精品資料（2021-2022年收藏）連續(xù)剛構加固指南.

1、連續(xù)剛構加固指南 - 34 -目 錄1 概述21.1重慶地區(qū)連續(xù)剛構的現狀21.2連續(xù)剛構加固的目的21.3連續(xù)剛構加固的必須滿足的基本條件31.4連續(xù)剛構加固的設計原則31.5連續(xù)剛構加固的特點41.6連續(xù)剛構加固的技術要求52 連續(xù)剛構主要病害成因分析62.1連續(xù)剛構跨中下?lián)?2.2連續(xù)剛構梁體開裂82.3連續(xù)剛構檢測及技術狀況評價123 連續(xù)剛構的復核計算123.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算133.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算133.3持久狀況和短暫狀況構件的應力計算144 針對病害的主要加固方法164.1加固方案的確定原則164.2體外預應力加固技術184.3增大構件截面加固技術1

2、94.4粘貼鋼板加固技術204.5粘貼碳纖維片材加固技術214.6裂縫修補技術224.7其他相關加固技術235 加固方法的工程評價和驗收標準245.1體外預應力檢驗評定標準245.2粘帖鋼板加固混凝土檢驗評定標準255.3碳纖維加固混凝土檢驗評定標準255.4植筋技術檢驗評定標準265.5增大截面檢驗評定標準27附錄一 重慶境內主要連續(xù)剛構橋一覽29附錄二 廣東虎門大橋輔航道橋加固實例301 概述1.1 重慶地區(qū)連續(xù)剛構的現狀重慶地區(qū)素有我國“橋都”的美稱，隨著我國社會主義建設事業(yè)的發(fā)展，重慶的公路橋梁建設也取得了很大的成就，已建成和在建的橋梁總數在6000座以上。由于大部分橋梁需要跨越長江、

3、嘉陵江等主要水系，所需跨徑較大，連續(xù)剛構作為主跨100300米的主要橋型，有整體性好、跨越能力強、施工方便、節(jié)省造價、行車舒適、維修養(yǎng)護費用低等優(yōu)勢,在重慶地區(qū)橋梁建設中得到了廣泛的應用，主跨超過一百米的就有幾十座，其中主跨200米以上的就有20座。已建成通車的石板坡長江大橋復線橋主跨330米，創(chuàng)造了連續(xù)剛構跨徑的世界記錄?？墒请S著該橋型投放運營期的增長，一些橋梁出現了跨中下?lián)线^大、梁體開裂等問題，有的甚至影響了橋梁的正常使用，需要開展了新一輪的連續(xù)剛構加固熱潮。本指南針對連續(xù)剛構目前普遍存在的病害提出各種加固措施和檢驗標準，旨在提高連續(xù)剛構的耐久性和使用功能，令其發(fā)揮更大的作用。1.2 連續(xù)

4、剛構加固的目的連續(xù)剛構橋梁的安全度是以結構的強度、剛度、穩(wěn)定性及耐久性等指標來衡量的。橋梁結構由于作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、施工質量的分散性以及計算假定的近似性等原因，其實際安全度往往是一個不確定值。有的橋梁由于設計與建造荷載指標偏低，現實運行重車增多、行車密度增加而不適應；有的橋梁由于采用計算假定不盡合理，導致結構實際受力狀態(tài)與計算假定不完全相符，有的橋梁在施工時質量控制不嚴、管理不善而造成不應有的缺陷；有的則因不注意經常性檢查、維修整治導致結構產生缺陷而不能維持正常的工作條件。連續(xù)剛構加固通過對橋梁結構的補強加固等工作，改善結構性能，恢復和提高橋梁的安全度，提高橋梁的承載能力和通

5、過能力，以延長它們的使用壽命，滿足并適應進一步發(fā)展的交通運輸需要。1.3 連續(xù)剛構加固的必須滿足的基本條件連續(xù)剛構加固必須滿足的基本條件：1、 橋梁經加固后，原結構缺陷得到修復，結構性能、承載能力與耐久性等都能滿足使用上的要求。2、 具有明顯的經濟效益。加固改造的經濟效益就反映其耗資明顯低于新建，對重建與加固進行綜合經濟效益分析時，應當包括相應交通受阻的經濟損失以及拆除原橋所需的費用等。一般認為加固比重建能節(jié)省50%60%以上時，采用加固方案為宜。1.4 連續(xù)剛構加固的設計原則連續(xù)剛構加固必須先進行詳細的設計計算，對關鍵的技術措施應盡量在事先進行必要的實驗，以掌握其關鍵技術要求及檢驗方法。一般

6、加固設計應遵循以下基本原則：1、 應按現行公路橋涵設計規(guī)范進行設計，并參考本指南第三節(jié)中對結構提出的各種控制指標。加固后的橋梁在使用荷載作用下，原有結構構件及新增結構各部構件的強度、剛度及裂縫限值等均應符合規(guī)范和第三節(jié)中控制指標的要求。2、 設計時應周密考慮并采取必要措施保證新舊結構的整體性。新舊混凝土往往會由于收縮不同而導致結構內力重分布，從而引起新舊混凝土結合面拉應力較大，在設計中應注意采取相應的措施盡量減少混凝土收縮的不利影響。3、 當原有結構的應力已接近或超過容許限值，需要橋梁卸去部分恒載或增加原結構構件的斷面。4、 當原結構承載力嚴重不足時應首先考慮提高結構承載力的加固方法，對于連續(xù)

7、剛構最為有效的是采用體外預應力加固方法，其他粘貼鋼板、增大截面等方法可在需要時同時采用。5、 當原結構開裂較嚴重時，應先采取有效措施修補裂縫，盡量恢復結構剛度，并為其他加固方法提供有利條件。1.5 連續(xù)剛構加固的特點連續(xù)剛構加固技術改造通常要求在不中斷交通或盡量少中斷交通的條件下進行施工。加固施工現場狹窄、擁擠，常受原有結構物的制約，并對原有結構及相鄰結構構件產生不利影響，工程較煩瑣零碎，并常常隱含許多不安全因素,在設計和施工中要特別注意。如當需要配置體外預應力剛束時，需要在原結構上植筋設置體外束的轉向裝置，植筋對原結構有一定程度的損傷，而且在未張拉之前轉向裝置的重量要加到原結構上，增加了原結

