1、一、我国公路桥梁现存突出问题及加固措施一、我国公路桥梁现存突出问题及加固措施二、桥梁维修加固原则二、桥梁维修加固原则三、桥梁维修加固技术介绍三、桥梁维修加固技术介绍四、独柱墩桥梁隐患和养护建议四、独柱墩桥梁隐患和养护建议五、结语五、结语目目 录录 美国美国桥梁总数约为60万座，其中1/3被美国联邦公路局(FHWA)划为不符合要求，其中16万座被列为具有结构缺陷（仅限于通行轻型车辆、关闭或需要立即修复才能开放），每年需替换5千至8千座。根据FHWA估计，需要900亿美元才能纠正这些问题。根据美国土木工程学会2001年的调查表，美国国家级桥梁就整体而言已处于C级，其中29%以上老化；估计在20年内
2、，每年要投入106亿美元进行治理,2007年8月1日18时10分，明尼苏达州密西西比河上的钢桁拱桥垮塌震惊了世界。英国英国约有92,000座桥梁是在1922年以前建造的，当时尚未引入荷载标准，导致约有1/4的桥梁不能满足现代规范要求，如果采用重建、维修使之满足要求，则需费用达8亿3千万英镑。在澳大利亚，仅就加固或更换新南威尔士州的有损害缺陷的桥梁而言，估计迫切需要至少约3.5亿美元。1 1国内外桥梁状况国内外桥梁状况我国桥梁状况：改革开放三十年来，我国公路交通建设取得了举世瞩目的成就，改革开放三十年来，我国公路交通建设取得了举世瞩目的成就，到到20072007年底，公路总里程已达年底，公路总里
3、程已达358358万万公里，高速公路达公里，高速公路达5.45.4万万公里，公公里，公路桥梁路桥梁5757万万座，我国已进入世界桥梁技术强国行列。在大规模的建设中座，我国已进入世界桥梁技术强国行列。在大规模的建设中存在桥梁的安全和耐久性隐患，存在桥梁的安全和耐久性隐患，危（病）桥状况不容忽视：大桥及以上危（病）桥状况不容忽视：大桥及以上的约占的约占7%7%，中小桥约占中小桥约占93%93%；东部约占东部约占20%,20%,中部约占中部约占63%63%，西部约占，西部约占18%18%。部分桥梁因为原设计标准、施工质量、超重车辆以及自然方面等部分桥梁因为原设计标准、施工质量、超重车辆以及自然方面等
4、等原因，已经不满足日益增长的交通运输的需求，存在结构承载力达到等原因，已经不满足日益增长的交通运输的需求，存在结构承载力达到设计临界力，甚至已经成为严重影响交通安全的危桥。设计临界力，甚至已经成为严重影响交通安全的危桥。5.125.12大地震后，大地震后，地震灾区的桥梁大部分被破坏。地震灾区的桥梁大部分被破坏。旧桥改造、养护维修的任务会越来越重。旧桥改造、养护维修的任务会越来越重。1 1国内外桥梁状况国内外桥梁状况我国部分城市的桥梁现状我国部分城市的桥梁现状上表显示：桥梁的平均破损率达到上表显示：桥梁的平均破损率达到48.7%在役桥梁结构的总体状况年份（年）年份（年）永久性桥梁永久性桥梁危桥危
5、桥危桥所占比例（危桥所占比例（%）座数座数延米延米座数座数延米延米按座数统计按座数统计按延米按延米 统统计计1999230778800566144511604911.932.002000240630865511251761866322.152.16200128411710649704101313579093.573.36200229939711612187108043910433.613.37200331077312466143104433784393.363.04200432162613376416133034688884.143.512005334511142566781344549987
6、84.023.51200634126615112333138895122664.073.39200735632115996785145535688974.083.56n 旧桥加固技术是一门新的课题。目前，我国公路、铁路交通事业蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入运营中，还有不少正在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但是，由于施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检测和加固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥，由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限，先天不足，加上不能适应目前交通量的迅猛增长，使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。n 近年来旧桥固工程越来越多。据不完
