橋梁加固方法

1、目 錄橋梁需要加固的原因1粘貼碳纖維布加固法1粘貼碳纖維布施工工藝1梁式橋上部結(jié)構(gòu)改造技術(shù)2預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁加固技術(shù)6橋梁檢測(cè)技術(shù)12橋梁需要加固的原因橋梁是公路的咽喉,其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通,既有公路中設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低的橋梁嚴(yán)重制約了公路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。我國(guó)公路橋梁 的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷提高:設(shè)計(jì) 荷載由汽- 6 、汽- 8 、汽- 10、汽- 13 發(fā)展到汽- 15、汽- 20 及汽- 超20 級(jí);驗(yàn)算荷載也由拖- 30、拖- 60 、拖- 80 發(fā)展到掛- 100 和掛- 120。據(jù)調(diào)查,全國(guó)在20 世紀(jì)80 年代前建成的國(guó)道、省道和縣級(jí)公路中永久性大、中型橋梁的

2、設(shè)計(jì)荷載達(dá)到汽- 20 級(jí)、掛- 100 標(biāo)準(zhǔn)的僅占6. 53 % ,汽- l0 、履- 50 及以下荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁占9. 17 % ,其余84. 3 %的橋梁基本上是汽- 13 級(jí)和汽- 15 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),既有橋梁已不能適應(yīng)當(dāng)前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通量和車(chē)輛載重不斷加大,公路交通的負(fù)荷日趨增大,使部分早期設(shè)計(jì)修建的橋梁的既有損傷不斷加重,加速了橋梁的老化、破損。特別是修建年代早、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低的橋梁,病害嚴(yán)重, 已不能維持正常使用,而只能限速限載通行,甚至不得不關(guān)閉交通,嚴(yán)重影響和制約了交通運(yùn)輸和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。     受資

3、金和材料資源的限制,上述橋梁不可能全部拆除重建,而期望盡量利用既有橋梁,通過(guò)技術(shù)手段對(duì)舊橋進(jìn)行技術(shù)改造,恢復(fù)和提高其承載能力粘貼碳纖維布加固法碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來(lái)在發(fā)達(dá)國(guó)家興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程，利用樹(shù)指類(lèi)材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體CFRP，通過(guò)其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。    加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所用碳纖維材料主要為二種：碳纖維與配套樹(shù)脂。其中碳纖維的抗拉強(qiáng)度為

4、建筑鋼材的十幾倍，而彈性模量與鋼材相當(dāng)，某些種類(lèi)(如高彈性)碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好，是一種很好的加固修復(fù)材料；配套樹(shù)指則包括底層樹(shù)脂、整平材料及粘浸樹(shù)脂，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個(gè)復(fù)合性整體，并且共同工作。粘貼碳纖維布施工工藝1、施工流程放設(shè)施工線 基面處理 刷抹漆底膠 刮膩?zhàn)?粘貼碳纖維布 養(yǎng)護(hù)涂刷碳纖維專(zhuān)用漆。2、施工步驟    （1）依據(jù)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行施工范圍內(nèi)的放線作業(yè)。    （2）將施工區(qū)域內(nèi)用角磨機(jī)對(duì)基面進(jìn)行磨平處理，磨平時(shí)要見(jiàn)混凝土光面，并用空氣

5、壓縮機(jī)將粉塵吹干凈，直至用手觸摸不粘灰為止。    （3）將底膠按比例配制并攪拌均勻。用短毛滾刷均勻涂抹在磨平部位，靜置57小時(shí)，至手觸摸不沾手方可進(jìn)行下一道工序。底膠拌和量每次不宜過(guò)多，應(yīng)做到隨用隨拌，不得使用失效的環(huán)氧樹(shù)脂，拌和器具應(yīng)干凈清潔，不得使用已浸過(guò)溶劑的毛滾。    （4）待底膠干燥后，按比例拌和環(huán)氧膩?zhàn)?，并調(diào)和均勻，用膩?zhàn)庸纹焦ぷ髅娴目硬郏B(yǎng)生57小時(shí)。    （5）粘貼碳纖維布 a. 用砂紙打磨一遍工作面，并用棉絲將粉塵擦拭干凈。b. 施放作業(yè)邊界線。c. 按比例將積層樹(shù)脂進(jìn)行拌和均勻后，用短毛滾均勻涂抹于工作面上。