8、構的負擔。另外如主梁下?lián)陷^多，需要在跨中適當增加橋面鋪裝厚度以改善線形，增加了結構的恒載，也會對原結構產生不利影響。1.6 連續(xù)剛構加固的技術要求連續(xù)剛構加固有以下技術要求:1、 加固應做到加固后的結構可靠、安全、耐久，滿足使用要求。2、 加固方案及施工應盡量減少對原結構的損傷，充分利用原有結構構件，保證原有結構保留部分的安全性與耐久性。加固方案的擬定與設計計算要充分考慮新、舊結構的強度、剛度與使用壽命的均衡，以及新、舊結構的共同工作。3、 加固工程的技術經濟指標應包括由于交通受阻所帶來的損失。4、 加固工程的施工應是技術上可行，施工方便，所要求的機具設備盡量簡單。5、 對于某些因下部結構或基

9、礎的不均勻沉降或由于其他偶然因素導致的上部結構損傷，在補強加固的同時考慮采取消除、減小或抵御這些不利因素的措施，以免在加固后的結構物中繼續(xù)受這些因素的影響。2 連續(xù)剛構主要病害成因分析目前我國連續(xù)剛構存在一些較為常見的病害，主要有兩大類，一為跨中下?lián)?；二是梁體開裂。2.1 連續(xù)剛構跨中下?lián)线B續(xù)剛構的跨中下?lián)鲜且粋€較普遍的現象，而且跨中下?lián)吓c梁體跨中區(qū)段垂直裂縫或大量斜裂縫伴隨出現，其下?lián)峡蛇_到相當大的數值，如建成較早的某長江大橋（162.5m+3X245m+162.5m）加固前跨中下?lián)?3.5cm，折合跨徑1/731，某黃河大橋（105m+4X140m+105m）加固前跨中下?lián)?2cm，折合跨

10、徑1/636，病害均較嚴重。大跨度連續(xù)剛構跨中下?lián)线^大不僅影響其外觀及行車，而且對其受力也產生一定影響。其原因分析有以下幾點：（1） 設計上缺乏主動控制梁橋恒載下?lián)现档囊庾R設計中非常重視施工各階段的強度和應力驗算，但對于各階段控制撓度的必要性認識不充分，沒有有意識地主動控制施工階段下?lián)现?。研究可知，徐變下?lián)吓c恒載彈性下?lián)洗篌w成正比，恒載撓度越大，徐變撓度也越大，設預拱度是被動的，可以抵消一部分下?lián)希z毫不能減小徐變下?lián)峡偭?。?） 對混凝土徐變的嚴重性和長期性認識不足。混凝土的徐變是連續(xù)剛構下?lián)系闹匾蛑?，大跨徑橋的恒載內力占總內力的80%、甚至90%以上。由公路鋼筋混凝土及預應力混凝土

11、橋涵設計規(guī)范可知，箱形板件越薄，理論厚度就越小，就有較大的徐變系數。在具有較大彈性下?lián)系那闆r下，徐變撓度很大。（3） 片面強調縮短施工周期預應力混凝土連續(xù)剛構橋受工期控制，一般混凝土在澆筑34天就開始了預應力加載并確定了梁頂標高，而過去的設計圖紙上往往也只強調混凝土的強度達到設計要求強度的多大百分比后，即可張拉預應力，而沒有對混凝土的加載齡期提出要求。這可能引起兩個后果，一為早期混凝土彈性模量的增長滯后于強度的增長，混凝土雖達到規(guī)定強度要求，但彈性模量僅達到設計值的70%甚至更小，施工階段彈性下?lián)现翟黾?；二是早期加載，使混凝土徐變增大，主梁下?lián)现导哟?。?） 預應力損失大大超過設計計算值，有效

12、預應力不足有研究表明，徐變變形隨預應力度增大有明顯減少的趨勢。由于不正確的壓漿操作和潮濕氣候的侵蝕等原因，使箱梁內許多預應力鋼絞線后期發(fā)生嚴重銹蝕，有效預應力不足。在現場檢查連續(xù)剛構病害時，發(fā)現個別橋部分預應力錨頭外露，預應力管道的壓漿也存在不飽滿或漿體離析現象。（5） 梁體自重超過設計施工時結構尺寸的加大和橋面鋪裝等橋面系結構的重量增加實際增加了結構的恒載，引起撓度的增大。如廣東某大橋橋面鋪裝厚度平均比設計厚8cm左右，這部分增厚的調平層會使跨中下?lián)?.6cm，而引起的收縮徐變又會使跨中下?lián)?0.3cm，此部分荷載在跨中產生的拉應力，也會使跨中應力儲備減少。（6） 荷載長期效應的影響過去，徐

13、變撓度只對恒載而言，已出現跨中嚴重下?lián)系臉蛄壕捎门f規(guī)范（JTJ023-85）設計，該規(guī)范計算混凝土受彎構件的撓度是不考慮荷載長期效應影響的。現在在繁忙交通路段上，橋上車流日夜不斷，部分活載也實際成了“恒載”，也會產生徐變撓度，導致下?lián)显黾印，F行規(guī)范中明確提出了按荷載短期效應組合計算的撓度值，應乘以撓度長期增長系數。（7） 梁體開裂，撓度加大梁體在下?lián)系耐瑫r開裂，不論是斜裂縫還是垂直裂縫，都會導致梁的剛度降低，下緣混凝土失效，結構形心軸上移，加速箱梁的下?lián)?，尤其在較嚴重的斜裂縫和垂直裂縫時。2.2 連續(xù)剛構梁體開裂橋梁結構遇到的最多的病害損傷就是裂縫，有些裂縫甚至對結構的耐久性及承載力構成很大