7、全统计，我国的公路危桥约有4000余座，但至今未看到专门的桥梁加固规范。2 2、桥梁加固维修现状、桥梁加固维修现状目前，我国桥梁加固维修技术尚不成熟、不系统，目前，我国桥梁加固维修技术尚不成熟、不系统，理论分析仍停留在新建桥梁的理论水平上。理论分析仍停留在新建桥梁的理论水平上。20042004年交通部颁布的年交通部颁布的公路桥涵养护规范公路桥涵养护规范JTG JTG H11-2004H11-2004，20082008年年8 8月，交通运输部发布的月，交通运输部发布的公路桥公路桥梁加固设计规范梁加固设计规范（JTG/T J22-2008JTG/T J22-2008）和）和公路桥公路桥梁加固施工技
8、术规范梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008JTG/T J23-2008），将我），将我国桥梁的损伤评定分类和桥梁加固维修的设计以及维国桥梁的损伤评定分类和桥梁加固维修的设计以及维修加固技术纳入了规范化管理。修加固技术纳入了规范化管理。1.根据不同桥梁的结构和材料特点，在成本可控的前提下，采用不同的加固维修方法，更换或修复损坏的桥梁构件，使桥梁整体恢复到原有的设计承载能力，保证桥梁的设计使用寿命。2.对一些通过加固维修不能恢复原有设计承载能力但又必须继续使用的的桥梁，要确定好加固后桥梁的实际荷载等级和桥梁的剩余使用寿命。3.一般情况，不宜通过桥梁加固提高原有桥梁的设计承载能力；也不宜
9、通过桥梁加固改变桥梁的结构受力体系。4.用于桥梁加固维修的材料必须通过国家权威检测机构检测认证、各项性能指标满足现行规范和设计要求。二二 桥梁维修加固原则桥梁维修加固原则三、桥梁加固维修的常用技术及应用1、主动加固技术、主动加固技术 2、被动加固技术、被动加固技术1 1、主动加固技术、主动加固技术方方 法法：施加体外预应力、改变结构体系，改变结构原：施加体外预应力、改变结构体系，改变结构原有的受力行为等。有的受力行为等。特特 点点：改善桥梁恒载的内力分配，增加全桥刚度，闭：改善桥梁恒载的内力分配，增加全桥刚度，闭合裂缝，并调整变形。合裂缝，并调整变形。涉及因素涉及因素：结构原有内力的状况、原桥
10、的施工工艺、混：结构原有内力的状况、原桥的施工工艺、混凝土的强度、预应力的损失、支座型式凝土的强度、预应力的损失、支座型式 、加、加固的工艺等固的工艺等效效 果果：方法得当可有效的改变结构损伤状况；方法失：方法得当可有效的改变结构损伤状况；方法失误可加重损伤，甚至垮塌。误可加重损伤，甚至垮塌。1.1 1.1 施加体外预应力加固施加体外预应力加固基本原理：基本原理：体外预应力加固方法是通过在梁体外增设预应力（包体外预应力加固方法是通过在梁体外增设预应力（包 括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋），对原有的结构构件进行主动括钢绞线、高强钢丝束和精轧螺纹钢筋），对原有的结构构件进行主动加固上网方法。其
11、作用原理是通过预应力手段，改变原结构的内力分布，加固上网方法。其作用原理是通过预应力手段，改变原结构的内力分布，调整原结构的内力分布，调整原结构应力水平，从而达到提高结构承载调整原结构的内力分布，调整原结构应力水平，从而达到提高结构承载力、改善结构抗裂和耐久性的目的。力、改善结构抗裂和耐久性的目的。适用性：适用性：可在不限制通行的条件下进行加固施工，既可作为桥梁可在不限制通行的条件下进行加固施工，既可作为桥梁 通过重车的临时加固手段，也可作为永久提高承载能力的措施。通过重车的临时加固手段，也可作为永久提高承载能力的措施。使用注意的问题：使用注意的问题：新旧混凝土结合问题、预应力索或预应力筋及新
12、旧混凝土结合问题、预应力索或预应力筋及钢构件的防腐问题。钢构件的防腐问题。体外预应力加固是目前桥梁加固采用较多的方法之一。特别适用体外预应力加固是目前桥梁加固采用较多的方法之一。特别适用于大跨径预应力混凝土连续箱梁桥和连续于大跨径预应力混凝土连续箱梁桥和连续T T构箱梁桥的加固，其关键技构箱梁桥的加固，其关键技术是体外预应力筋的锚固、转向和防腐保护问题术是体外预应力筋的锚固、转向和防腐保护问题 目前体外预应力加固技术已广泛运用于结构加固工程中。目前体外预应力加固技术已广泛运用于结构加固工程中。实践证明，采用体外预应力加固方法与其它加固方法相比有实践证明，采用体外预应力加固方法与其它加固方法相比
