1、公路桥梁维修加固技术交流主要内容主要内容梁式桥病害及维修加固技术梁式桥病害及维修加固技术4我国公路桥梁发展及管养现状我国公路桥梁发展及管养现状1斜拉桥病害及维修加固技术斜拉桥病害及维修加固技术2钢管拱桥病害及维修加固技术钢管拱桥病害及维修加固技术3小小 结结5我国公路桥梁发展及管养现状1342020世纪世纪8080年代年代一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状52020世纪世纪9090年代年代一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状62121世纪初世纪初一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 “世界桥梁建设七十年代看欧美，九十年代
2、看日本，二十一世纪看中国” 前国际桥梁协会主席 伊藤学先生一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 我国我国桥梁工程无论在建设规模还是科技水平上，桥梁工程无论在建设规模还是科技水平上，均已跻身世界先进行列均已跻身世界先进行列。871.371.3万座万座5.75.7万座万座截至截至20122012年底年底一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状1.2 1.2 建设成就建设成就9世界排名前十的大跨径斜拉桥世界排名前十的大跨径斜拉桥一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状1.2 建设成就建设成就10世界排名前十的大跨径悬索桥世界排名前十的大
3、跨径悬索桥一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状1.2 建设成就建设成就11世界排名前十的大跨径拱桥世界排名前十的大跨径拱桥一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状1.2 建设成就建设成就12世界排名前十的跨海大桥世界排名前十的跨海大桥2011一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状1.3 公路桥梁现状公路桥梁现状13我国现有公路桥梁有很多我国现有公路桥梁有很多是根据是根据20 20 世纪世纪70 70 年代或年代或80 80 年代初期颁布的设计标准年代初期颁布的设计标准建造的建造的, , 其设计荷载均较低。其设计荷载均较低。随着各
4、种重型车辆随着各种重型车辆, , 尤其是尤其是工程用重型运输车的不断工程用重型运输车的不断出现出现, , 公路桥梁负荷日趋加公路桥梁负荷日趋加重重, , 加之旧桥部分老化、破加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制损或受原设计标准的限制, , 己不能适应现代交通运输己不能适应现代交通运输的要求。截至的要求。截至20062006年，全年，全国病害桥梁超过国病害桥梁超过1010万座。万座。据统计据统计, , 美国桥梁总数约为美国桥梁总数约为60 60 万座万座, , 其中约其中约20 20 万座被美国联万座被美国联邦公路总局邦公路总局(FHWA ) (FHWA ) 列为不符列为不符合要求合要求,
5、 12 , 12 万万5 5 千座被列为具千座被列为具有结构缺陷有结构缺陷, , 每年需替换每年需替换50008 000 50008 000 座座, FH2WA , FH2WA 规划规划的桥梁修复与替换方案估计耗的桥梁修复与替换方案估计耗资资455455亿亿; ; 英国运输部曾英国运输部曾1990 1990 年抽样调年抽样调查过查过200 200 座混凝土公路桥座混凝土公路桥, , 大大约有约有30% 30% 的桥梁运营条件不良。的桥梁运营条件不良。在前南斯拉夫在前南斯拉夫, , 大约有大约有19% 19% 的的桥梁运营条件不良桥梁运营条件不良; ; 这些情况这些情况在发展中国家更为严重。在发
6、展中国家更为严重。一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 近年桥梁垮塌事件近年桥梁垮塌事件14福建福建：武夷山公馆大桥四川四川：宜宾小南门桥新疆新疆：库尔勒孔雀河大桥四川四川：攀枝花金沙江大桥一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 近年桥梁垮塌事件近年桥梁垮塌事件15浙江浙江：杭州钱塘江三桥黑龙江黑龙江：哈尔滨阳明滩大桥引桥辽宁辽宁：盘锦田庄台大桥北京北京：怀柔宝山寺大桥一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 部分现有部分现有桥梁的现状堪忧，造成大量病害桥梁的主要桥梁的现状堪忧，造成大量病害桥梁的主要成因有：成因有：165.5.