14、的威脅，以下主要結合裂縫的發(fā)展形式重點研究連續(xù)剛構常見的幾種裂縫。(1) 箱梁彎曲裂縫多發(fā)生在正彎矩的梁底和負彎矩的梁頂，正彎矩引起的底板裂縫一般貫穿底板全寬,甚至延伸到腹板，負彎矩引起的頂板裂縫，由于彎矩重分布而有減小趨勢。裂縫產生的原因有設計導致的先天裂縫（截面不足、溫差、預應力損失估計不足、二期恒載過重等）；施工導致的原生裂縫（施工荷載超標、支架變形、預應力不當等）；運營期間的后期裂縫（超重車輛過多、結構老化等）。(2) 腹板斜裂縫這是大跨徑連續(xù)剛構出現最多的裂縫，往往出現在剪應力最大的支座附近，與梁軸線呈25°50°開裂，并隨時間的推移，不斷向受壓區(qū)發(fā)展，裂縫數量也

15、會增加，裂縫區(qū)向跨中方向發(fā)展。其產生的原因有以下幾個方面： 按平面問題分析，主拉應力偏小?，F在設計中通常僅從縱向和豎向二維來分析主拉應力，沒有考慮橫向的影響。其實箱梁中橫向應力往往不能忽略，活載、溫度梯度、張拉底板預應力鋼束引起的徑向力都會產生腹板豎向拉應力，此外，由于采用箱型截面，扭轉、翹曲、畸變也會使腹板中的剪應力增大，從而增大主拉應力。 彎起鋼束設置不足。在一段時間中，連續(xù)剛構主要用縱向預應力和豎向預應力來克服主拉應力，這樣可以方便施工，但豎向預應力鋼筋長度短，預應力損失大，有效預應力得不到保證，出現了較多的斜裂縫。現行的設計中，已充分認識到彎起剛束的重要性，利用其彎起角度克服主拉應力，

16、同時再增加豎向預應力的有效補充，盡量避免設計中的不足。 腹板特別是根部區(qū)段腹板偏薄，配置箍筋偏少。 豎向預應力操作不規(guī)范，有效預應力嚴重不足，有的錨頭松動，甚至沒有張拉。 個別橋梁施工質量差，懸臂施工盲目搶時間，施工中掛藍下?lián)希?jié)段界面上緣開裂，造成新橋即需壓漿修補裂縫，在通車后不久出現嚴重的斜裂縫。(3) 錨固處裂縫錨下劈裂裂縫發(fā)生在梁端時，裂縫基本與預應力鋼束方向一致；錨固短束的齒板如果靠近箱梁橫向中部，過大的集中力還會使較薄的頂底板產生裂縫。主要原因是應力過于集中，錨下防裂鋼筋設置不足，施工階段錨固區(qū)混凝土澆筑不密實和設計中未把齒板盡量靠近腹板所致。(4) 腹板收縮裂縫大都在脫摸后23天

17、發(fā)生，施加預應力后一般會閉合。此種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致，另一方面，若箱梁澆筑后模板保留時間太長，兩側模板比頂底板的模板對結構約束大得多，引起錯動開裂。(5) 箱梁構造裂縫在箱梁中，如果腹板的厚度比頂、底板大得多，即使在同時澆筑時，較薄的頂底板降溫和收縮速度都比腹板快，加之腹板的剛度遠大于頂底板，頂底板的收縮無法帶動腹板同時收縮，只能引起自身開裂裂縫。(6) 曲線崩裂由于預應力鋼束在底板的曲線布置，使徑向力成為附加的法向荷載，致使混凝土的局部劈裂，尤其是在跨中部位曲率半徑最小，而箱梁底板也最薄，此種裂縫最為嚴重。主要原因是設計中防崩鋼筋設計不足和施工中鋼束管道變形的影響。(7) 合攏澆筑

18、段裂縫在合攏段澆筑時，兩側撓度不斷變化，再加上溫度變化使合攏段的早齡期混凝土承受反復的撓曲與拉壓，容易形成早期裂縫。而且合攏段是連續(xù)剛構橋梁中承受活載彎矩較大的部位，早期裂縫在運營過程中很容易發(fā)展成受力裂縫。(8) 基礎不均勻沉降裂縫若剛構主墩發(fā)生了不均勻沉降，各截面就產生了相應的附加彎矩，典型的豎向裂縫形式是兩主墩開展方向相反。(9) 混凝土翼緣板裂縫由于大懸臂箱梁懸臂根部負彎矩較大,受力鋼筋配置不足，容易產生翼緣板頂部的縱向裂縫。2.3 連續(xù)剛構檢測及技術狀況評價橋梁評定分為一般評定和適應性評定。一般評定是依據橋梁定期檢查資料，通過對橋梁各部件技術狀況的綜合評定，確定橋梁的技術狀況等級，提

19、出各類橋梁的養(yǎng)護措施。適應性評定包括以下內容：依據橋梁定期及特殊檢查資料，綜合實驗與結構受力分析，評定橋梁的實際承載能力、通行能力、抗洪能力，提出橋梁養(yǎng)護、改造方案。一般評定由負責定期檢查者進行，將橋梁分為一類、二類、三類、四類、五類，其總體及部件技術狀況評定標準可參見公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范（JTJ H11-2004）中評定標準。連續(xù)剛構的檢測及評定應包括以下幾個方面：1、橋梁所處環(huán)境條件影響的分級2、結構表觀缺損狀況檢測3、混凝土強度與碳化深度評定4、鋼筋銹蝕電位檢測5、混凝土中氯離子含量的評定6、混凝土電阻率測試7、混凝土保護層厚度及鋼筋分布測試3 連續(xù)剛構的復核計算連續(xù)剛構的復核計算是加固設計