6、d. 將碳纖維布按順序依次粘貼于工作面，并用消泡滾反復(fù)滾壓碳纖維布表面，使碳纖維布與工作面緊密結(jié)合，不至有氣泡存在。e. 靜置3060分鐘在碳纖維表面再均勻涂一層浸漬樹(shù)脂。涂抹浸漬樹(shù)脂時(shí)，不得使粘貼的碳纖維布卷起。（6）碳纖維在粘貼后，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，不宜使碳纖維布受潮、受震，也不得受荷載直接沖撞碳纖維布表面。（7）待樹(shù)脂初期硬化后，在碳纖維布表面涂刷一層碳纖維專(zhuān)用漆，其顏色和原來(lái)結(jié)構(gòu)相同。3、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）施工宜在5以上環(huán)境溫度條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套樹(shù)脂的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5時(shí)，應(yīng)使用適用于低溫的配套樹(shù)脂或采用升溫處理措施。（2）在表面處理和粘貼碳纖維布前，應(yīng)按加固設(shè)計(jì)部

7、位放線定位。（3）樹(shù)脂配制時(shí)應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明規(guī)定的配比稱(chēng)量置于容器中，用攪拌器均勻攪拌至色澤均勻。攪拌所用的容器內(nèi)不得有油污及雜質(zhì)。宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度決定樹(shù)脂的每次拌合量，并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。（4）粘貼前板底首先要打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面，混凝土表面應(yīng)清理干凈并保持干燥；鋼筋露出部位須做防銹處理，如損壞程度嚴(yán)重，須采取其它措施，以確保安全；轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm。（5）按比例準(zhǔn)確配制好底膠并攪拌均勻，注意一次調(diào)和量在可使用時(shí)間內(nèi)用完，超過(guò)時(shí)間的絕對(duì)不能使用，以確保粘接質(zhì)量；底膠硬化后，在表面有凸起部分時(shí)，要用磨光機(jī)或砂紙打

8、光。（6）粘貼碳纖維布時(shí)要從中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼，可避免施工時(shí)產(chǎn)生氣泡影響加固效果。（7）碳纖維布配套樹(shù)脂的原料應(yīng)密封儲(chǔ)存，遠(yuǎn)離火源，避免陽(yáng)光直接照射。（8）樹(shù)脂的配置和使用場(chǎng)所，應(yīng)保持通風(fēng)良好，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)根據(jù)使用樹(shù)脂材料采取相應(yīng)的勞動(dòng)保護(hù)措施。（9）涂刷碳纖維專(zhuān)用漆必須等樹(shù)脂初期硬化后再施做，如表面上仍有不平，用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿作細(xì)部找平后再涂刷碳纖維專(zhuān)用漆。（10）碳纖維布的施工應(yīng)由熟悉施工工藝的專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍完成，并應(yīng)精心組織、精心施工。梁式橋上部結(jié)構(gòu)改造技術(shù)梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)主要有以下幾種: 擴(kuò)大和增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,以提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度; 以新的結(jié)構(gòu)代替原抗力不足的結(jié)構(gòu); 改

9、變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力體系,使原結(jié)構(gòu)受力減少; 對(duì)原結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力,改善原結(jié)構(gòu)的受力性能。 其中,前三項(xiàng)為常規(guī)加固技術(shù)。     1 常規(guī)加固技術(shù)     常規(guī)加固技術(shù)的具體內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。 技術(shù)名稱(chēng)技術(shù)內(nèi)容適用范圍優(yōu)缺點(diǎn)增大主梁截面法增加主梁法鑿開(kāi)梁肋下緣砼保護(hù)層,露出原底層主筋,將原箍筋切斷拉直后在主筋下緣增焊受力主筋,再重新澆筑保護(hù)層砼,以增大受力鋼筋的截面適用于受力主筋截面不足且橋下凈空受限,不允許增加梁高的情況不減小橋下凈空,但需截?cái)嗖⒔娱L(zhǎng)箍筋,對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷較大,導(dǎo)致施工中的不安全因素增多,且施工工

10、藝較復(fù)雜加厚橋面板法鑿除原橋面鋪裝層,橋面板經(jīng)鑿毛洗凈并每隔一定間距設(shè)置剪力槽或剪力鍵,再現(xiàn)澆一層新的鋼筋砼鋪裝層適用于允許中斷交通的小跨徑T 梁或板梁橋施工時(shí)橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用;將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩,結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著增大梁肋混凝土截面法將結(jié)合部位的砼鑿毛洗凈后,每隔一定間距露出原主筋,增設(shè)箍筋將新、舊主筋牢固連接,再掛模澆筑新增梁肋馬蹄形砼適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況將減小橋下凈空,對(duì)于要求橋下凈空的橋梁無(wú)法組織實(shí)施且對(duì)橋梁的外觀影響較大,不適于城市橋梁外部粘結(jié)加固粘貼鋼板對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將鋼板粘貼在砼表面

