橋梁病害及加固措施畢業(yè)論文

1、第一章 緒 論 既有橋梁的現(xiàn)狀及背景我國現(xiàn)有橋梁大部分修建于20世紀6070年代，由于設(shè)計荷載標準較低、施工技術(shù)差、年久失修，缺乏保養(yǎng)及操作設(shè)備不先進等各方面的原因，這些橋梁已不適應(yīng)交通量日益增長特別是超重車的需要，還有外界各種因素的作用和影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害、出現(xiàn)缺陷，嚴重影響橋梁正常使用。就整個公路網(wǎng)絡(luò)而言，在國民經(jīng)濟整體中，公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的“瓶頸”制約因素，并沒有得到根本的緩解。在現(xiàn)有的公路上，數(shù)以萬計的舊橋，正在逐步成為危橋，成了不斷提升技術(shù)等級的公路上的卡脖子路段。近20多年來，我國公路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，公路的通行能力和服務(wù)水平進一步得到改善和提高，尤其是“九五”以后，國家進

2、一步加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，公路面貌日新月異。但是由于重建新橋在經(jīng)濟上和時間上都是既不科學也不現(xiàn)實的，實踐證明采用適當?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施對恢復(fù)和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枰强尚械摹＿@樣做一是能節(jié)省大量投資，收到良好的社會經(jīng)濟效益，特別是對貧困省份來說，尤為重要；二是通過維修和改造舊橋，可以消除交通安全隱患，這是提高公路通行能力和服務(wù)水平的有效途徑，亦是檢驗公路部門管理養(yǎng)護水平的重要標準，所以對現(xiàn)有危橋進行檢測、維修及加固便成為一個十分突出的亟待研究解決的課題。1.2 現(xiàn)有橋梁維修加固的意義舊橋的加固、維修工作應(yīng)當說是一項技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理

3、的舉措，但也存在許多實際困難，如舊橋原始資料難以查找，缺乏資金和成熟的技術(shù)支持，使得舊橋加固工作難以開展。究其原因，一是對舊橋加固持有不同認識，一些人認為“加固老的，不如建座新的”，費力不討好，體現(xiàn)不出政績；二是加固舊、危橋比建新橋繁雜，技術(shù)難度大，而設(shè)計費和施工造價都偏低。由于舊橋加固就像給危重病人動手術(shù)，風險很大，且利潤不高，而每座橋的情況又是千差萬別，通用性差，使得有能力的勘察、設(shè)計、施工單位不愿介入，于是造成加固、改造舊橋有行無市的局面。然而，隨著我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展，將逐步建成全國干線和高速公路網(wǎng)絡(luò)，其中原有的公路將發(fā)揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此，研究延長既有橋梁

4、使用壽命的方法，力求加以充分利用，使有限的建設(shè)資金用于當前急需的工程，是一項十分重要的工作，應(yīng)當提到各級公路管理部門的議事日程。所以，“十五”期間乃至更長一段時間，大力開展舊危橋加固、改造利用工作，將是全國各級公路交通部門義不容辭、光榮而艱巨的任務(wù)。由于對既有舊橋的加固涉及面較廣內(nèi)容也較多，所以本次所討論的問題主要側(cè)重橋梁下部結(jié)構(gòu)的維修加固。橋梁的下部結(jié)構(gòu)在整個結(jié)構(gòu)體系中起著主導(dǎo)性的作用，下部結(jié)構(gòu)如基礎(chǔ)等由于屬地下工程施工復(fù)雜檢測也非常困難，一旦發(fā)生破壞將涉及上部結(jié)構(gòu)乃至整個橋梁的破壞。我們的任務(wù)是對既有舊橋現(xiàn)狀做出全面地了解。通過新的規(guī)范現(xiàn)有資料，各種相關(guān)的理論基礎(chǔ)等，在前人的研究基礎(chǔ)上根據(jù)