20、中第一步，也是極其重要的環(huán)節(jié)，直接關系到加固措施的選擇和加固的效果，需要計算以下內容。3.1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算主梁正截面承載能力極限狀態(tài)和斜截面承載能力極限狀態(tài)計算應按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）進行，除應滿足規(guī)范要求外，還應注意以下問題：1、大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構一般采取掛籃施工，結構的恒載內力對結構的后期運營至關重要。計算中應計入允許的施工誤差引起的自重增加部分的內力。2、要按懸臂施工的步驟，逐步驟計算內力并累加，并計入收縮徐變影響，形成恒載內力。不應按橋梁形成時的圖式一次性地計算內力，以避免根部負彎矩偏小現象的產生。3、主梁的承載能力計算時不能考慮普

21、通鋼筋的受力，預應力度的不足會直接導致后續(xù)計算比如結構的抗裂計算等指標無法滿足要求。4、主梁的承載能力計算要考慮施加預應力產生的次內力的影響。目前，較為通用的橋梁結構計算軟件都按新規(guī)范考慮了這一點，在調整結構的預應力時要注意預應力引起的次內力對結構的影響。3.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算主梁正截面抗裂和斜截面抗裂計算應按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）進行，由于連續(xù)剛構由主拉應力過大引起的斜裂縫十分常見，所以在計算主拉應力時應考慮箱梁自重在腹板產生的應力、箱梁室內外溫差對腹板產生的應力、活載、活載偏載在箱梁腹板產生的應力、張拉箱梁頂板橫向預應力在腹板產生的應力、底板縱向預

22、應力的徑向力對腹板產生的應力等不利影響?？缰邢?lián)线^大是大部分需要加固的連續(xù)剛構面對的問題，計算中往往發(fā)現理論結果與實測結構有較大偏差，通過對多座大跨徑連續(xù)剛構跨中撓度的計算分析，發(fā)現施工誤差、預應力的有效性、計算收縮徐變所選用的計算模式和參數、結構超方等因素均對跨中下?lián)袭a生一定的影響?？紤]以上不利因素后，提出連續(xù)剛構恒載撓度的控制指標如下：主梁的主跨跨中在自重、二期荷載、預應力等除混凝土收縮徐變以外的永久作用下的下?lián)现当M可能小，最大值宜L/4000（L為連續(xù)剛構橋主跨跨徑）復核計算中如發(fā)現原結構的撓度值超過以上限值，應引起重視，結合實際檢測資料，仔細分析原因，在加固設計中盡量消除引起撓度過大的

23、不利影響，并對加固后的結構的撓度有較為明確和切實的估計。3.3 持久狀況和短暫狀況構件的應力計算在運營階段，主梁應按照全預應力混凝土構件設計，且考慮最不利荷載效應后，跨中下緣應有適量的壓應力儲備，在進行正截面應力復核計算中除應考慮結構尺寸、施工荷載和規(guī)范規(guī)定的各種荷載外，還應考慮施工誤差引起的超方對結構應力的影響。如發(fā)現主梁跨中下緣壓應力儲備偏小甚至出現拉應力，應采取有效措施增加跨中下緣壓應力的儲備，一般情況下跨中下緣壓應力宜（1+L/100）MPa（L為主跨跨徑，單位：m）。最不利荷載效應指按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2004）中的荷載組合內容，取荷載標準值進行最不利組合。主拉

24、應力的計算是結構復核計算中重要的一項，各截面腹板最大主拉應力有可能位于腹板中性軸、腹板上倒角下緣或腹板下倒角上緣，應計算出其最大值，以免遺漏。在考慮斜截面抗裂計算中的各項不利因素后，按照荷載標準值進行最不利組合后，計算出的主梁最大主拉應力宜滿足下列規(guī)定： 混凝土的抗拉強度標準值。此規(guī)定比現行規(guī)范稍嚴，主要是考慮目前連續(xù)剛構病害中斜截面開裂是比較普遍的現象，在加固設計中要引起足夠的重視。橫向分析是大跨徑連續(xù)剛構橋的一個重要環(huán)節(jié)，建議判斷整個橋跨范圍內的箱梁薄弱斷面，對箱梁薄弱斷面進行橫向分析，確保每個斷面在荷載作用下橫向的安全性。橫向分析時，可以考慮框架模型計算，必要時采用空間實體單元模型計算。

25、建議考慮自重、橋面鋪裝超方、活載、活載偏載和超載、底板預應力鋼束的徑向力及箱內外溫差等因素對結構的影響，驗算頂板、底板跨中下緣、底板根部上緣、腹板內側的安全性。橫向計算時，箱內外宜考慮不小于5的溫差。除按照公路橋涵設計通用規(guī)范（ JTG D60-2004）第4.3.2中的考慮1.3的沖擊系數外，建議根據業(yè)主意見，適當的考慮超載。短暫狀況構件的應力計算按照公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（ JTG D62-2004）第7.2條相關條文控制。4 針對病害的主要加固方法4.1 加固方案的確定原則橋梁結構經可靠性鑒定確認需要加固時，應根據鑒定結論和委托方提出的要求，由有資格的專業(yè)技術人員進行加

26、固設計。加固后的結構安全等級，應根據結構破壞后果的嚴重性、結構的重要性和加固設計的使用年限，由委托方與設計方按實際情況共同商定。加固方案的確定一般應遵循以下原則：1、 重視收集資料在確定橋梁需要加固后，需要搜集以下資料，為以后的加固設計提供重要的理論依據:橋梁施工圖和竣工圖紙；橋梁日常檢查資料；橋梁檢測報告；橋梁荷載實驗資料2、 加強病害分析大跨徑連續(xù)剛構在近二三十年中發(fā)展很快，有著廣闊的前景，然而由于各種原因，連續(xù)剛構都或多或少地出現了跨中下?lián)线^大、裂縫急劇增加、預應力損失過大等病害。本文第二章已對這些病害做了詳細的分析，但需要注意的是，有些病害是由不同原因疊加而成。如跨中下?lián)蠁栴}基本上是每