7、缺乏有效的管养机制缺乏有效的管养机制2.2.九十年代到本世纪初，桥梁建设起飞时期，大九十年代到本世纪初，桥梁建设起飞时期，大量大跨度复杂桥梁建成，但行业整体设计、施工量大跨度复杂桥梁建成，但行业整体设计、施工水平发展相对滞后，而且在那一阶段，优化也比水平发展相对滞后，而且在那一阶段，优化也比较盛行，同时耐久性设计也没有引起重视较盛行，同时耐久性设计也没有引起重视3.3.桥梁运营阶段的养护重要性认识不足，对桥桥梁运营阶段的养护重要性认识不足，对桥梁病害产生的梁病害产生的基础研究不够基础研究不够4.4.超载、超限车难以控制超载、超限车难以控制1.1.建国初期建国初期修建的大量桥梁，建设标准低，耐久
8、性考虑修建的大量桥梁，建设标准低，耐久性考虑不足，并且年久失修不足，并且年久失修病害一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状0101对长大桥梁养护技术的研究不系统，特殊病害关注和研究不足0202对长大桥梁病害产生的机理认识不深，针对性处置技术和方法研究不深，手段单一0303部分没被评为五类的桥梁在一定程度上也存在垮塌风险0404桥梁养护和管理需要引入新技术和新手段，适应管养需求我国的桥梁管养现状，从我国的桥梁管养现状，从行业行业角度看：角度看：17一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状 我国的桥梁管养现状，从我国的桥梁管养现状，从从业单位从业单位角度看
9、：角度看：18负责任负责任有水平有水平1 1、部分桥梁的养护针对性不强；部分桥梁的养护针对性不强；2 2、针对养护的专项设计还处在起步阶段；、针对养护的专项设计还处在起步阶段；3 3、检测、养护和维修检测、养护和维修从业从业单位单位的水平不均衡；的水平不均衡；4 4、技术水平高又负责任的企业偏少，部分企业过分追求自身利益。、技术水平高又负责任的企业偏少，部分企业过分追求自身利益。追求自追求自身利益身利益一、我国公路桥梁发展及管养现状一、我国公路桥梁发展及管养现状斜拉桥病害及维修加固技术2192.1 斜拉桥病害20二、二、斜拉桥病害及维修加固技术2.1.1 结构特点 斜拉桥是一种主梁（加劲梁）受
10、压（密索）或受弯（稀索）为主，支承体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。斜拉桥的上部结构由梁、塔、索三类构件组成。 斜拉桥通常按照功能、梁体材料、塔的数量、索的布置以及主梁的机构体系等进行分类，例如双塔双索面混凝土斜拉桥等。212.1.2 关键构件22梁索塔斜拉桥二、二、斜拉桥病害及维修加固技术斜拉索的病害，主要是斜拉索的病害，主要是PEPE破损、钢丝锈蚀、索导管积水、锚头锈蚀等。破损、钢丝锈蚀、索导管积水、锚头锈蚀等。2.1.3 斜拉桥病害斜拉桥病害231索体、防护套、锚头腐蚀索体、防护套、锚头腐蚀二、二、斜拉桥病害及维修加固技术24二、二、斜拉桥病害及维修加固技术2.1.3 斜拉桥病害25
11、 对于对于预应力混凝土预应力混凝土主梁，开裂和下挠是其主要病害，梁的下挠同主梁，开裂和下挠是其主要病害，梁的下挠同时也与塔有关，塔、梁时也与塔有关，塔、梁收缩收缩徐变产生下挠，同时也导致主梁开裂，斜徐变产生下挠，同时也导致主梁开裂，斜拉索索力也会重新分布。拉索索力也会重新分布。 再一个是斜拉桥这种大型结构的大型伸缩缝，再一个是斜拉桥这种大型结构的大型伸缩缝，往往也是病害多发的部位。往往也是病害多发的部位。2上锚固区、主梁、主塔裂缝上锚固区、主梁、主塔裂缝二、二、斜拉桥病害及维修加固技术 裂缝：分为结构性裂缝和非结构性裂缝。 结构性裂缝一般规律性比较明显，主梁跨中及支座处的裂缝，以及桥塔上横梁处
12、的裂缝主要是结构裂缝。 其余位置处的裂缝主要是非结构裂缝。如：环境侵蚀、铺装层厚度不足等腐蚀破坏造成的裂缝，和由于底板混凝土拉应力超过其抗拉强度造成的底板横向裂缝等。262.1.3 2.1.3 斜拉桥病害斜拉桥病害二、二、斜拉桥病害及维修加固技术2.2 斜拉索快速更换技术27斜拉斜拉索快速更换技术索快速更换技术28斜拉桥为大型桥梁通常处于交通咽喉要道要求不断交通或部分中断外部干扰多，安全风险大结构运营使用多年结构内力状态不明确斜拉桥换索斜拉桥换索的工程特点的工程特点工期紧张工期紧张外部干扰多外部干扰多控制难度大控制难度大二、二、斜拉桥病害及维修加固技术斜拉斜拉索快速更换技术索快速更换技术29斜