5、舊橋損壞情況及存在的問題，分別采取不同的方法進行維修加固。具體加固方法將在以后章節(jié)詳細介紹。目前，我國危橋所占比例逐漸增加。在國道干線橋梁中，設(shè)計荷載等級在汽-10級以下者占%，加之好些橋梁的橋齡較長、質(zhì)量不高、有的橋梁凈寬不足、有的發(fā)現(xiàn)老化、破損、裂縫等情況及其他工程施工影響引起的破壞。這些情況在一些工業(yè)發(fā)達國家如美、日、西歐和北歐等國家也很嚴重。由此可見，對舊橋、危橋的加固維修，以及如何提高其承載力的問題研究、試驗與推廣，已經(jīng)引起了世界性的關(guān)注。很多資料還表明，當前有些交通發(fā)達的國家，橋梁建設(shè)重點放在舊橋加固與改造方面，而新建橋梁已降為次要地位。舊橋加固改造技術(shù)，是針對正在使用的舊橋進行檢

6、測、評價、維修、加固或改造等技術(shù)對策的總稱。據(jù)日本有關(guān)統(tǒng)計資料表明，結(jié)構(gòu)建筑物(包括公路橋梁)在投入使用后一般分兩個周期對其承載能力和使用性能進行檢測、評價，一是投人使用后約20年，稱為小周期;二是約60年左右，稱為大周期。小周期對結(jié)構(gòu)進行檢測的目的是:確保結(jié)構(gòu)建筑物處于完好的技術(shù)狀態(tài);大周期是對結(jié)構(gòu)建筑物進行鑒定，判定其使用狀態(tài)，以便做出相應(yīng)的對策。近十幾年來，我們進行舊橋檢測、評價和加固技術(shù)的研究，主要針對20世紀5080年代修建的公路橋梁，其中大部分是鋼筋混凝土梁橋和雙曲拱橋，目的是對這些橋梁使用狀況作出符合客觀實際的判斷，從而制定出相應(yīng)的技術(shù)加固或改造措施。自20世紀70年代始，我國著

7、手對舊橋加固改造技術(shù)進行研究。在六五計劃期間，對公路舊橋的檢測、評價和加固方法進行了廣泛的研究和工程實踐，并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。七五期間，交通部適時地將舊橋檢測、評價、加固技術(shù)的應(yīng)用“列為19891990年科技進步”通達計劃項目，交通部科技情報所具體組織推廣。此舉極大地推動了公路舊橋加固、改造的技術(shù)研究，因此，在公路梁橋和拱橋等舊橋承載力的檢測、評定、加固改造技術(shù)和施工工藝等方面都取得了許多寶貴經(jīng)驗，有不少舊橋加固、改造的成功范例?？傊仨殞εf橋、危橋進行加固，使之適應(yīng)各種發(fā)展的需要。在橋梁病害問題尚未達到大量暴露之前做出全面的修整完善。為我國的交通事業(yè)提供一個安全、快速、重載行

8、駛的橋梁環(huán)境。 橋梁加固的目的及方法(1)加固的目的橋梁建成后，為確保正常的運營，必須加強經(jīng)常性的檢查養(yǎng)護與維修，為適應(yīng)交通量和超重車的增加，還需要對原有舊橋進行合理而有效的加固，來提高通過能力和荷載標準。其維修加固的目的主要有： 保橋梁工程的安全、完整、適用與耐久；握橋梁結(jié)構(gòu)狀況，完善基礎(chǔ)資料，為維修加固提供必要條件；提高現(xiàn)有橋梁的通過能力與承載能力；(2)上部結(jié)構(gòu)常用的加固方法橋面補強層加固法在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使加鋪層與原有主梁形成整體，增大主梁有效高度，提高抗壓截面強度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁承載力的目的。增大截面和配筋加固法當梁的強度、

9、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是增大梁底面或側(cè)面的尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎強度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。錨噴混凝土加固法借助高速噴射機械，將新混凝土混合材料連續(xù)地噴射到已錨鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面，增加補強鋼筋，加強結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。粘貼鋼板(筋)加固法當交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時，梁板橋的主梁會出現(xiàn)嚴重的橫向裂縫。采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣或薄弱部位，使其與