13、有如下优点：如下优点：（1）体外预应力加固属于主动加固范畴，通过对后加补强材料施加预应力，构成预应力加固体系，解决了后加补强材料应变（应力）滞后的问题，提高后加补强材料的利用率。（2）通过施加预应力可以对结构间接卸载，从而提高结构的承载能力和结构刚度。（3）能够有效控制结构的裂缝和挠度，使裂缝全部或部分闭合，大幅度减小挠度。（4）体外预应力加固技术，所需设备简单人力投入少，施工工期短，在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通；且加固后自重增加小，对墩台及基础受力影响不大，可节约对墩台及基础的加固费用，经济效益明显。（5）能够控制和调整核对体外预应力的应力，便于更换体外力筋且体外预应力变化
14、幅度小，无疲劳问题。（6）可以做到不影响桥下净空，且不增加路面高程。体外预应力加固体系虽然存在以上诸多优点，但同时体外预应力加固体系虽然存在以上诸多优点，但同时也存在一定的缺陷。也存在一定的缺陷。（1）转向块（即齿板或者横隔板）应力集中，受力复杂，很容易出现大量的裂缝，而且结构特别笨重。（2 2）由于体外束与混凝土仅在锚固区与转向块处相连接，容易发生振动，因此，必须增加定位装置对体外束自由长度加以限制。（3 3）体外束容易受到环境的侵蚀及火灾的影响。（4 4）经体外预应力加固后，结构很可能会处于超筋状态，因此，在极限状态下，可能因延迟性不足而没有预警。（5 5）体外力筋的实际偏心较小，极限状态
15、下的抗弯能力小于体内有黏结力筋。1.1 1.1 施加体外预应力加固施加体外预应力加固横隔板体外索转向块体外索主要加固构造型式主要加固构造型式连续梁的体外预连续梁的体外预应力加固应力加固体外预应力筋转向块ll(1-)l/2(1-)l/2简支梁的体外预简支梁的体外预应力加固应力加固1.1 1.1 施加体外预应力加固施加体外预应力加固体外预应力加固梁的设计计算体外预应力加固梁的设计计算1.1 1.1 施加体外预应力加固施加体外预应力加固施工准备施工准备放样确定转向块放样确定转向块、锚固块的位置锚固块的位置钻孔、种植钢筋钻孔、种植钢筋绑扎钢筋、预应力孔道、绑扎钢筋、预应力孔道、立模浇筑混凝土立模浇筑混
16、凝土穿索、张拉、锚固穿索、张拉、锚固清理场地，竣工验收清理场地，竣工验收梁体病害修复梁体病害修复施工工艺流程施工工艺流程：1.1 1.1 施加体外预应力加固施加体外预应力加固国外体外预应力桥梁加固实例国外体外预应力桥梁加固实例n工程简介：加拿大1979年建成的格朗梅尔桥，共长285m，三跨连续，各跨长度为39.6 181.4和39.6m。该桥为现浇节段式箱梁桥，从建成到1986年，跨中平均挠度已达300m，且随季节温度的变化而变化。n加固简介：1991年，对该桥实施体外预应力加固，从加固后两年中实测挠度看，挠度随时间变化趋向平稳，挠度得到很好的控制，表明加固效果良好。国内体外预应力桥梁加固实例
17、n工程简介：陕西省周至渭河桥为工程简介：陕西省周至渭河桥为52x20m装配式钢筋混凝土装配式钢筋混凝土T形组形组合截面简支梁桥，由于该桥施工合截面简支梁桥，由于该桥施工质量较差，全桥各孔主梁挠度过质量较差，全桥各孔主梁挠度过大，大，1982年对该桥进行加固处理年对该桥进行加固处理。n加固简介：首先对梁体施加体外加固简介：首先对梁体施加体外预应力，使桥面板和梁肋有效结预应力，使桥面板和梁肋有效结合，共同工作。然后在利用体外合，共同工作。然后在利用体外预应力技术对梁体施加纵向预应预应力技术对梁体施加纵向预应力。该桥加固后，下挠明显改善，力。该桥加固后，下挠明显改善，切承载能力由原汽车切承载能力由原
18、汽车10级提升级提升到汽车到汽车15级和挂车级和挂车80级级陕西省周至渭河桥n工程简介：井冈山大桥体外预应力加固，上部结构预应力混凝土带挂梁悬臂T构，跨径组成为48.13m+14x71m+48.13m，T构两端悬臂23.5m，挂梁跨径为21m。n加固简介：采用7根 15.24钢绞线组成一束的热挤塑成品索，体外索短束采用不需要更换体外索锚具，长束采用可换调式体外束锚具，两者各占一半井冈山大桥井冈山大桥国内体外预应力桥国内体外预应力桥梁加固实例梁加固实例1 1、钻孔、种植钢筋、钻孔、种植钢筋1.1 施加体外预应力加固2 2、绑扎钢筋、布置预应力孔道、绑扎钢筋、布置预应力孔道1.1 施加体外预应力加
19、固1.1：施加体外预应力加固3 3、立模、浇注混凝土、立模、浇注混凝土4、安装索套管、穿索、张拉、锚固、安装索套管、穿索、张拉、锚固张拉锚固：张拉锚固：对称、均衡张拉至设计吨位，施加张拉力次序可为：对称、均衡张拉至设计吨位，施加张拉力次序可为：0 015%15%0 050%50%80%80%100%100%。张拉施工方法按现行张拉施工方法按现行公公路桥涵施工技术规范路桥涵施工技术规范的相关规定执行。的相关规定执行。1.1 施加体外预应力加固4 4、管道压浆、完成体外索施工、管道压浆、完成体外索施工1.1 施加体外预应力加固采用一定的技术措施改变原结构受力体系，调整结构内力，降低控采用一定的技术