11、,并加壓成型,使鋼板密貼砼表面,以提高梁的抗彎、抗剪能力 粘貼鋼板加工成型較困難,需要一定的支護(hù)設(shè)備,而且在長(zhǎng)期使用過(guò)程中維修保養(yǎng)工作量大,粘結(jié)材料的耐久性能也值得重視粘貼玻璃鋼對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將多層玻璃纖維布?jí)轰伋刹Ａт?其間可放高強(qiáng)鋼絲排柵) ,然后將成型玻璃鋼粘貼在構(gòu)件下表面特別適用于重型車(chē)輛或大型設(shè)備過(guò)橋時(shí)的臨時(shí)加固處理玻璃鋼的彈性模量較砼低,在荷載作用下產(chǎn)生的變形較大,且玻璃鋼在惡劣環(huán)境下的老化問(wèn)題較突出粘貼鋼筋對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將點(diǎn)焊成排柵的鋼筋粘貼在砼表面,并對(duì)鋼筋作防護(hù)處理,以提高梁的抗彎能力&

12、#160; 增加輔助構(gòu)件法增加主梁在新增主梁位置將原橋面鑿開(kāi),切斷原橫隔梁,利用原結(jié)構(gòu)掛設(shè)模板,現(xiàn)澆鋼筋砼主梁,并連通原橫隔梁,保證新舊結(jié)構(gòu)成為整體,共同受力適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好、而承載力不能滿足要求的情況必須中斷交通,且工藝復(fù)雜,工程量大,對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷較大增加橫隔梁在新增橫隔梁部位的主梁上鉆孔,設(shè)置貫通全橋?qū)挼匿摻?并設(shè)法固定鋼筋,待將與主梁結(jié)合處的砼鑿毛、清洗后掛模澆筑適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu) 改變結(jié)構(gòu)體系法八字撐架加固在簡(jiǎn)支橋孔設(shè)置鋼制或鋼筋砼制八字撐架,為原橋上部結(jié)構(gòu)增設(shè)兩個(gè)支承,使原一跨簡(jiǎn)支梁變?yōu)槿邕B續(xù)梁適用于建在不通航河道上的橋梁上部

13、結(jié)構(gòu)對(duì)橋下凈空影響非常大,極不適于城市橋梁的加固,當(dāng)建筑高度較大時(shí),其工程量較大連續(xù)體系加固將原多跨簡(jiǎn)支梁的梁端翼緣連接起來(lái),使受力體系由原來(lái)的簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù),從而改善結(jié)構(gòu)的受力性能適用于原簡(jiǎn)支梁跨中截面抗彎能力明顯不足的情況雖不受凈空限制,但對(duì)交通有影響增設(shè)大邊梁法在原橋主梁的兩側(cè)增設(shè)抗彎、抗扭剛度相對(duì)較大的梁,并設(shè)置橫隔梁使新舊結(jié)構(gòu)成為整體,共同受力,使新增邊梁能分擔(dān)較多的荷載內(nèi)力,從而減少原有結(jié)構(gòu)承擔(dān)的內(nèi)力適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好,具有一定承載潛力,同時(shí)需要加寬的橋梁新建部分與原有結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立,對(duì)交通的影響較小,也不受橋下凈空的限制,但新建部分與原有結(jié)構(gòu)之間必須采取可靠的聯(lián)結(jié)措施,才能使其

14、共同工作截面轉(zhuǎn)換法將多梁式鋼筋砼T 型梁橋的下翼緣封閉,使橋梁由開(kāi)口的型轉(zhuǎn)換為閉合的箱型結(jié)構(gòu),提高截面的抗彎、抗扭剛度適用于T 型梁或型梁橋加固效果較好, 但施工時(shí)在橋下工作,操作空間受到限制,特別是箱型梁底板砼的澆注較困難2 預(yù)應(yīng)力技術(shù) 隨著荷載等級(jí)的不斷提高,橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發(fā)展,預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在今后的橋梁加固中,現(xiàn)有加固技術(shù)可能在很大程度上受到限制,因此,有必要開(kāi)發(fā)和研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在舊橋改造中的應(yīng)用。     用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固主要是通過(guò)后張法中的體外預(yù)應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其施工工藝:體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束