10、結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補強鋼筋，達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是：不需要改變被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸； b)施工工藝簡單，施工質(zhì)量較容易控制。改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的。如在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩，或把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支梁變?yōu)檫B續(xù)梁，或在梁下增設(shè)鋼桁架等加勁梁或疊合梁，以減小梁的內(nèi)應(yīng)力，達到提高橋梁的承載力的目的。改變結(jié)構(gòu)體系的方法有多種，但往往都需要在橋下操作，或設(shè)置永久設(shè)施，因而減小了橋下凈空，或施工時會影響通航，所以必須考慮橋下通航及排洪能力。該法由于加固效果好，也是目前國內(nèi)外常用來解

11、決臨時通行超重車輛的一種加固措施。重車通過后，臨時支承可能隨之拆除，故對通航影響不大，不影響河道排洪能力。(3)下部結(jié)構(gòu)常用的加固方法橋梁的下部結(jié)構(gòu)主要是承載上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，再把它傳到地基中去。因此起到承上啟下的重要作用，針對舊橋的損壞情況及存在的問題，分別采用不同的方法進行加固，其主要方法有：基礎(chǔ)加固法樁基加固法鋼筋混凝土套箍或護套加固法橋臺新建輔助擋土墻加固法墩臺拓寬方法減輕荷載法頂升法其他方法如拋石法、旋噴法、砂樁法等總的來說，對有缺陷和病害的橋梁，常用的加固、改造技術(shù)和方法有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結(jié)構(gòu)的受力體系等，增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結(jié)構(gòu)，

12、支座和車行道伸縮縫，應(yīng)適當清潔，改善幾何形狀，增加安全設(shè)施，這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的使用壽命，都起著重要的作用。盡管每座舊橋的情況各不相同，具有各自不同的特點，但也存在一定的共性。我們應(yīng)遵循橋梁加固、改造工作的共性，結(jié)合具體橋梁的特殊性，在實踐中發(fā)揮積極性和創(chuàng)造性，不斷進取和探索，采用最先進的技術(shù)和材料，在舊橋利用、加固、改造工作中，創(chuàng)造和總結(jié)出多種切實可行的方法，使舊橋繼續(xù)發(fā)揮固有的使用功能，以保證公路交通暢通無阻。第二章 梁式橋上部結(jié)構(gòu)的加固橋梁上部結(jié)構(gòu)是直接與列車接觸的結(jié)構(gòu)物，上部結(jié)構(gòu)的好壞也直接影響著交通的正常運營。既有橋梁隨著使用時間的延續(xù)，受結(jié)構(gòu)使用條件及環(huán)境侵蝕等因素的影

13、響，加之設(shè)計和施工的不當，都會使結(jié)構(gòu)受到不同程度的損傷，發(fā)生各種病害，使結(jié)構(gòu)性能退化，使用功能逐步降低乃至完全喪失。本文針對梁式橋的上部結(jié)構(gòu)常見病害進行研究，對各種病害情況及時采取相應(yīng)的加固措施，確保橋梁的正常運行使用。 梁式橋常見缺陷及其成因為了對舊橋采取合理、安全、可靠的維修加固措施，需首先了解其產(chǎn)生的各種常見缺陷及發(fā)生原因。梁式橋上部結(jié)構(gòu)的各種常見缺陷及產(chǎn)生原因敘述如下。 梁式橋上部結(jié)構(gòu)的常見缺陷(1)混凝土梁式橋表層的主要缺陷在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)所發(fā)生的各種缺陷中，根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造形式，使用條件；缺陷發(fā)生部位和形式的不同，一般可分為表層缺陷和內(nèi)部缺陷兩類。表層缺陷主要有：蜂窩，麻面,露