27、個在役連續(xù)剛構面臨的主要病害之一，出現此種問題的原因也是多方面的，有超載引起承載力不足的原因，有收縮徐變的作用，或者是預應力損失過大引起的有效預應力不足所致。在加固設計中，應透過現象看到本質，加強病害分析，抓住主要矛盾，才能提出切實有效的方案，達到加固的目的。3、 斟選加固方案適合連續(xù)剛構橋梁加固的方法很多，加固中往往多種方案并用。如剛剛完成的廣東虎門大橋的加固，針對原橋病害，結合現有的施工方法，確定了增設底板體外預應力、壓漿封閉箱梁裂縫和腹板、底板粘貼碳纖維布等方法結合使用，取得了良好的加固效果。成熟的加固設計者應先根據橋梁病害程度預先設定可行的加固目標，通過采取不同的加固方法，驗算是否能達

28、到預先設定的目標，該過程是個動態(tài)的循環(huán)過程，需要不斷地調整加固方法，修正加固設計目標，最終達到平衡狀態(tài),確定加固方案。4、 注重社會效益和經濟效益橋梁發(fā)生的各種病害會給廣大人民群眾帶來生產和生活的不便，甚至危及到國家和人民群眾的生命和財產安全，應引起有關管理部門的重視。在選擇加固方案時，應充分考慮該方案的社會效益和經濟效益，盡量減少對交通的影響，提高原橋的耐久性和使用壽命，達到加固目的。4.2 體外預應力加固技術當主梁的正截面承載能力不足造成主梁跨中撓度過大，甚至在跨中底板出現橫向裂縫時，部分裂縫已延伸至腹板和底板橫向裂縫連成“U”型，或者在1/4跨徑附近主拉應力偏大，腹板出現大量斜裂縫時，首

29、先考慮體外預應力加固技術。體外預應力加固屬于主動加固法，是把預應力筋布置在主體結構之外，其實質是以粗鋼筋、鋼絞線或高強鋼絲等鋼材作為施力工具，對橋梁上部結構施加體外預應力，以預應力產生的反彎矩部分抵消外荷載產生的內力，從而達到改善舊橋使用性能并提高其極限承載能力的目的。工程實踐表明，用體外預應力加固橋梁具有如下優(yōu)點：（1）能夠較大幅度地提高舊橋承載能力、應力儲備，并能改善跨中下?lián)线^大的線形。加固后所能達到的荷載等級與原設計標準及安全儲備有關，一般情況下可將原橋承載力提高30%40%。如廣東某大橋（150m+270m+150m）通過中跨底板增設7對2715.24mm（0.6英寸）鋼絞線束，跨中應

30、力可增加9.3MPa,跨中引起的位移為向上3.2cm。某黃河大橋（105m+4X160m+105m）通過增加腹板體外預應力鋼束，主拉應力減少2MPa左右，明顯改善了腹板開裂等病害。（2）體外預應力索加固技術所需設備簡單，人力投入少，施工工期短，經濟效益明顯。（3）在加固過程中，可以實現不中斷交通或短時限制交通。（4）對原橋損傷較小，可以做到不影響橋下凈空，且不增加路面標高。在體外預應力的端頭或者彎曲位置，需要增設齒板和轉向板，需要用剪力槽配合植筋與原結構混凝土相連，保證受力的整體性。為防止橋面行車引起體外鋼束過大的震動，最好沿縱向每隔45米設置一道防震定位裝置，該裝置由鋼板、螺桿和減震橡膠等構

31、件組成。4.3 增大構件截面加固技術有一部分橋梁，由于修建年代對荷載等級要求不高，因此這些按當時荷載等級設計的橋梁，面對今天交通事業(yè)的發(fā)展已表現出荷載等級偏低、承載能力不足的弱點。對于這部分橋梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，可以采用增大構件截面的方法進行加固。增大構件截面的途徑有增加受力主筋截面、加大混凝土截面、加厚橋面板和噴錨加固四種方法,一般是在梁的頂面、底面或側面加大尺寸，增加主筋，提高梁的有效高度和抗彎、抗剪強度，從而提高橋梁的承載力。該法屬于被動加固法，構件原截面要承受加固前本身的自重及因增大截面產生的自重作用，新增部分只承受加固后的荷載作用。如廣州市某大橋（110m+190

32、m+100m）由于跨中附近腹板厚度僅有35厘米，腹板斜裂縫較為嚴重，加固中在腹板較薄的位置內側澆筑20厘米厚的微膨脹混凝土，提高箱梁的抗剪能力。增大截面法加固構件時，對受彎構件來說增加抗彎剛度的效果好，對偏心受壓構件來說，在增加強度、剛度、穩(wěn)定性方面效果都較好，但有一共同的缺點是新增混凝土會增加原構件的負擔，養(yǎng)護時間長、澆筑不便、工期相對長些。如果全跨增加重量較多，還要考慮下部結構及基礎的承載力是否滿足。4.4 粘貼鋼板加固技術粘帖鋼板法是采用環(huán)氧樹脂系列粘接劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉緣或薄弱部位，使之與結構物形成共同受力的整體，以提高其剛度，改善原結構的鋼筋混凝土的應力狀態(tài)，提高結

33、構的承載能力，達到補強效果的一種加固方法。用粘帖鋼板來加固連續(xù)剛構橋梁，在國內已得到的廣泛的應用，這是因為這種加固方法有如下優(yōu)點：（1） 不需要破壞被加固的原有結構物；（2） 加固工程幾乎不增大原結構的尺寸；（3） 盡管工程質量要求很高，但施工時并不需要高級的專門技術人員操作；（4） 能在短期內完成加固工程；（5） 幾乎可以不改變具有歷史價值建筑物的原有藝術特點。其缺點是后期養(yǎng)護費用較高，且對混凝土粘貼表面平整度要求較高。施工時一般是用環(huán)氧樹脂作為粘結材料和保護層，將直徑不超過8mm的鋼板粘貼于受拉區(qū)面層，為了保證粘貼質量，最好再用錨筋連接。如果是先鑿開舊鋼筋的混凝土保護層，露出一部分主鋼筋，