15、設(shè)于砼構(gòu)件的外側(cè),鋼束穿過(guò)設(shè)在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進(jìn)行張拉,從而使砼構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。此法的主要目的是簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力工藝,但結(jié)構(gòu)的受力|考試-大|特性比常規(guī)的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼差,鋼材用量也較大,目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程中。     2. 1 下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法     當(dāng)橋下凈空能夠滿足通車(chē)、通航要求時(shí),可采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿的方法進(jìn)行加固。設(shè)計(jì)時(shí)一般采用粗鋼筋作為拉桿,兩端錨固在梁端,中間采用單柱或多柱支撐,使梁受到預(yù)應(yīng)力的作用。施加預(yù)應(yīng)力的主要方法: 橫向收緊法。將拉桿分兩層布置

16、于梁底兩側(cè),在靠近梁的支座附近向上彎起,與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐,在縱向每隔一定距離設(shè)置一道撐棍和緊鎖螺栓, 再通過(guò)收緊器將拉桿橫向收攏而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。 縱向張拉法。將預(yù)應(yīng)力拉桿沿梁底布置,兩端向上彎起,錨固于梁端,然后直接張拉梁底的水平拉桿, 使拉桿產(chǎn)生預(yù)拉力,梁體因此受到預(yù)應(yīng)力的作用。     以上加固方法在福建省南平電機(jī)廠專(zhuān)用橋、廣東省肇慶大沙橋、吉林省青山橋等7 座橋梁中得以成功應(yīng)用。實(shí)踐表明,其加固效果很理想。但都需要在舊梁上設(shè)置可靠的錨固板,張拉的工藝比較復(fù)雜,其耐久性和抗疲勞性還有待進(jìn)一步研究。  

17、;    2. 2 預(yù)應(yīng)力鋼絲束法     沿梁腹側(cè)面按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束,在梁底每隔一定距離(50100 cm) 設(shè)置一根定位箍, 用以固定鋼絲束的形狀,鋼絲束的兩端穿過(guò)梁端翼緣板伸至梁頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束,通過(guò)定位箍使梁獲得預(yù)應(yīng)力;再通過(guò)噴射砼使預(yù)應(yīng)力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確,效果明顯,但箍圈的構(gòu)造較復(fù)雜。 預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁加固技術(shù)摘 要： 通過(guò)分析甘陶河特大橋出現(xiàn)病害原因的分析，找出重點(diǎn)加固的部位，通過(guò)碳纖維布和鋼板進(jìn)行加固，取得的非常好的效果，本文重點(diǎn)講述了預(yù)應(yīng)力橋梁的受

18、力分析、加固方案、施工中的技術(shù)要點(diǎn)，加固后的橋梁檢測(cè)技術(shù)及其相關(guān)參數(shù)，來(lái)重點(diǎn)介紹預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁的加固技術(shù)。關(guān)鍵詞：橋梁、碳纖維布、鋼板、加固1、工程概況：甘陶河特大橋位于石太高速公路河北段K359+888處，該橋于1994年7月竣工，上部結(jié)構(gòu)為15孔40米預(yù)應(yīng)力混凝土箱式（單箱單室）連續(xù)梁，單橋共分三聯(lián)，每聯(lián)5孔長(zhǎng)200米，全橋長(zhǎng)616.70米，雙幅共分6聯(lián)，橋面凈空2×凈9.5米，2橋面橫坡由箱梁頂面調(diào)成，下部結(jié)構(gòu)為獨(dú)柱式墩、框架式臺(tái)、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，該橋西頭上跨宜沙公路，橋面斜交。該橋在橋梁檢查中發(fā)現(xiàn)南幅第二聯(lián)出現(xiàn)嚴(yán)重的病害，主要是底板、頂板出現(xiàn)橫向的裂縫，箱梁幅板在預(yù)應(yīng)力錨固端

19、附近、支座兩端、跨中也出現(xiàn)了斜向裂縫，并且部分裂縫已經(jīng)貫通。南幅其余兩聯(lián)病害程度較輕，鑒于這種情況，該橋的業(yè)主單位委托有檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)該橋進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果建議對(duì)該橋進(jìn)行加固。業(yè)主于2004年底組織有關(guān)專(zhuān)家對(duì)該橋的加固方案先后進(jìn)行了論證，根據(jù)專(zhuān)家的意見(jiàn)，業(yè)主委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙完成后，業(yè)主又組織有關(guān)專(zhuān)家再次召開(kāi)“石太高速公路甘陶河特大橋病害治理設(shè)計(jì)”的研討會(huì)，同時(shí)對(duì)該設(shè)計(jì)提出了修改意見(jiàn)。該橋的加固于2005年3月開(kāi)工，2005年5月完工，為半幅斷交施工，工期為2個(gè)月。2、病害的原因分析：該橋南半幅第二聯(lián)病害比較嚴(yán)重，該橋主要病害及病害產(chǎn)生原因分析如下：2.1、箱梁底板裂縫：分部