20、措施改变原结构受力体系，调整结构内力，降低控制截面内力，进而间接提高原结构整体承载力的方法制截面内力，进而间接提高原结构整体承载力的方法本质上是通过改变原结构受力体系，使控制截面的荷载作用效应减本质上是通过改变原结构受力体系，使控制截面的荷载作用效应减小。小。力体系，一般是原桥上部结构为静定结构变为超静定结构；超静定力体系，一般是原桥上部结构为静定结构变为超静定结构；超静定次数少变化为超静定次数多的结构次数少变化为超静定次数多的结构桥梁结构体系加固法包括：将多孔简支梁改为连续梁，将单孔简支桥梁结构体系加固法包括：将多孔简支梁改为连续梁，将单孔简支梁改为支撑梁，将中下承式拱桥改为拱梁改为支撑梁，
21、将中下承式拱桥改为拱斜拉组合体系，将连续梁、斜拉组合体系，将连续梁、连续钢构改变为埃塔斜拉桥，将带挂梁连续钢构改变为埃塔斜拉桥，将带挂梁T T形钢构改变为连续钢构以及其形钢构改变为连续钢构以及其他增设结构（杆件）而使原结构体系发生改变的方法。他增设结构（杆件）而使原结构体系发生改变的方法。（一）加固原理（一）加固原理 改变桥梁原结构受力体系会使某些控制截面内力改变桥梁原结构受力体系会使某些控制截面内力降下来，但也会使某些截面内力增大，或者支承反力降下来，但也会使某些截面内力增大，或者支承反力发生变化，因而规范要求：发生变化，因而规范要求：（1 1）对需要采用改变体系法加固的桥梁，须进行深）对需
22、要采用改变体系法加固的桥梁，须进行深 入、细致的方案论证；入、细致的方案论证；（2 2）采用改变结构受力体系加固法，应对新、旧整体）采用改变结构受力体系加固法，应对新、旧整体 结构的各受力阶段进行验算；结构的各受力阶段进行验算；（3 3）必要时综合使用其他加固法做为加固补充；）必要时综合使用其他加固法做为加固补充；（4 4）施工中应严格执行规定的）施工中应严格执行规定的 施工方法。施工方法。（一）加固原理（一）加固原理(-)(+)(-)GG0.05Gl0.05G(l+a/2)0.05Gl20.075G(l+a/2)0.075Gl20.125Gl 20.125Gl 220.05G(l+a/2)0
23、.05Gl2220.5Gl0.5Gl0.5Gl0.5Gla0.5Gl0.5Gl0.125Gl 2l+a/2l+al+a/20.55Gl0.55Gl0.05Gllll(+)(+)(+)aa（二）简支梁改变为连续梁（二）简支梁改变为连续梁 （1 1）降低车辆活载、人群以及二期恒载在原梁跨中）降低车辆活载、人群以及二期恒载在原梁跨中截面的弯矩；但在原相邻跨梁端出现负弯矩，同时支座截面的弯矩；但在原相邻跨梁端出现负弯矩，同时支座反力发生变化；反力发生变化；（2 2）在墩顶梁段要增设预应力钢筋和普通钢筋以抵）在墩顶梁段要增设预应力钢筋和普通钢筋以抵抗负弯矩；抗负弯矩；（3 3）墩顶梁段设置横隔梁；）墩顶
24、梁段设置横隔梁；（二）简支梁改变为连续梁（二）简支梁改变为连续梁（4 4）关于单支座与双支座。）关于单支座与双支座。简支梁连续梁标准图式是将原墩顶两排支座更换为单排简支梁连续梁标准图式是将原墩顶两排支座更换为单排支座，但是对某些情况下更换支座困难时，可保持原结构支支座，但是对某些情况下更换支座困难时，可保持原结构支座形成双支座。座形成双支座。但因简支梁在墩顶上的两排支座间矩但因简支梁在墩顶上的两排支座间矩a a比较小，故在受比较小，故在受力体系由简支梁改为连续梁后，在自重作用可能会出现其中力体系由简支梁改为连续梁后，在自重作用可能会出现其中一排支座脱空，故应对桥墩进行验算。一排支座脱空，故应对
25、桥墩进行验算。（二）简支梁改变为连续梁（二）简支梁改变为连续梁改变结构体系的主动加固方法要慎用改变结构体系的主动加固方法要慎用 福建永安市大溪大桥为20世纪70年代初修建的9孔双曲拱桥，桥型为22.10m+25.60m+7x22.10m不等跨连续拱桥，设计荷载为汽车-13级，拖车-60，由于交通量的增加，该桥在运营期间产生了较大的病害，荷载等级不能满足现有交通运输的要求，2002年永安市对该桥该桥进行了检测，检测结果表明该桥可以通过采取加固措施，使其达到汽车-20级、挂车-100荷载等级的要求。加固方案采用了把连续拱桥转化为梁拱式拱上建筑体系的方法。加固改造时，首先拆除侧墙、护拱、拱上填料，对
26、主拱圈进行“卸载”,使主拱和腹拱的拱背完全暴露，其次对主拱圈拱背、拱脚进行布筋，现浇混凝土加大其截面，然后接高腹拱墩，按梁板桥施工简支桥面板，这样一来既减轻了主拱圈负重，又增强了主拱圈承载能力。加固改造后，经过几年来的使用证明,效果非常好。类似的例子还有很多，如2003年加固的湖北鄂州涂家咀连续拱桥（L0=70m）、2005年加固的福建蒋乐积善连续拱桥（L0=30m）等等。（三）工程加固实例（三）工程加固实例福建永安市大溪大桥湖北鄂州涂家咀连续拱桥加固（三）工程加固实例（三）工程加固实例增加横隔板加固可以明显改善增加横隔板加固可以明显改善T T型梁桥铰缝开裂病害，型梁桥铰缝开裂病害，防止病害扩