14、筋、孔洞，層隙，磨損，表面腐蝕、老化，剝落、表面裂縫、掉角、模板走樣、接縫不平、構(gòu)件變形等。內(nèi)部隱蔽缺陷主要有：混凝土的強度標號，抗?jié)B標號，抗凍標號不足，內(nèi)部空洞和蜂窩，鋼筋的型號、數(shù)量，位置不對，焊接質(zhì)量不良，混凝土保護層不足，鋼筋的銹蝕等。 因此，發(fā)現(xiàn)混凝土橋出現(xiàn)缺陷后，必須及時對缺陷進行調(diào)查研究，分析缺陷的產(chǎn)生原因，現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢，以及橋梁遭受破壞的程度，對使用的影響等，及時采取措施進行維修加固。 (2)橋梁車輛荷載設(shè)計標準偏低，承載能力不足正常使用橋梁的承載能力是由其設(shè)計荷載標準所確定的。隨著時間的推移、歷史的發(fā)展，公路運輸對橋梁載重的要求也在發(fā)展，所以為適應(yīng)這個要求，公路橋梁的設(shè)計規(guī)

15、范在不斷地進行修訂。隨著規(guī)范的修訂，設(shè)計用的汽車荷載也在不斷增大。但依據(jù)“舊規(guī)范”設(shè)計的許多橋梁卻仍在營運使用，而這些用舊規(guī)范設(shè)計的橋梁，其上部結(jié)構(gòu)，如橋面鋪裝和橋面系構(gòu)件(如主梁，橫梁等)的承載能力，要比現(xiàn)行規(guī)范所要求的荷載設(shè)計標準為小。這樣，在現(xiàn)仍使用的橋梁中，就出現(xiàn)了各種承載能力的橋梁并存的情況。 另外，從現(xiàn)實的交通情況來看，實際行駛的車輛，其載重往往超過橋梁的承載能力。因此，許多舊橋，也可能包括部分近期新建的橋梁，由于荷載等級偏低，承裁能力不足，而使橋梁結(jié)構(gòu)受到損壞，乃至整危及橋梁的使用性能。(3)橋面凈寬偏小，影響橋梁的通過能力由于公路交通的不斷發(fā)展，顯得許多舊橋的修建標準偏低，橋面

16、窄小，致使車輛不能順利流暢通過。在此情況下，往往必須采取拓寬加固的措施，從而達到增加橋面凈寬，提高橋面車輛通過能力的目的。 梁式橋缺陷的產(chǎn)生原因與種類混凝土梁式橋主要缺陷中，除設(shè)計荷載偏小，承載能力和通過能力不足是由于人為與客觀的原因造成的外，其它主要是由于設(shè)計，施工和外界因素等原因造成的，上部結(jié)構(gòu)形成缺陷的各種主要原因，詳述如下：(1)設(shè)計方面的原因 設(shè)計上引起缺陷主要有結(jié)構(gòu)不合理，計算上的錯誤以及設(shè)計施工圖不完善等三方面。結(jié)構(gòu)不合理。在橋梁設(shè)汁方案的選擇過程中，一般由橋梁地質(zhì)條件、施工方法、經(jīng)濟指標，使用要求等多方面的因素來決定所選用橋梁的結(jié)構(gòu)型式。其中包括是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還是采用預(yù)

17、應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；是采用簡支梁橋，還是采用連續(xù)梁或懸臂結(jié)構(gòu)，是采用板梁，還是T梁，或箱形梁、工字梁等斷面形式；最后是跨徑的劃分和梁高等問題的確定。如果結(jié)構(gòu)選擇確定不合理，將會使橋梁建成后有可能發(fā)生缺陷。設(shè)計計算方面的錯誤。在橋梁設(shè)計計算過程中，由于計算錯誤和取值差錯等原因可能使橋梁建成后就出現(xiàn)問題。同時，在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計中沒有很好地考慮二次應(yīng)力、干燥收縮、徐變影響的情況也是經(jīng)常有的。很多問題的出現(xiàn)是由于一些設(shè)計人員技術(shù)水平不高，經(jīng)驗不足，在設(shè)計時用錯標準，不恰當?shù)卮_定設(shè)計條件和容許應(yīng)力所造成的。設(shè)計施工圖紙不完善。在設(shè)計圖紙中，鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置往往是存在一定問題的。如鋼筋接頭部位、錨