34、將新增鋼板焊于舊主鋼筋上，再將鋼板保護起來，也屬此類。如某黃河大橋和在腹板內側粘貼鋼板，避免斜裂縫的開展。4.5 粘貼碳纖維片材加固技術自上世紀七十年代末，歐洲進行纖維增強復合材料（FRP）在土木工程中的應用研究以來，具有極好的比強度和比剛度、優(yōu)秀耐腐蝕性的纖維增強復合材料已廣泛應用于混凝土結構的粘貼加固工程，形成了纖維增強復合材料補強加固已有混凝土橋梁的新技術，其中碳纖維增強復合材料（CERP）應用最多。在橋梁加固工程中，纖維復合材料主要用于混凝土橋梁的基本構件的加固補強，其加固的效果主要是提高構件的抗彎承載力、抗剪承載力以及受壓構件的軸向抗壓承載力。相對于傳統(tǒng)的加固方法，用纖維復合材料加固

35、橋梁構件，不僅具有輕質高效、高彈模、耐腐蝕、耐久性好、抗沖擊等優(yōu)點，而且擁有施工便捷、無需大型機械、工期短等優(yōu)勢。粘貼纖維復合材料（主要指碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維）加固與粘貼鋼板加固有所不同因纖維復合材料的彈性模量與混凝土及鋼材的彈性模量有所不同，相當于混凝土截面內由三種材料復合而成。由于加固常用的纖維片材的抗拉強度遠大于鋼材的抗拉強度，一般情況下要讓原受拉鋼筋達到屈服后，纖維材料的高強度才能發(fā)揮出來。設計時要充分考慮分階段受力的特點，注意以下幾點：（1） 由于碳纖維強度較高，在提高結構受彎承載力的同時還會影響受彎結構的破壞形態(tài)，由塑性破壞轉變?yōu)榇嘈云茐?，同時影響結構的延性。碳纖維材料應根據

36、構件相應極限狀態(tài)時所達到的應變，按線彈性應力-應變關系確定其極限狀態(tài)時的應力。（2） 由于其強度高，進行受彎加固的構件，尚應驗算構件的抗剪承載力，避免受剪破壞先于受彎破壞。（3） 能較大地提高結構的極限抗彎承載能力，但對正常使用極限狀態(tài)，基本不能發(fā)揮作用。對裂縫能起封閉作用，但不能有效地限制裂縫的發(fā)展。具體可對以下構件加固：（1）在梁受彎構件的受拉區(qū)粘貼纖維復合材料，使纖維方向與加固處的受拉方向一致進行抗彎加固，如連續(xù)剛構跨中下緣。（2）采用封閉式粘帖、U型粘貼或側面粘貼，纖維方向與構件軸向垂直進行抗剪加固，如連續(xù)剛構的腹板。4.6 裂縫修補技術混凝土裂縫是最常見的工程病害，若裂縫寬度大于一定

37、值，空氣中的水分、氯離子及二氧化碳易滲入引起鋼筋腐蝕，影響結構的耐久性。大部分裂縫都可以通過修補使混凝土結構物恢復原有功能，目前常用的裂縫修補技術為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法。壓力注漿法適用于寬度為0.23mm的混凝土裂縫修補，施工中應注意采用慢速低壓連續(xù)灌漿，以確保樹脂注入裂縫細微部位，并應根據裂縫大小，注入狀況的需要，調整壓力。開槽填補法是沿混凝土裂縫開鑿成槽，用聚合物水泥砂漿將其填補封閉的方法，適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫，如墩臺或路面混凝土的裂縫。涂膜封閉法是在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉微細裂縫的修補方法，適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補，也可用于混凝

38、土外表面的裝飾和防水處理，以及防止混凝土保護層的碳化和有害離子對混凝土的腐蝕。三種修補方法可以單獨使用，也可以同時使用。例如裂損連續(xù)剛構橋梁的修補，先將大于0.2mm的裂縫用注漿法修補，然后將全部混凝土外表面涂膜處理，復蓋所有的細小裂縫。而對于路面和墩臺的粗大裂縫用開槽填補法為宜；濱海的混凝土橋梁，為了防止鋼筋銹蝕，防止混凝土受到有害離子的腐蝕，可以單獨采用涂膜防水處理。4.7 其他相關加固技術在連續(xù)剛構加固中可以考慮在墩頂向上修建橋塔，拉上索以后形成矮塔斜拉橋體系，增加了預應力的彈性支點，可大大改善連續(xù)剛構的內力狀態(tài)，此法屬于改變體系加固法。植筋技術是運用高強度的化學粘合劑，使鋼筋、螺桿等與

39、混凝土產生握裹力，從而達到預期效果。施工后產生高負荷承載力，不易產生移位拔出，并且密著性能良好，無需做任何防水處理。由于其通過化學粘合固定，不但對基材不會產生膨脹破壞，而且對結構有補強作用。施工簡便迅速，安全并符合環(huán)保要求，是橋梁結構加固的有效辦法之一。連續(xù)剛構采用體外預應力加固時新澆注的齒板和轉向裝置均需靠種植鋼筋保證新增混凝土與原結構緊密結合，共同受力。5 加固方法的工程評價和驗收標準橋梁加固完成后，應依據評估指南對混凝土表面裂縫、混凝土強度、混凝土的完整性、體外預應力的有效性、橋梁結構的剛度逐條進行檢驗驗收。特別注意驗證加固設計中提出的加固目標是否能夠實現，同時應加強加固后的長期觀測，及