13、拉桥实现快速换索的基础条件张拉控制目标快速牵引张拉设备更换顺序同步更换数量二、二、斜拉桥病害及维修加固技术斜拉斜拉索快速更换技术索快速更换技术30成功引入：秦顺全院士的无应力状态法成功引入：秦顺全院士的无应力状态法确定最优的快速换索顺序和同步更换的拉索数量确定最优的快速换索顺序和同步更换的拉索数量一定的外荷载、结构一定的外荷载、结构体系、支承边界条件体系、支承边界条件、单元的无应力长度、单元的无应力长度和无应力曲率组成的和无应力曲率组成的结构结构, , 其对应的结构其对应的结构内力和位移是惟一的内力和位移是惟一的, ,与结构的形成过程无与结构的形成过程无关关。结构单元的内力和位结构单元的内力和
14、位移随着结构的加载、移随着结构的加载、体系转换和斜拉索的体系转换和斜拉索的张拉而变化张拉而变化, , 单元无单元无应力长度只有人为地应力长度只有人为地调整才会发生变化。调整才会发生变化。当荷载和结构体系一当荷载和结构体系一定时定时, , 单元的无应力单元的无应力长度的变化必然惟一长度的变化必然惟一地对应一个单元轴力地对应一个单元轴力的变化。的变化。二、二、斜拉桥病害及维修加固技术2.3 工程实例31上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换 上虞人民大桥横跨曹娥江，连接上虞市新老城区的交通干道，1996年通车。H型独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，垮径布置为125m+125m，每个索面由
15、14对拉索组成对称平行索面形式，全桥共计112根斜拉索。工程概况上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换工程概况上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换交通组织上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换斜拉索更换顺序 在施工期间不中断交通的情况下，封闭一侧车道，仅开通另一侧车道实行双向单车道通行，换索施工采用先上游后下游、先长索后短索、同时拆除一对旧索（如上游后下游、先长索后短索、同时拆除一对旧索（如E1aE1a与与W1aW1a为一对）紧接着安装一对新索为一对）紧接着安装一对新索的换索顺序对全桥拉索进行更换。上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换
16、拉索更换施工新索在两索面之间展开旧索放张卸至 桥面以备外运上虞人民大桥全桥斜拉索更换上虞人民大桥全桥斜拉索更换拉索快速更换成果 56天完成即全桥112根斜拉索更换，全部拉索更换完成后仅对部分短索进行索力调整。涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换工程概况 涪陵长江大桥是国道319线跨越涪陵长江江面的一座塔梁分离式悬浮体系PC梁斜拉桥，1997年通车，斜拉索扇形布置，边、中跨各设26对，塔中1对，全桥106对，212根。涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换工程概况涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换交通组织涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜
17、拉索更换拉索快速更换的难点交通咽喉交通咽喉工期紧张工期紧张梁端锚固梁端锚固无张拉空间无张拉空间新旧拉索新旧拉索规格不同规格不同内力状态不明内力状态不明更换控制困难更换控制困难外部干扰多外部干扰多安全风险高安全风险高实现斜拉索快速更换存在如下难点： 全桥换索前需要完成两桥头伸缩缝约束解除、塔下临时支座安装以及钢纤维混凝土桥面凿除。 拉索更换施工步骤：1、旧索放张；2、旧索拆除；3、新索架设与张拉；4、误差调整。 拉索更换完成后，拆除塔下临时支座、摊铺桥面沥青铺装并恢复两桥头伸缩缝。涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换总体施工内容涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换