20、特征：主要是橫橋向裂縫，并且局部與腹板裂縫貫通。產(chǎn)生原因：、底板預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固不足，錨固端變形較大，使得鋼絲束與混凝土之間產(chǎn)生相對(duì)滑移，并沿鋼束方向引起拉應(yīng)力，而錨具附近加強(qiáng)鋼筋偏少，進(jìn)而產(chǎn)生與鋼束垂直的裂縫，該裂縫發(fā)展到一定程度后形成貫通的橫向裂縫，屬于預(yù)應(yīng)力的牽拉裂縫。、支座處底板鋼筋不足，依據(jù)板底裂紋的分部情況，即裂紋方向與預(yù)應(yīng)力鋼筋方向垂直，顯然裂縫的出現(xiàn)是混凝土受拉開(kāi)裂的結(jié)果，主要由于支座兩側(cè)底板鋼筋均設(shè)置為普通鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼束在支座兩側(cè)13米范圍內(nèi)均已截?cái)?。、預(yù)應(yīng)力作用過(guò)強(qiáng)，反拱過(guò)大，造成在連續(xù)梁支座底部產(chǎn)生了正彎矩，而相反在跨中產(chǎn)生負(fù)彎矩，尤其是在預(yù)應(yīng)力張拉施工階段，如果控制不好

21、張拉力，預(yù)拱度及張拉時(shí)的壓重，勢(shì)必由于預(yù)應(yīng)力的作用在支座處產(chǎn)生正彎矩。2.2箱梁頂板裂縫分部特征：主要分布在預(yù)應(yīng)力鋼束錨固端附近，支座兩端和跨中。產(chǎn)生原因：箱梁頂板裂縫主要是由于該橋采用單室單箱，頂板較寬，而橫向采用直徑12MM螺紋鋼筋偏弱容易產(chǎn)生縱向裂縫，與此同時(shí)順橋向鋼筋因銹蝕而與混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移，鋼束錨固端的局部受壓造成齒板內(nèi)形成劈裂裂縫。另外在預(yù)應(yīng)力鋼束錨入齒板的折角處由于鋼束的合力作用使得該處混凝土被“崩出，從而造成頂齒板附近有局部的混凝土剝落和露筋現(xiàn)象。2.3、箱梁腹板裂縫分部特征：在腹板兩側(cè)變截面處，內(nèi)外側(cè)對(duì)應(yīng)比較有規(guī)律，基本各處都有12條主要裂縫，50超過(guò)0.2mm，最大0.

22、49mm，部分裂縫貫穿腹板，在某些跨內(nèi)也有豎向的裂縫。產(chǎn)生原因：腹板裂縫一部分由于底板橫向裂縫延伸所致，另外該橋截面尺寸，腹板厚30cm，抗剪強(qiáng)度不足也導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，而且該橋?qū)捒绫容^大，采用獨(dú)立墩，偏載引起的扭轉(zhuǎn)、畸變剪應(yīng)力占相當(dāng)高的比例，抗剪橫向分布增大系數(shù)到大于抗剪橫向分部系數(shù)。2.4、齒板裂縫：產(chǎn)生原因：由于齒板尺寸較小，局部應(yīng)力超限造成，以上病害主要產(chǎn)生在南幅第二聯(lián)，由于施工時(shí)曾經(jīng)因以上因素產(chǎn)生了質(zhì)量問(wèn)題，隨即進(jìn)行了變更，增大齒板尺寸，所以其余各聯(lián)情況較好。3、加固方案：根據(jù)以上分析結(jié)果和專(zhuān)家意見(jiàn)，本次設(shè)計(jì)采用以下方法對(duì)病害進(jìn)行治理，恢復(fù)該橋的整體工作性能和承載能力。3.1、裂縫采取壓

