铺装内应布置必要的构造钢筋。沿裂缝凿槽（槽形多用V形），槽的两边混凝土表面必须修理平整，槽内清除干净，然后在4)浇筑混凝土前应清洁表面并保持温润；新浇混凝土应振捣密实并及时养生；DB21/T2603—2016当桥头引道路面与桥台间出现沉降台阶时，若台阶小于20mm时可不予修复。否则应结合桥面改造补长度应视台阶高度、形状而异，以10～15m为宜。缓和段的坡度应控制9桥附属设施养护与维修a)防抛网应清洁、完整、有效，如有缺损应及时维修；b)汛期应时清楚调治构造物周边的漂流物；c)当发现调治构造物的位置不当，数量、长度不合理等，不能发挥正常作用时，应予改造；DB21/T2603—2016锚固钢筋施工工艺要求A.1材料性能和技术要求锚固钢筋用胶可分管装式和注入式两种，性能应符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22）相A.2施工工艺要点）；2)锚固钢筋孔位应根据设计要求和构件实际情况布置，偏差不得大于20mm；钻孔直径、深度应满足规范和有关规定要求，必要时应进行现场拉拔试4)植筋时，必须采用电锤钻钻孔成孔，禁止采用金刚石钻孔机成孔；5)施工时应注意材料与配胶方式的相互配套，不得在现场配置植筋用胶黏剂；DB21/T2603—2016本章规定了制定本规程的目的和使用范围，以及公路桥梁养护工作的主要内4.1加固设计验资料对其进行详细、客观的评估，使加固设计能够做到有的放矢4.2加固施工若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷或与设计不相符的情况，应通知设计单位修改方确认后方可继续进行。加固完工后，应检验加固效果，特大桥与技术复杂桥时应分清主次，优先对影响结构承载能力的主要承重构件进取措施尽量降低对原结构损伤，并对其影响进行评估，使桥梁的加固设计在境特点，在选择加固时机、工艺、材料方面要有所区别，以保DB21/T2603—2016证，提出切实可行的措施进行预防性处理，最大限度降低事a)结构的材料处于弹性阶段，偏安全地不b)结构在材料的弹性阶段工作，应符合虎克定律。化为矩形计算。矩形应力图的宽度取混凝土抗压强度设计值fcd，高度取χ2=βχ02(χ02为有效结合后，e)在极限状态下，新加钢板（钢筋、复合纤维材料）的应力由其应变确定，依平截面假定求得应a)1)这主要是要保证新老混凝土有足够的黏结强度，以利化物的水泥、过期水泥、受潮水泥以及无出厂合格证和未经现场检a)3)桥梁加固用混凝土配制时，粗集料的质量应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质a)4)铝粉作为膨胀剂时，其膨胀作用在拌合混凝土时已经基本消失，故b)2)钢材b)1)桥梁加固用钢材需要保证在有限的加固区域内使钢材充分发挥其强度以承受活载的作用，同DB21/T2603—2016b)2)桥梁加固用钢材需要保证在有限的加固区域内使钢材充分发挥其强度以承受活载的作用，同①预应力钢丝、钢绞线、预应力粗钢筋的质量应分别符合现行国家标准《预应力混凝③桥梁加固用体外索索体长期处于悬空状态，因此既要考虑可置换性，还要增强其b)3)桥梁主要承重构件采用焊接钢结构进行加固时，宜使用低氢型焊条进行施焊，这种类型的焊①~③加固用碳纤维应选用不大于12k的小安全性及耐久性比其他类型的碳纤维要优越，小丝束纤维其抗拉强度④作此规定的主要原因是若采用的纤维布材太厚，胶黏剂不能有效渗透，影响桥梁加固4)胶黏剂材料DB21/T2603—2016①~②与混凝土的正拉黏结强度应按照国家标准《混凝土结构加固设计规范》（GB50367）中附录F的有关规定进行测定；其他指标的测定请参照现行国家相关标准的规定树脂、醇酸树脂其耐潮湿性、耐老化性能较差，故不能作为桥梁结构浸渍①对本条规定需要说明的是，当遇到对裂缝的注胶防治有补强要求时，应特别注意考察裂缝所处性环氧类修补液，并应在注胶完全固化后取芯样，通过劈裂抗拉试验②聚合物水泥注浆料的劈裂抗拉强度、抗折强度、注浆料与混凝土的正拉黏结强度应分别按照国a)增大截面加固法是通过增大构件的截面或增加钢筋的同时增大截面来提高原有构件的承载力和DB21/T2603—2016c)增大截面法加固混凝土构件时，对新浇的混凝土必须在施工中能够实现设计要求的结构，根据d)本条对钢板的厚度作了相应的规定。采用钢板加固时，应优先使用宽厚比较大的钢板，故本条e)采用钢板加固时，可靠的锚固措施可以保证钢板不发生过早的剥离破坏，因此应在钢板的端部c)在实际工程中，某些结构的混凝土强度可能低于现行国家规范的最低强度等级。如果结构混凝e)加固后的结构承载力受原结构材料强度控制是本规程承载力计算的前提，原结构中的钢筋或混a)体外预应力（简称体外索）加固体系其主要由预应力钢筋（束）、锚固系统、转向块或滑块、b)对于横张预应力、无粘结预应力等其他预应力加固体系，可参考相关规范或指南执行。a)改变结构受力体系加固法在20世纪“六五”、“七五”期间曾有专门研究，是通过改变桥梁结构受b)改变结构体系加固法，对原结构的扰动较大，甚至出现加固后结构内力反向的情况。因此，采面板强度验算、多片梁（板）式结构加固后横向传递能DB21/T2603—2016确、效果明显、经济实惠而受到青睐，在多跨简支梁桥的加固中面，应根据构件表面的新旧、坚实、干湿程度，分别按以下情况a)对很旧很脏的混凝土构件的黏结面，应先用硬毛刷蘸高效洗涤剂刷除表面油垢污物后用清水冲洗，再对黏结面进行打磨，除去2～3mm厚表层，直至完全露出新DB21/T2603—2016b)如果混凝土表面不是很脏很旧，则可直接对黏结面进行打磨，去掉2～3mm厚表层，用压c)对于新混凝土构件的黏结面，可先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷蘸清洗液洗刷表d)对于湿度较大的混凝土构件，因为在潮湿的基层上，一般树脂类胶黏剂的黏结强度会大幅度降e)混凝土表面有松散浮渣要用钢丝刷除去；混凝土黏贴面凹凸不平的应用磨