27、展。防止病害扩展。优点：优点：不影响桥下净空，对原桥景观基本无改变。不影响桥下净空，对原桥景观基本无改变。适用性：适用性：适用于因横向联系较差而降低承载力的桥适用于因横向联系较差而降低承载力的桥梁上部结构。梁上部结构。增加横隔板加固只是将相对集中的荷载进行了分散，增加横隔板加固只是将相对集中的荷载进行了分散，对桥梁整体承载能力并无实质性的提高。加固效果并不对桥梁整体承载能力并无实质性的提高。加固效果并不明显，需配合其他方法同时进行。明显，需配合其他方法同时进行。对混凝土梁桥，增加混凝土横隔板的效果好于增加对混凝土梁桥，增加混凝土横隔板的效果好于增加钢横隔板。钢横隔板。1.3 1.3 增加隔板加
28、固增加隔板加固施工工艺流程：施工工艺流程：搭设支架确定新增横隔板位置砼表面清理、凿毛探测梁体钢筋位置钻孔、植筋连接横隔板主筋、绑扎箍筋吊模灌注砼及养生预应力张拉、锚固1.3 1.3 增加隔板加固增加隔板加固1 1、钻孔、植筋、绑扎主筋和箍筋、钻孔、植筋、绑扎主筋和箍筋1.2 增加隔板加固2 2、吊模、灌注混凝土及养生、吊模、灌注混凝土及养生采用加大桥面铺装钢筋直径的方法对绞缝开裂病采用加大桥面铺装钢筋直径的方法对绞缝开裂病害进行修补，是基于原桥面铺装钢筋网设计直径过小害进行修补，是基于原桥面铺装钢筋网设计直径过小或网格过大，或由于施工质量原因造成的绞缝开裂病或网格过大，或由于施工质量原因造成的
29、绞缝开裂病害而进行的维修方法。该方法全部在桥面施工，要求害而进行的维修方法。该方法全部在桥面施工，要求中断至少半幅交通。中断至少半幅交通。适用性：适用性：适用于允许中断交通的小跨径适用于允许中断交通的小跨径T 梁或板梁或板梁桥。梁桥。优缺点：优缺点：施工时桥上交通受阻施工时桥上交通受阻,不允许中断交通不允许中断交通的桥梁不宜采用的桥梁不宜采用;将增加结构自重产生的弯矩将增加结构自重产生的弯矩,结构的结构的承载力提高不显著。承载力提高不显著。1.4 1.4 加大桥面铺装钢筋加大桥面铺装钢筋施工工艺流程：施工工艺流程：交通管制交通管制破碎拆除原桥面铺装破碎拆除原桥面铺装层层结合面处理结合面处理种植
30、钢筋种植钢筋铺设桥面铺装钢筋网铺设桥面铺装钢筋网浇筑桥面砼浇筑桥面砼浇筑桥面其它铺装层和恢复浇筑桥面其它铺装层和恢复桥面系其它构造物桥面系其它构造物完成加固施工恢复交完成加固施工恢复交通通1.4 1.4 加大桥面铺装钢筋加大桥面铺装钢筋3 3、种植钢筋，绑扎桥面钢筋网、种植钢筋，绑扎桥面钢筋网4 4、浇筑桥面砼、桥面铺装、浇筑桥面砼、桥面铺装1.4 1.4 加大桥面铺装钢筋加大桥面铺装钢筋施工工艺框图：施工工艺框图：施工准备施工准备基坑开挖基坑开挖安装钻机或打桩机安装钻机或打桩机钻孔、浇筑灌注桩混钻孔、浇筑灌注桩混凝土或打入桩凝土或打入桩浇筑加固承台浇筑加固承台上部结构及桥面系恢复，上部结构及
31、桥面系恢复，完成加固施工完成加固施工1.5 1.5 增补基桩加固增补基桩加固1.6 1.6 扩大基础加固扩大基础加固扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁基础的承载力，防止桥梁基础进一步沉降。基础的承载力，防止桥梁基础进一步沉降。扩大基础加固对原基础基本不影响，施工安全性较高。扩大基础加固对原基础基本不影响，施工安全性较高。施工工艺框图：施工工艺框图：基础开挖基础开挖原基础混凝土病原基础混凝土病害及表面处理害及表面处理钻孔、种植锚筋钻孔、种植锚筋施工准备施工准备绑扎新增基础混绑扎新增基础混凝土钢筋凝土钢筋立模浇筑新增基立模浇筑新
32、增基础混凝土础混凝土基坑回填、完成基坑回填、完成加固施工加固施工1.7 1.7 地下连续桩加锚杆加固地下连续桩加锚杆加固地下连续桩加锚杆加固是采用在地基中钻孔、植入锚杆、灌注加固地下连续桩加锚杆加固是采用在地基中钻孔、植入锚杆、灌注加固水泥浆的一种基础加固工法。水泥浆的一种基础加固工法。加固施工实例：基础加固基础加固1.7 地下连续桩加锚杆加固2 2、被动加固法、被动加固法方方 法法:增大截面与配筋加固、粘贴碳纤维、钢板、修补增大截面与配筋加固、粘贴碳纤维、钢板、修补 裂缝等裂缝等特特 点点:不改变结构的恒载内力状况，方法灵活，可根据不改变结构的恒载内力状况，方法灵活，可根据 裂缝的位置方向随