18、拉索更换顺序 在全桥更换212根斜拉索工作总量已定的前提下，在现有的技术装备水平下，决定换索工期的关键在于斜拉索更换的顺序和同时可更换的斜拉索数量。 N1N15全桥8根，每塔4根斜拉索一起更换，两塔独立施工 N16N17全桥8根，每塔4根斜拉索一起更换，两塔需同步施工 N18N26全桥4根，每塔2根，两塔上、下游异侧2根斜拉索更换，且需保持同步施工N27涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换全桥拉索更换顺序：涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换总体施工方案大行程快速牵引张拉设备 为加快既有斜拉索拆除放松以及新斜拉索架设入洞速度并解决梁端无法安装软牵引张拉设备的难题
19、，专门研制具备快速和大行程特点的张拉设备，并配套大容量快速油泵,减少张拉次数、提高张拉效率。涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换斜拉索塔端挂设涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换斜拉索梁端挂设涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换拉索快速更换成果 历时仅112天即完成了全桥212根斜拉索的更换任务，全桥斜拉索更换完成后仅对塔下3根斜拉索进行索力调整，基本实现零调整，创造了国内一次更换斜拉索数量最多、施工速度最快的记录。涪陵长江大桥全桥斜拉索更换涪陵长江大桥全桥斜拉索更换2.4 工程视频5051斜拉索快速更换工程-重庆涪陵长江大桥52斜拉桥综合维护工
20、程-武汉长江二桥钢管拱桥病害及维修加固技术3533.1 钢管拱桥桥病害54三、钢管拱桥病害及维修加固技术三、钢管拱桥病害及维修加固技术1 结构特点 拱桥是指以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁。拱桥具有在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还产生水平推力的结构特点。 凝土钢管混拱桥属于按拱肋材料分类的拱桥结构形式的一种。钢管混凝土拱桥通过向钢管内填充混凝土，利用钢管约束受压混凝土的膨胀，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度。551 结构特点结构特点56一类：不带吊杆一类：带吊杆中承式或下承式拱桥：中承式或下承式拱桥：1.1.拱肋拱肋2.2.吊杆、系杆、横
21、梁、吊杆、系杆、横梁、 桥面板桥面板上承式拱桥：上承式拱桥：1.1.拱肋拱肋2.2.立柱立柱钢管拱桥，最核心的是钢管拱桥，最核心的是拱肋拱肋的安全的安全三、钢管拱桥病害及维修加固技术三、钢管拱桥病害及维修加固技术2 钢管拱桥病害钢管拱桥病害571拱肋管内混凝土空洞离析拱肋管内混凝土空洞离析2短吊杆、系杆腐蚀疲劳损伤短吊杆、系杆腐蚀疲劳损伤3下端预埋管积水下端预埋管积水三、钢管拱桥病害及维修加固技术三、钢管拱桥病害及维修加固技术 管内混凝土空洞离析：施工不当造成管内混凝土灌注不密实、混凝土收缩引起钢管与混凝土之间出现缝隙。582 2 钢管拱桥病害钢管拱桥病害三、钢管拱桥病害及加固技术三、钢管拱桥
22、病害及加固技术 短吊杆、系杆疲劳损伤：在动态悬吊体系钢管拱桥中尤其应引起重视，疲劳和腐蚀相互影响，在桥梁荷载和风雨激振下，钢丝容易发生疲劳，如宜宾小南门桥、武夷山公馆大桥都是短吊杆出现问题而发生局部垮塌。592 2 钢管拱桥病害钢管拱桥病害三、钢管拱桥病害及维修加固技术三、钢管拱桥病害及维修加固技术 下端预埋管积水：防水罩失效、预埋管长度不够且低于桥面、冷凝水及防水措施不到位等。602 2 钢管拱桥病害钢管拱桥病害三、钢管拱桥病害及维修加固技术三、钢管拱桥病害及维修加固技术3.2 吊杆更换技术61沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换工程概况 浑河长青大桥位于沈阳市东南部，主桥为三孔中承式钢