18、固處和一些構(gòu)造鋼筋的布置等構(gòu)造細節(jié)，在施工圖紙上有時沒有標明，因此，在施工中常常會出現(xiàn)不正確的做法。如將長20m以上的鋼筋作為一根示于圖中，在施工現(xiàn)場，當然不能用那么長的鋼筋作備料。施工時，如若把鋼筋接頭設(shè)置在彎矩最大處，便容易出現(xiàn)隱患。(2)施工方面的原因材料性質(zhì)不好。施工中所采用的混凝土，鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼材等材料，如質(zhì)量不好，不符合規(guī)范的要求，則常常是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種缺陷的內(nèi)在因素。施工質(zhì)量不好。在混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞的原因中，最多的是由于施工質(zhì)量不好引起的。特別是修建混凝土公路橋時，工程種類多，其大部分是現(xiàn)場施工，每個現(xiàn)場施工操作工人往往要負擔多方面的工作，如鋼筋工，起重工，混凝土工等

19、。而且橋梁工程的工序較多，如果不注意或搞錯，就有可能使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷并最后暴露出來。 現(xiàn)就容易產(chǎn)生缺陷的主要工種，作一概略說明。鋼筋安裝。鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架在安裝中最容易出現(xiàn)的是安裝后鋼筋混凝土的保護層太厚或太薄的問題。保護層太薄或太厚都有可能使結(jié)構(gòu)局部強度不足，在外力作用下而產(chǎn)生破壞?；炷系臐仓宛B(yǎng)生。混凝土澆筑不慎會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空洞，蜂窩麻面等缺陷；養(yǎng)生不足又會使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。預(yù)制構(gòu)件的安裝。預(yù)制構(gòu)件安裝不好，如尺寸出現(xiàn)偏差，斷面尺寸有可能不足，從而使結(jié)構(gòu)強度存在問題。模板等臨時工程的設(shè)置。模板設(shè)立不好，或拆除過早，也都是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷的原因。(3)外界因素 外界因素是指行駛于橋梁上的車輛

20、流量的不斷增加，車輛載重的加大，發(fā)生突然事故，如受機械撞擊的影響，受到自然界特大災(zāi)害，如地震、洪水等的破壞，周圍惡劣環(huán)境，如海水、污水等化學作用；以及橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞，出現(xiàn)不均勻沉陷等因素。這些因素也都是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷的重要原因。 橋梁加固的常用方法橋梁建筑物，除了會發(fā)生表層損壞，裂縫，蜂窩及銹蝕等缺陷外，還會由于設(shè)計標準低，結(jié)構(gòu)布置不合理，施工質(zhì)量差、外在因素的影響等，致使橋梁結(jié)構(gòu)受到破壞，承載能力和通過能力不足，危及結(jié)構(gòu)的安全，影響橋梁的正常使用。因此，應(yīng)針對具體情況，及時采取加固措施，確保橋梁的正常運行使用。 加固的一般原則對舊橋進行加固，根據(jù)情況的不同，采用的方法也多種多樣。究竟

21、在什么情況下才進行加固，加固時應(yīng)考慮何種加固方法為好，這些都是橋梁加固時，應(yīng)加以考慮的原則問題。(1)橋梁進行加固的情況對舊橋采取加固措施，一般有如下幾種情況：橋梁承載力不足，按照現(xiàn)行需要通行的車輛進行驗算不能滿足強度要求。由于重型車輛的增加，原有橋梁承載能力不足而發(fā)生損壞現(xiàn)象，或者為使整條線路上或一個路段內(nèi)橋梁承載能力保持一致，對個別載重能力較低的橋梁，應(yīng)按目前載重要求，對舊橋進行加固。橋梁局部產(chǎn)生破損，如裂縫，脫落等，若破損嚴重，以不能滿足強度要求時，應(yīng)盡快對個別受損構(gòu)件進行加固，若破損不嚴重，對強度要求沒有影響時，可不必加固。橋面寬度不足，影響車輛通過能力時，應(yīng)進行拓寬加固。橋梁局部或整