40、時發(fā)現問題，確保加固質量。5.1 體外預應力檢驗評定標準體外無粘接預應力混凝土結構分項工程驗收時應提供下列文件和記錄：1、文件資料。包括加固設計文件，原材料質量合格證件，無粘接預應力筋和錨具出廠質量合格證件、出廠檢驗報告和進廠復檢報告。2、記錄。包括隱蔽工程驗收記錄；張拉時混凝土立方體抗壓強度同條件養(yǎng)護試件實驗報告；加工、組裝無粘接預應力筋張拉端和固定端質量驗收記錄；無粘接預應力筋安裝質量驗收記錄和張拉記錄；封錨記錄。另外，體外無粘接預應力混凝土工程的驗收除檢查有關文件記錄外，尚應進行外觀抽查。5.2 粘帖鋼板加固混凝土檢驗評定標準撤除臨時固定設施后，用小錘輕輕敲擊鋼板是否有空鼓現象，由聲音效

41、果判斷是否密實，或用超聲波法探測粘接密實度，如錨固區(qū)小于，非錨固區(qū)小于時，粘接件無效，應重新粘接。對于重大工程，為了真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅做標準使用荷載試驗，即在標準荷載作用下，加固結構的變形和裂縫開展應滿足設計的使用要求。5.3 碳纖維加固混凝土檢驗評定標準在開始施工前應確認碳纖維片材及配套樹脂類粘貼材料的產品合格證、產品質量出廠檢測報告，各項性能指標應符合碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程(CECS146:2003)的要求。加固修復時，應嚴格按照上述技術規(guī)程的有關條款進行隱蔽工程的檢驗和驗收。碳纖維片材實際粘帖面積應不小于設計量，位置偏差應不大于10mm。碳纖維片材

42、與混凝土之間的粘接質量可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面的方法來檢查，總有效粘貼面積不小于95%，當碳纖維布的空鼓面積小于10000mm2時，可采用針管注膠的方法進行補救?？展拿娣e大于10000mm2時,宜將空鼓處的碳纖維片材切除，重新搭接貼上等質量的碳纖維片材,搭接長度不小于100m。必要時應按碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程(CECS146:2003)附錄B方法對施工質量進行現場檢驗。5.4 植筋技術檢驗評定標準植筋質量檢查應包括下述內容：、文件資料檢查。包括設計施工圖紙及相關文件、錨固膠的出廠質量保證書（或實檢證明，其中應有主要組成及性能指標，生產日期，產品標準號等等）、錨桿的質量合格

43、證書（含鋼號、尺寸規(guī)格等等）、施工工藝記錄及操作規(guī)程和施工自檢人員的檢查結果等文件。、錨孔質量檢查：包括錨孔的位置、直徑、孔深和垂直度，當采用預擴孔型錨栓時，尚應檢查擴孔部分的直徑和深度；錨孔的清孔情況；錨孔周圍混凝土是否存在缺陷、是否已基本干燥、環(huán)境溫度是否符合要求；鉆孔是否傷及鋼筋。、錨固質量檢查：應對照施工圖檢查植筋位置、尺寸、垂直（水平）度及膠漿外觀固化情況等；用鐵釘刻劃檢查膠漿固化程度，以手拔搖方式初步檢驗被連接件是否錨牢錨實等。如有條件，最好進行植筋抗拔承載力現場檢驗，該檢驗分為非破壞性檢驗和破壞性檢驗。對于一般結構，可采用非破壞性檢驗，對于重要結構及生命線工程，應采用破壞性檢驗。

44、現場檢驗方法可參照混凝土結構后錨固技術規(guī)程附錄A。5.5 增大截面檢驗評定標準1新舊混凝土接觸面鑿毛時應盡量用小錘輕擊，不能用力過大，以免損傷箱梁。為保證維護新澆混凝土與原結構混凝土結合良好并共同受力，鑿除面應保持毛面；鑿除混凝土時宜從鑿除區(qū)表面中間開鑿，鑿除區(qū)內原結構的構造鋼筋不得剪除，澆注加固混凝土時按原樣予以連接恢復。為盡量減少車輛震動影響混凝土初凝以及新老混凝土的結合效果，采用和易性良好的自流性、高性能混凝土，配合帶有附著式振搗器的輕型鋼模板，澆注前應進行充分準備，確保一次澆注成形，以免產生施工縫，如出現施工縫應立即采用壓漿處理封閉裂縫，確保新舊混凝土結合良好?？紤]箱內空間限制及盡量減

45、少施工荷載，混凝土采用箱外拌和及泵送工藝。加固所用混凝土應盡量縮短初凝時間。為保證澆注混凝土施工順利進行，應預先進行混凝土配合比，強度及彈性模量試驗，并注意實驗養(yǎng)生條件與實際的差異。在滿足設計標號的前提下盡量減小水灰比，降低水泥用量，最大水灰比應控制在0.35以內，混凝土擴散度半徑大于50cm，最大水泥用量不得超過450kg/m3，采用骨料粒徑和級配應符合規(guī)范要求。在混凝土養(yǎng)生時限內，應確保混凝土任何表面長期處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)生操作應嚴格按照公路橋涵施工技術規(guī)范有關規(guī)定進行。為驗證新澆混凝土與原結構混凝土結合情況，施工完成后，應及時進行取芯試驗，鉆孔應小心，選取安全部位，嚴格控制孔深，取芯后用6

46、0#微膨脹混凝土填孔恢復。附錄一 重慶境內主要連續(xù)剛構橋一覽序號橋名橋梁長度主跨(m)結構類型跨越地物竣工時間1石板坡長江復線大橋110087.75+4×138+330+133.75預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江20052魚洞長江大橋810145+2×260+145預應力混凝土連續(xù)剛構長江在建3嘉華嘉陵江大橋528138+252+138預應力混凝土連續(xù)剛構內河20064馬鞍石嘉陵江大橋1237146+3×250+146預應力混凝土連續(xù)剛構長江支流20015黃花園嘉陵江大橋1208137+3×250+137預應力混凝土連續(xù)剛構綦江在建6水土嘉陵江特大橋6461