23、管混凝土拱桥，净跨径为120m+140m+120m，全桥118 根吊杆，更换其中52 根。沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换工程概况沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换工程概况通行车道封闭车道人行道非机动车道人行道机动车道机动车道机动车道机动车道非机动车道沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换交通组织吊杆更换总体方案 在拱圈上设置支撑架，吊杆横梁下设托架，采用四根临时辅助索承担相应荷载，张拉辅助索至现存吊杆力后，拆除原吊杆系统；沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换吊杆更换总体方案沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换 将新吊杆安装就位后，张拉新吊杆张拉至设计索力，逐步放松辅助
24、索至张拉力为零。 吊杆更换过程中应对桥面标高和吊杆索力进行控制，确保标高变化在桥面板应力允许范围以内。沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换临时吊杆系统沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换吊杆更换顺序 全桥采用8套临时吊杆系统，4套用于张拉，4套用于倒换，先更换南边跨吊杆，再更换北边跨吊杆，最后更换中跨吊杆，每跨吊杆按照由长到短的顺序更换，每跨最长吊杆最后更换。沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换吊杆更换步骤沈阳长青大桥吊杆更换沈阳长青大桥吊杆更换吊杆快速更换成果 54天完成全部52根吊杆更换，吊杆更换一次成功，全部更换完成后未进行吊杆力调整。3.3主梁结构体系改造技术72 浑河长青
25、大桥位于沈阳市东南部，主桥为三孔中承式钢管混凝土拱桥，净跨径为120m+140m+120m，在原预应力混凝土横梁间增设五道纵梁，其中两侧两道为钢纵梁，利用原横梁植筋后钢纵梁锚固于横梁上。沈阳长青大桥主梁结构体系改造沈阳长青大桥主梁结构体系改造主梁结构体系改造加固方案主梁结构体系改造加固方案沈阳长青大桥主梁结构体系改造沈阳长青大桥主梁结构体系改造技术原理：单根钢纵梁在桥梁单跨内通长，在吊杆横梁处通过耳板和横梁底面托板抱箍吊杆横梁，钢纵梁内设置纵横加劲肋。沈阳长青大桥主梁结构体系改造沈阳长青大桥主梁结构体系改造钢纵梁现场拼装沈阳长青大桥主梁结构体系改造沈阳长青大桥主梁结构体系改造 改造前原桥纵向结
26、构图改造后桥纵向结构图梁式桥病害及维修加固技术4774.1 梁式桥病害78四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术结构特点792.2.连续梁桥连续梁桥3.3.连续刚构桥连续刚构桥4.T4.T构加挂梁桥构加挂梁桥5.5.空心板梁桥空心板梁桥1.1.钢桁梁桥钢桁梁桥梁式桥梁式桥两跨或两跨以上连续的梁桥墩梁固结的连续梁桥两T构间采用挂梁连接的梁桥空心板作为主梁结构的梁桥以钢桁架作为上部结构主要承重构件的梁桥801疲劳断裂3钢结构腐蚀4机械损伤梁式桥病害梁式桥病害- -钢桁梁桥钢桁梁桥2高栓延迟断裂四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术疲劳断裂：在交变荷载下经过较长时间的工作而发生断
27、裂的现象。高栓延迟断裂：承受的应力低于静载断裂强度，但由于应力腐蚀、疲劳、蠕变等方面的原因，经一段时间后发生的断裂。腐蚀：钢桥属暴露在野外环境中的钢结构，其表面与周围介质(水分、盐分等)极易发生化学及电化学作用，当涂层性能较差时，便会破坏涂层使钢铁产生锈蚀。机械损伤: 机械损伤常发生在超限货物运输时对桥梁杆件的撞击，此外在桥梁制造架设过程中也可能发生损伤。81梁式桥病害梁式桥病害- -钢桁梁桥钢桁梁桥四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术822梁体裂缝、腐蚀破坏1主梁挠度过大 梁式桥病害梁式桥病害- -连续梁桥和连续刚构连续梁桥和连续刚构桥桥主 梁 下 挠 ：主 梁 下 挠 ：混 凝
28、 土 的 收混 凝 土 的 收缩 和 徐 变 、缩 和 徐 变 、刚 度 变 化 、刚 度 变 化 、纵 向 预 应 力纵 向 预 应 力有 效 性 降 低有 效 性 降 低等。等。四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术 混凝土表层缺陷：主要有蜂窝、露筋、麻面、空洞、磨损、老化、剥落、表层成块脱落、构件变形、接缝不平等病害，通常由于振捣不实、配筋不合理、模板表面不洁、混凝土配比不合理等因素造成。83梁式桥病害梁式桥病害- -连续梁桥和连续刚构桥连续梁桥和连续刚构桥四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术腐蚀：钢筋混凝土结构暴露于自然，直接受所处地理位置的环境影响，再加上其本身