22、體剛度不足，已影響正常使用時，為提高其剛度，需進行加固。 因戰(zhàn)爭或遭受特大自然災(zāi)害，橋梁受損需進行搶修工作，以及為保證重車臨時通過橋梁時的安全，需對橋梁進，行臨時加固。 (2)橋梁加固方法的選用原則 橋梁加固是一種借加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力或通過能力的措施。因此，橋梁加固工作一般以不更改原建筑形式為原則，只有在復(fù)雜的情況下，才更改其結(jié)構(gòu)。 橋梁加固可以有各種不同的方式，視舊橋的情況，承載能力的減弱程度以及今后的任務(wù)而變。橋梁的加固一般有如下幾種：a)擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，以提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度；b)以新的結(jié)構(gòu)代替舊的應(yīng)力不夠的結(jié)構(gòu)；c)改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)

23、減少受力；d)對原結(jié)構(gòu)施加外應(yīng)力(如預(yù)應(yīng)力)，以改變原結(jié)構(gòu)的受力圖形，達到提高橋梁剛度和強度的目的。采用擴大或增加橋梁構(gòu)件截面的方法進行加固時，應(yīng)特別注意新加部分與原有部分的結(jié)合，使其成為個整體起到加固作用。 不管采用何種加固方案，都應(yīng)考慮投資少；工效快、不中斷交通，技術(shù)上可行，有較好的耐久性等方面的要求。 加固的常用方法(1)或增加構(gòu)件截面法,此法包括下列幾種形式：橋面補強層加固法；增加梁截面和配筋加固法；鋼板粘貼或增設(shè)其他鋼架，以做成組合梁的加固法；(2)改變結(jié)構(gòu)體系法；增設(shè)縱梁法；增設(shè)立柱或橋墩，使簡支變連續(xù)；或改橋為涵的改變結(jié)構(gòu)體系法;(3)對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力法；(4)更換部分或

24、全部主梁的換梁法； 橋面鋪裝層的維修加固公路橋梁橋面行車道板，起著直接承受作用于橋面鋪裝上的荷載，并傳遞分配荷載的作用，是公路橋的主要構(gòu)件中承受荷載和應(yīng)力最大的構(gòu)件之一。橋面板出現(xiàn)碎裂，脫落等破壞現(xiàn)象后，將直接影響車輛的過橋通行，危及交通安全。因此，必須采取各種維修和加固措施，對其進行維修與加固。 橋面板的修補措施 橋面板出現(xiàn)表面碎裂、脫落或洞穴現(xiàn)象后，必須采取局部修復(fù)的方法進行維修。修復(fù)時將破損部分全部鑿除，再澆筑新鮮混凝土，并注意加強養(yǎng)護。根據(jù)損壞產(chǎn)生原因的不同，橋面板損壞的修補措施如表2-1所列。表2-1 橋面板損壞的修補措施損 壞 原 因修 補 措 施過大的輪重作用加固橋面板，限制車輛

25、載重過大的沖擊作用橋面鋪裝、伸縮縫裝置的養(yǎng)護維修設(shè)計承載能力不足加固橋面板、重新澆筑混凝土或更換橋面板混凝土質(zhì)量與施工不良重新澆筑橋面板或更換橋面板分布鋼筋數(shù)量不足加固橋面板由于主梁作用產(chǎn)生負彎矩或拉應(yīng)力作用加固橋面板橋面板的剛度不夠加固橋面板(增大橋面板剛度或縮短跨徑)橋面板自由邊的過大彎矩的作用設(shè)置橫梁、加固橋面板或重新澆筑部分混凝土由于支承梁的不均勻下沉而產(chǎn)生的附加彎矩作用設(shè)置橫梁分擔主梁的荷載及加固橋面板 橋面補強層加固法在舊有混凝土或鋼筋混凝土橋面板上，重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層，這種方法稱為橋面板補強層加固法。此法既能修補已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板，又能加高原有梁板的