47、38.5+245+138.5預應力混凝土連續(xù)剛構郁江在建7高家花園嘉陵江大橋960140+240+140預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江20018江津長江大橋1360140+240+140預應力混凝土連續(xù)剛構烏江20049龍溪河大橋624140+240+140預應力混凝土連續(xù)剛構干溪溝在建10湯溪河特大橋950130+230+130預應力混凝土連續(xù)剛構阿蓬江在建11北碚碚東嘉陵江大橋1681130+230+130預應力混凝土連續(xù)剛構龍洞河在建12東陽嘉陵江大橋860135+220+135預應力混凝土連續(xù)剛構小河在建13石馬河特大橋949106+2×200+106預應力混凝土連續(xù)剛構烏江在建

48、14土坎烏江特大橋537110+200+110預應力混凝土連續(xù)剛構烏江在建15楊家?guī)X特大橋796112+200+112預應力混凝土連續(xù)剛構小河在建16月亮包特大橋735110+200+110預應力混凝土連續(xù)剛構楊家?guī)X在建17共和烏江特大橋1032113+200+113預應力混凝土連續(xù)剛構橋烏江在建18黃草烏江特大橋785113+200+113預應力混凝土連續(xù)剛構橋石馬河在建19巴陽2號特大橋577100+180+100預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江200220龍洞河特大橋46895+180+95預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江在建21阿蓬江特大橋50990+170+90預應力混凝土連續(xù)剛構湯溪河在建22

49、干溪溝2號特大橋77590+170+90預應力混凝土連續(xù)剛構龍溪河200123武隆烏江三橋88494+170+94預應力混凝土連續(xù)剛構長江199724渝澳大橋90296+160+96預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江200125郁江1橋49690+160+90預應力混凝土連續(xù)剛構橋嘉陵江在建26新灘綦江大橋78075+130+75預應力混凝土連續(xù)剛構嘉陵江199927萬州大橋68675.4+3×120+75.4鋼管砼組合桁架連續(xù)剛構橋嘉陵江200128廣陽島內河長江大橋1126115.5+210+115.5預應力混凝土連續(xù)剛構長江嘉陵江在建29石忠高速忠縣長江大橋2174112+200+11

50、2+205+460+205預應力混凝土連續(xù)剛構+斜拉橋長江在建30白果渡嘉陵江大橋1433.810×40+130+230+130+13×40預應力混凝土連續(xù)剛構長江2006附錄二 廣東虎門大橋輔航道橋加固實例一、 現有結構病害情況及分析廣東虎門大橋輔航道橋位于廣東省東莞市，橋孔徑布置為150+270+150m預應力混凝土連續(xù)剛構，單幅橋箱梁為單箱單室截面，箱梁頂面寬15m，箱寬7m，頂板懸臂寬度4m，主梁根部梁高為14.8m，在跨中位置梁高5m，其間梁高按拋物線變化。箱梁采用三向預應力結構，縱橫向預應力采用鋼絞線束施加，豎向預應力采用精軋螺紋粗鋼筋施加。主橋下部結構為雙薄壁

51、墩身，群樁基礎。自從1997年建成運營至今，出現了一些病害，病害主要表現在跨中底板出現橫向裂縫和下?lián)弦约斑吙绾?/4中跨附近出現較少量的腹板斜裂縫。下面就這兩個主要病害進行分析。1、跨中出現下?lián)虾烷_裂（1）對收縮徐變的認識由于原設計對收縮徐變認識不夠，實際上混凝土的收縮徐變可能要大，那么跨中下緣混凝土的儲備會減少，會促使底板產生橫向裂縫和跨中下?lián)?。?）施工過程中橋面調平層混凝土加厚通過檢測，梁體在施工過程中有較大的超方，橋面混凝土調平層厚度比設計的厚度平均增厚8cm多，這部分增厚的調平層會使跨中下?lián)?.6cm，而其引起的收縮徐變又會使跨中下?lián)?0.3cm，此部分荷載在跨中產生拉應力，也會使跨

52、中應力儲備減少。（3）溫度荷載的影響不同的溫度梯度變化對于跨中下緣應力儲備也是不同的。綜合以上三點，通過計算分析，跨中下緣在（恒載+預應力+收縮徐變+活載+降溫負溫差）組合下，中跨跨中下緣有2.3MPa的拉應力，這也表示跨中混凝土已開裂。另外計算分析可知，鋪裝加厚與收縮、徐變的估計不足以及鋪裝加厚引起的收縮、徐變共使跨中產生3.6+2.8+10.316.7cm的下?lián)现?。由于跨中下?lián)弦矔觿∠淞旱拈_裂，而箱梁開裂引起下緣混凝土失效，結構形心軸上移，又會加速箱梁的下?lián)?，跨中開裂與跨中下?lián)鲜腔ハ嘤绊懙?，這也從理論上分析了輔航道橋出現主要病害的根本原因。2、現狀橋主拉應力考慮橋面鋪裝混凝土加厚和原設計對收縮、徐變的估計不足，在不考慮豎向預應力情況下各截面最大主拉應力為2.1MPa，考慮豎向預應力后的主拉應力為0.59MPa，腹板主拉應力值并不大；另外從全橋腹板斜裂縫分析來看，雖然裂縫在整個橋跨結構的縱向分布形態(tài)中有一定的對稱性，但在箱梁上、下游腹板上的對應關系并不顯著。因此腹板出現少量斜裂縫不是設計原因，而是豎向預應力的有效應力沒有保證所致。二、 加固設計目標根據本橋現階段的病害情況，通過方案比選和初步設計評審以及施工圖評審，最終維護的目標主要確定在以下幾方面：1在原有預應力鋼絞線在維護后使用年限內損失10