23、力化學(xué)灌縫技術(shù)，保護(hù)涂料封縫進(jìn)行處理，對(duì)箱梁表面大于0.1mm的裂縫，采用灌漿補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)處理。3.2、頂板采用橫向粘貼一層碳纖維布，碳纖維布延伸至承托部位，在承托表面交錯(cuò)設(shè)置碳纖維片材的斷頭。3.3、腹板內(nèi)、外側(cè)錨固區(qū)粘貼碳纖維片材，碳纖維片材的主纖維方向盡可能的垂直與裂縫。3.4、底板采用橫向裂縫發(fā)生在梁體拉斷的部位，板底上、下緣表面對(duì)拉螺栓、粘貼鋼板進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，其余部分采用縱向貼滿一層碳纖維布（碳纖維布伸進(jìn)鋼板20cm），底板上緣表面鋼板厚6mm，下緣表面鋼板厚10mm。4、施工要點(diǎn)4.1、裂縫修補(bǔ)裂縫處理根據(jù)混凝土體裂縫的性質(zhì)（包括其長(zhǎng)、寬、深度、走向貫穿及漏水情況）進(jìn)行裂縫的清理，對(duì)于

24、較小的裂縫用鋼絲刷掃除松散層、灰塵污物后用壓縮空氣將其粉塵吹掃干凈，最后用棉紗浸丙酮擦洗待封縫灌漿補(bǔ)強(qiáng)；對(duì)于較深的裂縫采用人工鑿或用機(jī)械切成“v”形槽，其深度和寬度視其具體情況而定，對(duì)于不太深的表面裂縫可用騎縫鉆孔，孔內(nèi)埋設(shè)灌漿管和阻塞器，對(duì)于深、走向不規(guī)則的裂縫，必須加鉆斜孔構(gòu)成較多的通路。、封縫對(duì)于細(xì)小的裂縫可用環(huán)氧樹(shù)脂漿液貼脫脂玻璃絲布直接封縫，已鑿成“v”形槽的裂縫可用環(huán)氧樹(shù)脂漿液和水泥砂漿配合封縫。、灌注及封口灌漿前接通管路打開(kāi)所有灌漿嘴上的閥門(mén)，再次用壓縮空氣吹掃，灌漿壓力為0.20.4Mpa，待裂縫漿液初凝不外流時(shí)拆下灌漿嘴，用快固化膠液進(jìn)行封縫。4.2、植錨栓、鉆孔前應(yīng)使用鋼筋

25、探測(cè)儀對(duì)原混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)，以測(cè)定非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置，不至于在鉆孔過(guò)程中損害原有的鋼筋。鉆孔應(yīng)確?？椎谋砻嬗凶銐虻拇植诙龋渲睆奖蠕摻钪睆酱?MM以上。、植筋膠應(yīng)從孔的底部開(kāi)始注射，直至填滿孔深的2/3。4.3、粘貼鋼板、粘貼的鋼板錨孔要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所植錨栓和對(duì)夾螺栓的位置進(jìn)行放樣；并對(duì)粘貼面用丙酮擦凈使表面露出光澤。、粘貼鋼板前要對(duì)混凝土表面進(jìn)行鑿毛再用鋼絲刷或壓縮空氣清除浮塵，并對(duì)混凝土表面的凹凸部位進(jìn)行修補(bǔ)，以確保粘貼鋼板后混凝土和鋼板之間不出現(xiàn)空洞，粘貼前要用丙酮擦一遍。、粘結(jié)膠的涂刷：在粘貼鋼板以前，應(yīng)在鋼板的表面涂刷一層厚度約為2mm的粘結(jié)膠，然后將鋼板粘貼在混凝土表面，

26、使多余的膠液沿鋼板邊緣擠出。、粘貼鋼板的加壓：粘貼在混凝土表面的鋼板通過(guò)植入混凝土上的錨栓和對(duì)夾螺栓上的螺母進(jìn)行加壓，加壓應(yīng)在鋼板粘貼后立即進(jìn)行，并且保證鋼板上各點(diǎn)螺栓的加壓要均勻。4.4、粘貼碳纖維布、本工程采用300g/m2的高強(qiáng)碳纖維布，環(huán)氧膠液的配比為：環(huán)氧樹(shù)脂：鄰苯二甲酸、二丁脂：甲苯：乙二胺1：0.08：0.06：0.1。、碳纖維布應(yīng)按順序依次粘貼于工作面，并用手輕壓，采用專(zhuān)業(yè)的消泡輥?lái)樌w維方向從中間向兩邊或沿一邊多次輥壓，擠出氣泡，使浸漬樹(shù)脂充分浸透碳纖維布。、粘貼的混凝土表面應(yīng)打磨平整，除去表面浮塵和油污，露出混凝土結(jié)構(gòu)新面，轉(zhuǎn)交粘貼處應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)角處理并打磨成圓弧，圓弧半徑不小于