33、意设置裂缝的位置方向随意设置 作作 用用:控制裂缝进一步开展，提高桥梁承载能力控制裂缝进一步开展，提高桥梁承载能力 缺缺 点点：对已存在的裂缝需压浆封闭后再进行被动加固：对已存在的裂缝需压浆封闭后再进行被动加固适用范围适用范围：多适用于在恒载作用下承载力满足要求但活载：多适用于在恒载作用下承载力满足要求但活载 作用下承载力不满足的情况，在中小桥和大桥进行加固作用下承载力不满足的情况，在中小桥和大桥进行加固时常采用时常采用增大截面加固方法其原理是在原有结构截面基础上，通过增大截面加固方法其原理是在原有结构截面基础上，通过 植筋等方法使新增加的截面和原有的截面形成一体，增大构建植筋等方法使新增加的
34、截面和原有的截面形成一体，增大构建 面积，从而达到提高原来结构的抗弯和抗剪承载能力的目的。面积，从而达到提高原来结构的抗弯和抗剪承载能力的目的。一般适用于钢筋混凝土受弯构件一般适用于钢筋混凝土受弯构件 钢筋混凝土受压构件的加固。钢筋混凝土受压构件的加固。由于它具有施工简单、受力性能明确、加固费用较低等优点，由于它具有施工简单、受力性能明确、加固费用较低等优点，一直被广泛使用。缺点是：湿作业工作量大、养护期长、占用一直被广泛使用。缺点是：湿作业工作量大、养护期长、占用 空间较多等。空间较多等。适用性：适用性：适用于桥下净空较高，允许增加主梁高度的情况。适用于桥下净空较高，允许增加主梁高度的情况。
35、优缺点：优缺点：加固效果比较明显，但施工工艺复杂，技术要求加固效果比较明显，但施工工艺复杂，技术要求较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。问题：问题：新旧混凝土结合问题、新增钢筋与原钢筋的结合问新旧混凝土结合问题、新增钢筋与原钢筋的结合问题、混凝土浇筑工艺问题。题、混凝土浇筑工艺问题。2.1 2.1 增大截面与配筋加固增大截面与配筋加固（1）新浇混凝土要求）新浇混凝土要求 强度:宜比原结构提高一级且不低于C25；厚度:板不小于100mm;梁和受压构件不小于150mm。（2）新增钢筋及布置）新增钢筋及布置 受力钢筋不小于12mm，不宜大于25mm;构造筋不小于10m
36、m。（3）界面处理及植筋）界面处理及植筋 原构件表面应凿成凹凸差不小于6mm的粗糙面；种植相应的钢筋。构造要求构造要求2.1 2.1 增大截面与配筋加固增大截面与配筋加固hchcbmbm新增混凝土新增混凝土1）受弯构件）受弯构件2）受压构件（轴压、偏心受压）受压构件（轴压、偏心受压）hchchchc新增混凝土在桥梁构件采用增大截面法加固工程上，主要的结构型式有：在桥梁构件采用增大截面法加固工程上，主要的结构型式有：2.1 2.1 增大截面与配筋加固增大截面与配筋加固施工工艺流程施工工艺流程：混凝土表面清理混凝土表面清理钻孔种植锚筋钻孔种植锚筋绑扎补强层钢筋网绑扎补强层钢筋网浇筑（喷射）补强层浇
37、筑（喷射）补强层混凝土混凝土施工准备施工准备竣工验收竣工验收2.1 2.1 增大截面与配筋加固增大截面与配筋加固 喷射砼喷射砼加厚后拱圈加厚后拱圈2.1 2.1 增大截面与配筋加固增大截面与配筋加固 异形预应力筋上喷干砂浆加厚空心板异形预应力筋上喷干砂浆加厚空心板2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料 基本原理基本原理：复合纤维片材具有轻质高强、操作简单、易于粘贴、不易锈蚀的优点，可用于抗弯、抗剪、受压（大偏心受压，对于小偏心受压构件，由于纵向受拉钢筋达不到屈服强度，采用粘贴纤维复合材料造成材料的浪费）及抗振等多种加固形式的加固。该方法属于被动加固方法，适用于混凝土梁、板桥的抗弯加固
38、，提高抗弯承载力；特别适合混凝土受压墩柱补强，提高延性和耐久性。对于配筋率较低或钢筋锈蚀严重的旧桥，加固效果尤为显著构造技术要求构造技术要求1）一般规定一般规定 （1）纤维复合材料宜粘贴成条带状，非围束时板材不宜超过2层，布材不宜超过3层。（2）对钢筋混凝土柱进行粘贴纤维复合材料加固时，条带应粘贴成环形箍，且纤维方向应与柱的纵轴线垂直。加固大偏心受压构件，可将纤维复合材料粘贴于构件受拉区边缘混凝土表面,纤维方向应与柱的纵轴线方向一致。加固受拉构件，纤维方向应与构件受拉方向一致。2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料2）梁、和板加固梁、和板加固 对梁、板进行抗弯加固时，可在纤维复合对梁