29、材料的性质，容易受到环境的侵蚀，主要有二氧化碳腐蚀和氯离子腐蚀。84 梁式桥病害梁式桥病害- -连续梁桥和连续刚构连续梁桥和连续刚构桥桥四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术852单板受力1支座脱空梁式桥病害梁式桥病害- -空心板梁桥空心板梁桥四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术支座脱空：支座质量和安装问题导致受力不均，后期锈蚀和支座老化等。单板受力：单板受力：铰缝形式不合理、未考虑铰缝混凝土收缩作用及新旧铰缝形式不合理、未考虑铰缝混凝土收缩作用及新旧混凝土间粘结力的弱化作用、钢筋布置过少、横隔板开裂、车辆超载混凝土间粘结力的弱化作用、钢筋布置过少、横隔板开裂、车辆超载等
30、等，还有一个以前不为人注意的原因，就是支座脱空导致单板受力还有一个以前不为人注意的原因，就是支座脱空导致单板受力。86梁式桥病害梁式桥病害- -空心板梁桥空心板梁桥四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术墩台身倾斜、基础冲空：很多桥梁所在的河床下沉，桥墩受冲刷，很容易导致基础和桩基埋置深度不够，发生倾斜和垮塌。871墩台身倾斜、腐蚀破坏2基础冲空梁式桥病害梁式桥病害- -梁式桥下梁式桥下部结构部结构四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术881桥面铺装、桥面板2伸缩缝梁式桥病害梁式桥病害- -桥面系桥面系四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术89梁式桥病害梁式桥病害-
31、 -桥面系桥面系四、梁式桥病害及加固技术四、梁式桥病害及加固技术4.2 桥面系改造、裂缝处治与碳纤维布施工技术90项目概况项目概况 天门汉江公路大桥位于湖北省天门市岳口镇，全桥长1329.04m，主桥是8跨一联单箱单室预应力连续箱梁250m85.3m2115.7m85.3m250m=602m。 主桥主跨箱梁（85.3m、115.7m）为变截面三向预应力连续箱梁。 天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术桥面系改造桥面系改造天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术原桥面铲除是用砼锯缝机把混凝土切割成小块，挖机勾起已切割的混凝土块，对于撬除后混凝土表面不平顺处再用风镐进行局部凿除，
32、最后用空压机将桥面混凝土碎屑清理干净 。岩石劈裂机破除岩石劈裂机破除人工风镐撬除人工风镐撬除天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术桥面系改造桥面系改造桥面系改造桥面系改造-钻孔植筋钻孔植筋 施工流程：定位放线下料钻孔清孔注入胶泥植筋养护 天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术施工要求：1、钻孔深度合格； 2、植筋孔要清洗干净；3、胶泥要充满植筋孔。桥面系改造桥面系改造-桥面混凝土浇筑桥面混凝土浇筑天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术桥面冲洗钢筋网绑扎浇筑混凝土 混凝土收光天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术桥面系改造桥面系改造收光抹面路面刻纹天门汉江
33、大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术桥面系改造桥面系改造桥面系改造桥面系改造-伸缩缝安装伸缩缝安装质量控制： 1、植筋孔深度必须合格； 2、确保伸缩缝与桥面的平 顺 性、一致性 ； 3、槽口缝隙清理干净 ； 4、伸缩装置纵、横向位置要符合设计要求； 5、横筋与预埋筋必须焊接牢固。伸缩缝钢纤维混凝土浇筑天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术裂缝处治裂缝处治 裂缝修补前施工组织人员对全桥裂缝进行全面检测，准确定位，测量裂缝的长度以及宽度，绘制裂缝分布图。凡宽度0.15mm的裂缝或出现渗水、钙化的裂缝，采用压力灌胶法进行修补。凡宽度0.15mm的裂缝，采用涂刷环氧树脂胶液封闭法进行修补