27、20MM，對(duì)于混凝土表面凹陷部位應(yīng)用找補(bǔ)材料填補(bǔ)平整。5、施工質(zhì)量檢查和檢驗(yàn)5.1、粘貼鋼板的質(zhì)量檢驗(yàn)：粘貼鋼板后用小錘輕輕的敲擊鋼板的表面，從音像效果上判斷粘貼效果，錨固區(qū)粘結(jié)面積應(yīng)大于鋼板面積的95，非錨固區(qū)粘結(jié)面積應(yīng)大于90。5.2、粘貼碳纖維布的質(zhì)量檢驗(yàn)：、重點(diǎn)應(yīng)檢查碳纖維布的材料質(zhì)量和碳纖維布的粘貼質(zhì)量，在施工之前應(yīng)檢查碳纖維布和配套膠的產(chǎn)品質(zhì)量合格證、產(chǎn)品質(zhì)量出場(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合規(guī)范的要求，碳纖維布與混凝土表面的粘貼應(yīng)用小錘輕輕敲擊的檢查方法，總有效粘結(jié)面積均應(yīng)大于95。、碳纖維布空鼓部位的處理：碳纖維布粘貼完成后，應(yīng)對(duì)空鼓的部分進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)業(yè)主、總監(jiān)理工程師和施工單

28、位的共同協(xié)商，采用對(duì)空鼓部分用刀片割開(kāi)的方法進(jìn)行處理，具體方法為：先用刀片對(duì)空鼓部位的碳纖維布割開(kāi)，割開(kāi)方向應(yīng)順著碳纖維布的主纖維方向，然后用專(zhuān)用的注射器進(jìn)行注膠，只至填滿，然后用手壓平。6、完工后荷載試驗(yàn)檢測(cè)甘陶河特大橋加固完工后，為了檢驗(yàn)其加固補(bǔ)強(qiáng)的效果，在通車(chē)以前委托了交通部公路工程檢測(cè)中心進(jìn)行了荷載試驗(yàn)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜、動(dòng)荷載試驗(yàn)，以檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下的實(shí)際受力狀況是否滿足加固設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。6.1、試驗(yàn)荷載檢測(cè)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)表面的質(zhì)量檢測(cè)：主要對(duì)粘貼鋼板和碳纖維布的外觀進(jìn)行檢查，檢查其粘結(jié)面積率是否達(dá)到了規(guī)范的要求。、結(jié)構(gòu)靜荷載試驗(yàn)：主要通過(guò)應(yīng)變測(cè)試和撓度測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)

29、該橋在規(guī)范要求的荷載下的應(yīng)變和撓度是否達(dá)到了規(guī)范要求的范圍。、結(jié)構(gòu)動(dòng)荷載試驗(yàn)（包括行車(chē)試驗(yàn)和自振特性測(cè)試）。7.結(jié)束語(yǔ)通過(guò)荷載試驗(yàn)測(cè)定的撓度檢驗(yàn)系數(shù)介于0.610.95之間，說(shuō)明結(jié)構(gòu)現(xiàn)有狀況豎向剛度能夠滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，應(yīng)變檢驗(yàn)系數(shù)介于0.371.00之間，說(shuō)明結(jié)構(gòu)現(xiàn)有狀況能夠滿足設(shè)計(jì)荷載等級(jí)作用下的使用要求。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，鋼板表面應(yīng)變與相近測(cè)區(qū)混凝土表面應(yīng)變接近，說(shuō)明鋼板能夠參與到結(jié)構(gòu)受力中?？傮w評(píng)價(jià)該橋的加固達(dá)到了預(yù)期的效果，是非常成功的。橋梁檢測(cè)技術(shù)1分析計(jì)算法首先對(duì)被檢定的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查(搜集資料,現(xiàn)狀檢查,材質(zhì)與地基的檢驗(yàn)等),然后將檢查所得的有關(guān)資料和檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,運(yùn)用橋梁結(jié)

30、構(gòu)計(jì)算理論及有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算,從而評(píng)定出橋梁的安全承載能力.分析計(jì)算法又分為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)折算和理論計(jì)算兩種做法.經(jīng)驗(yàn)系數(shù)折算法是以橋梁原有設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為基礎(chǔ),同時(shí)考慮橋梁損壞程度,材料老化程度,橋面行駛條件,實(shí)際交通情況,橋梁建造使用期限等因素,經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)查研究確定出各項(xiàng)對(duì)應(yīng)的系數(shù),從而折算出橋梁安全承載力.理論計(jì)算法是當(dāng)原橋荷載等級(jí)不清楚或上述的各種系數(shù)較難確定時(shí),應(yīng)用結(jié)構(gòu)計(jì)算理論,估算出橋梁結(jié)構(gòu)可能承受的最大外力(如彎距);然后,再與實(shí)際檢定的荷載相比較,從而判定出橋梁安全承載力的方法.此法應(yīng)注意的問(wèn)題是:荷載計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際荷載,即采用需通過(guò)的荷載等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算;材料強(qiáng)度以實(shí)測(cè)結(jié)果為