39、、板进行抗弯加固时，可在纤维复合材料两端设置材料两端设置U型箍或横向压条。型箍或横向压条。其切断位其切断位置距其充分利用截面的距离不应小于按下式置距其充分利用截面的距离不应小于按下式计算得出的粘结长度计算得出的粘结长度加固要求的弯矩增量原钢筋承担的弯矩(最小锚固长度)200mm梁纤维复合材200fffdffEAlb纤维复合材料的粘贴延伸纤维复合材料的粘贴延伸长度：长度：2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料n施工工艺框图施工工艺框图：搭设支架砼基底处理涂底胶涂找平胶找平粘贴面粘贴纤维复合材料自检粘贴质量自然养护、表面涂装检查验收2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料1 1、
40、裂缝封闭、基底处理、裂缝封闭、基底处理砼表面打磨砼表面打磨2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料2 2、涂底胶：、涂底胶：2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料3 3、修整找平层、修整找平层4 4、粘贴纤维材料、粘贴纤维材料2.2 2.2 粘帖纤维复合材料粘帖纤维复合材料2.3 2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固 基本原理：基本原理：粘贴钢板加固法是采用环氧树脂或建筑结构胶将强度高的钢板粘贴到被加固的钢筋混凝土梁受力部位，不仅能保证混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力，而且能充分地发挥钢板的强度，封闭粘贴部位加固构建的裂缝，约束混凝土变形，从而有效地提高加固构件的承载力、刚度
41、与抗裂性；同时可以任意地依设计需要而粘贴，有效地发挥粘贴刚构件抗弯、抗剪、抗压性能，其受力均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象。粘贴钢板法属于被动加固法，特点是所占空间小，一般不影响被加固构件外观和使用的空间，加固周期短。适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。（1）钢板和待加固混凝土表面的清洗处理是保证黏结质量的前提。工程实践表明，钢板表面存在铁锈、油污，混凝土表 面存在浮尘和松散层 等都会严重影响黏结质量。为了确保黏结质量必须对钢板和混凝土黏结面进行认真的处理。（2）对黏结层加压是保证黏结质量的关键。钢板黏结到混凝土表面后，必须对钢板加压，使钢板与混凝土表面紧密粘贴 后加钢板与
42、被加固混凝土梁体之间的可靠黏结是两后加钢板与被加固混凝土梁体之间的可靠黏结是两者共同工作的基础，是粘贴钢板加固法的关键技术。为者共同工作的基础，是粘贴钢板加固法的关键技术。为了确保黏结质量，施工时应特别注意以下几点：了确保黏结质量，施工时应特别注意以下几点：2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固 通过对构件采用结构胶结剂粘贴钢板一提高通过对构件采用结构胶结剂粘贴钢板一提高构件承载力的方法。构件承载力的方法。这种方法从作用原理上属于被动加固方法，这种方法从作用原理上属于被动加固方法，因此，根据桥梁带载加固的分阶段受力，规范提因此，根据桥梁带载加固的分阶段受力，规范提供了受弯构件、偏心受压构件、偏心受拉
43、构件加供了受弯构件、偏心受压构件、偏心受拉构件加固计算公式，其计算原理与增大截面法相近。固计算公式，其计算原理与增大截面法相近。粘贴钢板加固法设计计算粘贴钢板加固法设计计算2.3 2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固构造技术要求构造技术要求 采用直接涂胶粘贴的钢板厚度不应大于采用直接涂胶粘贴的钢板厚度不应大于5mm；钢板厚度大于；钢板厚度大于5mm时，应采用压时，应采用压力注胶粘结。力注胶粘结。排气管垫块安装锚固螺栓（10-13）注入口钢板粘结剂排气管封闭环氧树脂2.3 粘粘贴钢板加固贴钢板加固排气管垫块安装锚固螺栓（10-13）注入口钢板粘结剂排气管封闭环氧树脂螺栓环氧树脂螺母角钢方木钢板构造技
44、术要求构造技术要求2.3 粘粘贴钢板加固贴钢板加固 2）对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时，钢板宜采用）对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时，钢板宜采用条带粘贴，钢板的宽厚比不应大于条带粘贴，钢板的宽厚比不应大于50。构造技术要求构造技术要求 3）当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足本规范第）当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足本规范第6.2.5条延伸长度的要求时，应采取下列锚固措施：条延伸长度的要求时，应采取下列锚固措施：对梁，应在延伸长度范围内均匀设置对梁，应在延伸长度范围内均匀设置U形箍，且应在形箍，且应在延伸长度的端部设置一道加强箍。延伸长度的端部设置一道加强箍。对板，应在延伸长度范围内