26、有效厚度，增加梁板的抗彎能力，改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布，從而提高橋梁的荷載能力。采用橋面補強層加固施工比較方便，可與一般修筑橋面混凝土鋪裝層一樣進行。這種加固法對雙車道或橋面拓寬的梁板橋，可以兩邊分開先后施工，對交通影響不大。同時，還可結(jié)合道路路面維修養(yǎng)護工作一起進行，有利因素較多。橋面補強層加固的常用方法有：采用鋼筋網(wǎng)與混凝土、鋼筋網(wǎng)與膨脹混凝土、鋼纖維混凝土等。國內(nèi)采用最多的是鋼筋混凝土補強層加固。2.3.3 橋面補強層加固法的施工(1)施工工藝流程 橋面補強層加固法施工程序一般如圖2-1所示。鑿除破損部分混凝土焊接或埋設(shè)鋼筋錨涂粘結(jié)劑安裝補強鋼筋網(wǎng)澆注混凝土補強層養(yǎng)生(架設(shè)浮橋)圖2-

27、1 橋面補強層施工程序(2)施工措施橋面補強層加固法能否達到預(yù)期效果，關(guān)鍵取決于新舊混凝土能否牢固地形成一個整體。因此，為確保新舊結(jié)構(gòu)共同受力的可靠性和耐久性，需要從施工工藝上采取適當措施，以提高新舊混凝土的粘結(jié)程度。一般可采用的措施有：對舊橋面進行鑿毛處理。先鑿去橋面鋪裝(若為瀝青混凝土鋪裝層，則務(wù)必全部鑿除)，然后再鑿去部分梁頂面混凝土，約2cm左右，并使表面粗糙，成齒狀形，箍筋外露。對結(jié)合面進行適當處理，如采取清掃，干燥等措施；為使新舊混凝土有更好的粘性，在鑿毛后的混凝土面上可涂抹一層膠結(jié)劑，例如鋁粉水泥漿，1:1鋁粉水泥砂漿，環(huán)氧膠液等。加設(shè)新舊混凝土之間的聯(lián)系鋼筋。可在舊混凝土層上設(shè)

28、置鋼筋錨，如圖2-2，也可把補強層鋼筋網(wǎng)與底層鋼筋焊接。采用干硬性混凝土或鋼纖維混凝土澆筑補強層，以減少新澆混凝土的收縮，從而減少新舊混凝土之間產(chǎn)生的差動收縮力，提高補強效果。補強層混凝土澆筑后，應(yīng)加強養(yǎng)護，避免使補強層過早受力，故可采取在橋面上架設(shè)臨時浮橋的方法，如圖2-3所示。圖2-3 為避免補強層過早受力而設(shè)置的浮橋示意圖圖2-2 加設(shè)鋼筋錨示意圖2.4 增大梁截面和配筋加固法當梁的強度，剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通?？刹捎迷龃髽?gòu)件截面和增加配筋的加固方法。對抗拉強度不足的簡支梁橋進行補強施工時，可在梁底部(受拉區(qū))或側(cè)面增配補強主筋，或在腹板上增設(shè)補強箍筋，然后噴涂或澆筑混凝土，從

29、而使梁的抗彎截面增大，以提高梁的承載能力。增大梁截面和配筋加固法的優(yōu)點是，能在橋下施工，不影響交通，加固工作量不大，而且加固的效果也較為顯著。因此，在橋梁結(jié)構(gòu)補強加固中，是一種應(yīng)用較多的方法。增大構(gòu)件截面和配筋來提高主梁承載能力的加固法，一般多用于梁板橋的加固。對于板梁橋，主要是考慮增設(shè)板梁底面的加強主筋和截面，對于T型梁橋除考慮增設(shè)梁底主筋和截面外，還須考慮設(shè)置套箍。 板梁橋增大截面和配筋加固法 加固施工時施工程序(1)鑿槽、配設(shè)補強鋼筋。首先沿著原構(gòu)件底部主筋部位下面鑿槽。槽不宜過寬過深，以不影響補強鋼筋的放置及焊接為度，并盡量減少原主筋周圍混凝土的握裹力損失。槽鑿好后，接著剪斷原有鋼筋，