31、準(zhǔn);應(yīng)正確地把結(jié)構(gòu)的缺陷估計(jì)到計(jì)算中去.61 第3期李海軍:橋梁檢測(cè)技術(shù)的探討2.2荷載試驗(yàn)法橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn)是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物工作狀態(tài)進(jìn)行直接測(cè)試的一種檢定手段,是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)性能最直觀,最可靠的檢測(cè)方法,按施加荷載的類(lèi)型可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn),我國(guó)在這方面有成熟的方法或標(biāo)準(zhǔn).橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)是按照橋梁的設(shè)計(jì)荷載等級(jí),根據(jù)荷載的最不利位置,布置靜載(通常是載重汽車(chē)),或者根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的控制內(nèi)力確定荷載及其位置,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載,靜載試驗(yàn)的加載量一般為設(shè)計(jì)荷載的0.81.0倍,試驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行估算.如果原橋的病害較大,初步判定承載能力將降低,則加載量可先低一點(diǎn),逐步加載;若需要進(jìn)行超載試驗(yàn),可逐步

32、提高加載量,但要謹(jǐn)慎,加強(qiáng)檢查,加載方法采用時(shí)間短的方式,測(cè)試所關(guān)心截面的靜位移,靜應(yīng)變,靜轉(zhuǎn)角等橋梁結(jié)構(gòu)荷載響應(yīng),進(jìn)而根據(jù)測(cè)試結(jié)果推斷橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作狀態(tài)和使用能力.靜載試驗(yàn)可以直接了解橋梁結(jié)構(gòu)承載情況,驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法,確定和判斷橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際的承載能力.可以通過(guò)某項(xiàng)結(jié)構(gòu)響應(yīng)(位移,應(yīng)變或應(yīng)力等)實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值的對(duì)比,得到該項(xiàng)響應(yīng)的校驗(yàn)系數(shù),從而對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)價(jià).橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)載試驗(yàn)采用車(chē)輛通過(guò),沖擊或環(huán)境激振等加荷方式,通過(guò)采集設(shè)備獲得橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào),對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理得到橋梁結(jié)構(gòu)的頻率,模態(tài)等動(dòng)力特性,進(jìn)而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)性.對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)施加荷載(靜載或動(dòng)

33、載),通過(guò)相應(yīng)的儀器設(shè)備獲得橋梁結(jié)構(gòu)的響應(yīng),可以根據(jù)這些響應(yīng)進(jìn)行分析,得到橋梁結(jié)構(gòu)的性能參數(shù),通過(guò)這些參數(shù)的變化,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別與性能評(píng)價(jià).基于結(jié)構(gòu)靜態(tài)響應(yīng),進(jìn)行損傷識(shí)別主要有系統(tǒng)識(shí)別,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法,其中系統(tǒng)識(shí)別方法更為實(shí)用.系統(tǒng)識(shí)別方法的概念來(lái)源于自動(dòng)化領(lǐng)域,現(xiàn)逐步在土木工程領(lǐng)域中得到應(yīng)用.系統(tǒng)識(shí)別方法首先建立反映橋梁結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)模型,由施加的荷載,分析得到理論計(jì)算的結(jié)構(gòu)響應(yīng)值;比較結(jié)構(gòu)響應(yīng)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值,采用某種算法,通過(guò)反復(fù)修改原建立模型的參數(shù),使響應(yīng)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值達(dá)到可以接受的程度(目標(biāo)函數(shù)),獲得模型的參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的識(shí)別.選取適當(dāng)?shù)淖R(shí)別參數(shù)是系統(tǒng)識(shí)別方法的首要工作,對(duì)于鋼筋混凝土梁橋可選取梁的截面剛度作為待識(shí)別結(jié)構(gòu)模型參數(shù);對(duì)其他橋型可以轉(zhuǎn)化為桿件系統(tǒng),選取桿件的剛度做為識(shí)別參數(shù).可以分析出完好結(jié)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù),與識(shí)別的參數(shù)進(jìn)行比較分析,從而實(shí)現(xiàn)損傷識(shí)別與橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià).橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)一般條件限制較多,對(duì)測(cè)試儀器的量測(cè)精度要求高等因素,阻礙了基于結(jié)構(gòu)靜態(tài)荷載