45、通长设置垂直于受力钢对板，应在延伸长度范围内通长设置垂直于受力钢板方向的压条。压条应在延伸长度范围内均匀布置，且应在板方向的压条。压条应在延伸长度范围内均匀布置，且应在延伸长度的端部设置一道。延伸长度的端部设置一道。2.3 粘粘贴钢板加固贴钢板加固n施工工艺框图：施工工艺框图：钢板制作及砼表面处理砼粘贴面种植锚筋钢板配套打孔并试配配置钢板胶并涂覆与钢板、砼粘贴面贴合钢板至砼粘贴面加压锚固粘贴质量检验表面涂装、防腐2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固1 1、钢板制作及砼表面处理、钢板制作及砼表面处理2.3 2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固2 2、钻孔、植入锚栓、钻孔、植入锚栓3 3、涂胶、贴合钢板，
46、加压锚固、涂胶、贴合钢板，加压锚固4 4、钢板防腐处理、钢板防腐处理2.3 2.3 粘贴钢板加固粘贴钢板加固2.4 修补裂缝修补裂缝n施工前应详细检查裂缝施工前应详细检查裂缝的走向、分布、缝宽及的走向、分布、缝宽及深度，数量，并进行分深度，数量，并进行分类、标记和记录，根据类、标记和记录，根据裂缝宽度，采取以下修裂缝宽度，采取以下修补方法：补方法：表面封闭法表面封闭法自动低压灌注法自动低压灌注法裂缝检查、标记裂缝检查、标记表面封闭法：表面封闭法：施工工艺：施工工艺：1、清理混凝土表面（打磨）、清理混凝土表面（打磨）2、涂刷裂缝修补胶、涂刷裂缝修补胶2.4 修补裂缝修补裂缝自动低压灌注法（壁可法
47、）：自动低压灌注法（壁可法）：施工工艺框图：施工工艺框图：清理混凝土表面清理混凝土表面灌注材料称量拌和灌注材料称量拌和安装注入座安装注入座封闭裂缝外口封闭裂缝外口严格按程序注胶严格按程序注胶注浆质量检验注浆质量检验表面清理、涂装表面清理、涂装2.4 修补裂缝修补裂缝1 1、裂缝表面处理：、裂缝表面处理：2.4 修补裂缝修补裂缝2 2、安装注浆座：、安装注浆座：3 3、封闭裂缝外口：、封闭裂缝外口：2.4 修补裂缝修补裂缝4 4、注胶、注胶5 5、灌胶质量检验、灌胶质量检验6 6、表面清理、涂装、表面清理、涂装2.4 修补裂缝修补裂缝3 3 关于部分常用加固方法的探讨关于部分常用加固方法的探讨增
48、大截面、体外预应力等加固方法都存在应力滞后的增大截面、体外预应力等加固方法都存在应力滞后的问题：加固前原结构已经承受荷载（即第一次受力），特问题：加固前原结构已经承受荷载（即第一次受力），特别是当承载能力不足时，加固前原结构的截面应力、应变别是当承载能力不足时，加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载，水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载，而是在新荷载（即二次加载）下才开始受力。从而导致整而是在新荷载（即二次加载）下才开始受力。从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞
49、后于原结构的累计应力和应变。所以，混凝土应变始终滞后于原结构的累计应力和应变。所以，混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关，与原结构的极限变形值有关，与两部分材料的应力关，与原结构的极限变形值有关，与两部分材料的应力应变关系有关。应变关系有关。独柱墩桥梁的安全隐患与养护建议独柱墩桥梁的安全隐患与养护建议 随着我国桥梁建设中对桥梁美观的重视程度提高，原来的“粗梁肥柱”越来越少，取而代之的是“身材优美”的桥梁造型，尤其桥墩设计更是
50、出现了“花瓶墩”、“酒杯墩”等先进设计理念的独柱墩结构 许多在城市过境的省干道桥梁因为兼顾城市使用功能，在设计中强调了造型美观，多采用了独柱墩结构 桥梁除了满足城市功能之外，同时还要承载繁重的过境货物运输工作，美观与承载的双重要求 近些年来多次独柱墩桥梁事故的发生，引起了我们对这类桥梁事故偶然与必然的思考，从而增添了我们心中的隐忧独柱墩桥梁事故发生特征独柱墩桥梁事故发生特征 上部结构为整体式结构，横向抗扭刚度较大，下部结构为独柱墩结构，抗侧向倾覆力矩较小，在较大偏载作用下，容易引起侧向倾覆 混凝土桥梁易发生在桥梁宽度较窄的匝道桥上钢结构桥梁由于自重较小，桥下横向支撑较小，中间设置独柱墩，相比较