34、 。 宽度0.15mm的裂缝施工流程：基底清扫标注注胶底座的位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘贴注胶底座注入灌缝材料 养护结构表面处理 天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术裂缝处治裂缝处治-脚手架施工脚手架施工 施工流程：材料周转平台搭设 底板脚手架搭设脚手板搭设脚手架安全防护 天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术脚手架搭设裂缝处治裂缝处治-脚手架作业脚手架作业天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术缺陷修补天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术裂缝处治裂缝处治 对于宽度0.15mm的裂缝，采用压力灌胶法进行修补。先沿裂缝两边5cm范围内打磨清洗干净，然
35、后封闭裂缝和粘贴底座，封缝12天后检查是否存在漏气情况，当可以灌胶时用注射器注入灌缝材料。灌缝处理完毕后，自然养护2d后，将裂缝表面打磨平整 。 裂缝灌胶处理天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术裂缝处治裂缝处治碳纤维布粘贴施工碳纤维布粘贴施工 施工流程：放设施工线基面处理修整找平层粘贴碳纤维布涂刷表面防护胶 表面涂刷 在施工区域内用角磨机对基面进行磨平处理，磨平时要见混凝土光面，并用空气压缩机将粉尘吹干净。若发现粘贴表面上有缺陷、凹陷的高差等情况，应用找平胶进行刮填修补。等整平材料固化至指触干燥后，如发现整平部位表面有突起毛刺，应用砂布打磨光顺。 将配制好的浸渍胶均匀用滚筒涂抹在混
36、凝土面，铺设碳纤维布，用专用胶辊或刮板在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并向一个方向或从中间向两个方向滚动碾压。天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术 1、浸渍胶要充分浸透碳纤维布。 2、碳纤维布顺纤维方向不发生弯曲。 3、顺纤维方向搭接长度不小于15cm，各层之间搭接部位不得位于同一条线上，必须错开至少50cm。 天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术碳纤维布粘贴施工碳纤维布粘贴施工天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术碳纤维布粘贴施工碳纤维布粘贴施工天门汉江大桥维修加固技术天门汉江大桥维修加固技术维修效果维修效果4.3 粘贴工字钢提高结构整体刚度108南湖大桥为双
37、幅桥，桥梁平曲线半径1000米（桥梁中心线处），桥面总宽度26.5m。单幅桥面宽度11.5m，两幅之间设有3.5m的隔离带。1 1 工程概况工程概况 南湖大桥主桥为30m+ 50m+30m预应力混凝土连续箱梁，采用单箱单室圆弧变截面形式，梁底采用圆弧线过渡，圆弧半径222.189m。下部桥墩为钢筋混凝土板式墩，桥台采用钢筋混凝土肋板式台，钻孔灌注桩基础。粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度2 2 外观检测外观检测主要表观病害如下：部分锥坡塌陷破损，部分桥面泄水孔堵塞部分支座钢垫板锈蚀、主桥支座附近混凝土局部压碎主桥箱梁混凝土存在麻面、振捣不实等病害，局部钢筋裸露、锈蚀下部桥台状
38、态良好，部分桥墩存在裂缝，混凝土开裂、破损漏筋粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度3 3 荷载试验荷载试验荷载试验的结论为：主桥连续箱梁在试验荷载作用下刚度偏低，刚度储备量不大，建议对主桥实施必要的加固处理，增加主桥结构刚度，提高结构安全储备。试验荷载作用下，主桥预应力箱梁应变校验系数值小于1，承载能力满足要求大部分测点挠度校验系数普遍较大，小部分挠度测点校验系数大于0.9，接近1.0人在桥上行走过程中能感受到车辆过桥时桥梁振动。粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度本工程主要是为了提高主桥预应力箱梁刚度储备，加固方式是增大截面法，采用粘贴工字钢梁进行加固，加固工
39、程范围为南湖大桥主桥。粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度4 4 刚度提高加固方案刚度提高加固方案跨中吊挂平台搭设从湖底搭设满堂支架（1 1）施工平台搭设）施工平台搭设粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（2 2）梁底缺陷进行修补、打磨）梁底缺陷进行修补、打磨梁底打磨梁底缺陷修补粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（3 3）测量放样，采集梁底实际线性数据）测量放样，采集梁底实际线性数据梁底实际曲线线性数据采集梁底放线粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构
40、整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（4 4）探测梁底预应力及钢筋位置，钻孔，植入化学锚栓）探测梁底预应力及钢筋位置，钻孔，植入化学锚栓梁底钻孔梁底预应力管道及钢筋位置探测粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤螺栓孔清孔植入化学锚栓（5 5）探测梁底预应力及钢筋位置，钻孔，植入化学锚栓）探测梁底预应力及钢筋位置，钻孔，植入化学锚栓粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（6 6）工字型钢梁工厂制造，运输至现场，挂设及安装）工字型钢梁工厂制造，运输至现场，挂设及安装工
41、字型钢梁制造工字型钢梁安装粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（7 7）工字型钢梁局部调校、工字型钢梁现场对接焊接）工字型钢梁局部调校、工字型钢梁现场对接焊接工字型钢梁焊接工字型钢梁调校粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤（8 8）工字型钢梁灌胶施工）工字型钢梁灌胶施工（9 9）工字型钢梁涂装）工字型钢梁涂装粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度5 5 粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢施工步骤粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度6 6 工字钢粘贴施工
42、效果工字钢粘贴施工效果荷载试验对比分析表汽车荷载作用变形（mm）校验系数范围一阶振动频率Hz边跨最大中跨最大加固前实测值6.848.940.480.992.5加固后实测值4.17.00.590.792.54汽车荷载作用变形（mm）一阶振动频率Hz边跨最大中跨最大工字钢加固5.011.12.23原结构6.714.92.03有限元分析结果分析表7 7 加固前后荷载试验对比：加固前后荷载试验对比：粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度桥梁桥梁梁底梁底粘贴粘贴工字工字型钢型钢进行进行加固加固有效有效减小减小了桥了桥梁在梁在荷载荷载作用作用下的下的不利不利变形变形提高提高了桥了桥梁结梁结构
43、耐构耐久性久性桥梁自重桥梁自重有了小幅有了小幅度的增长度的增长增大了增大了截面刚度截面刚度达到达到了理了理想的想的加固加固效果效果减少了社会减少了社会资源的占用资源的占用加快了加快了施工速度施工速度有效减小有效减小了底板混了底板混凝土的凝土的主拉应力主拉应力粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度-新型的加固方式新型的加固方式粘贴工字钢提高结构整体刚度粘贴工字钢提高结构整体刚度小 结5124五、小结五、小结1251234 我国的公路桥梁维修加固正步入快速发展期，各种新的加固技术和加固材料逐渐呈现，面对巨大的桥梁基数和复杂的病害，还有很长的路要走。具体到每一座桥的维修加固首先都要综合各种因素选择一个适宜的方案。文物桥梁修旧如旧文物桥梁修旧如旧- -宁波灵桥大修工程宁波灵桥大修工程