30、放入補強鋼筋。(2)將補強鋼筋與原主筋焊接。焊接時一般可采用焊一段空一段的間斷焊接方式(焊縫長約68cm)，以免溫度過高影響混凝土質(zhì)量。剪斷的鋼箍可焊在補強鋼筋上，使其形成較為牢固的鋼筋骨架，(3)將板梁底部的混凝土表面鑿毛、洗凈。(4)噴涂或澆筑砂漿或混凝土予以覆蓋，以形成新舊鋼筋混凝土結(jié)合良好的斷面?；炷粱蛏皾{覆蓋層不宜太薄，其厚度應(yīng)衍合鋼筋混凝土截面保護層的要求。 施工措施和要求為確保加固工作獲得預(yù)期要求，施工中要注意采取各種有效措施，使工程質(zhì)量得到保證。(1)為避免在焊接鋼筋時，因溫度過高而燒壞混凝土，影響混凝土與鋼筋之間的握裹力，焊接鋼筋時可用濕布裹住焊接附近的鋼筋，使之降溫。對燒

31、壞的混凝土要盡量鑿除。另外，由于鋼筋受熱而伸長以及自重的影響，鋼筋有下垂現(xiàn)象，對下垂鋼筋要用木棍頂住，再焊接箍筋。(2)為保證新舊混凝土的接合，減少因變形而產(chǎn)生的接合裂縫，在噴涂砂漿或澆筑混凝土前，應(yīng)用壓力水沖除接合部位的余灰，使其濕潤。通?？刹捎迷鐝娚皾{、早強混凝土或膨脹混凝土噴涂或澆筑。(3)加強新澆水泥砂漿層或混凝土層的養(yǎng)生工作。同時，為避免因過早行車而影響工程質(zhì)量，也可采用架設(shè)浮橋的方法。(4)為便于混凝土的澆筑，可采用在橋孔下設(shè)置輕便托模的方法。托模的作法是：模板用8號鉛絲吊在橋底，用木撐撐住模板，再用鋼絲繩將長木方吊在人行道立柱根部，以保證模板穩(wěn)定，使震搗時不易變形。(5)當為避免

32、影響橋下遍航時，還可采用懸掛式腳手架的形式進行施工。施工時，在橋的兩側(cè)鋼筋混凝土欄桿上系繞直徑為20mm左右的鋼絲繩，并穿過泄水孔兜住橋面，橋下一頭鋼絲繩捆扎圓木，上面加方木再滿鋪5cm木板作為施工作業(yè)之用，腳手頂面距梁底2m左右以便施工操作。 T形梁增大截面和配筋加固法T形梁底及腹板采用加置鋼筋，然后噴涂或澆筑一層砂漿或混凝土以增大梁斷面的加固法如圖2-4所示，將提高彎曲應(yīng)力的鋼筋放在梁下面的水平面上，并將加強剪應(yīng)力的鋼筋箍放在梁的豎向上，以達到加固補強的目的見圖2-5。(1)把梁底面的混凝土保護層鑿去，如需作套箍，兩側(cè)腹板表面也需鑿毛。要求將表面砂漿鑿出粗紋，露出石子顆粒，鑿毛后即進行下面

33、焊接鋼筋及澆筑混凝土的工作，以免鑿毛部分污染，影響新舊混凝土的結(jié)合。(2)在暴露的原有主鋼筋上焊上需要的補強鋼筋。補強鋼筋的尺寸和數(shù)量，應(yīng)按強度計算確定。(3)在側(cè)面腹板上加上需要補強的鋼筋箍，鋼筋箍的距離應(yīng)按計算確定。用埋人梁中的銷釘把鋼筋箍固定，并用鐵絲與縱向加固鋼筋扎結(jié)起來(或用焊接)。鋼筋箍的上端應(yīng)埋人橋板中去。(4)立模澆筑混凝土，并恢復(fù)保護層。一般用小石子混凝土澆筑。(5)養(yǎng)生。圖2-4 用增配主筋合套箍的方法加固鋼筋混凝土梁圖2-5 某橋主梁加固斷面圖 預(yù)應(yīng)力加固法 預(yù)應(yīng)力加固法的基本概念 預(yù)應(yīng)力加固盡指運用預(yù)應(yīng)力原理，在增設(shè)的構(gòu)件(以下簡稱“加固件”)或原有構(gòu)件(如主梁梁體)中

34、，施加了一定初始應(yīng)力(即預(yù)應(yīng)力)的一種加固方法。用預(yù)應(yīng)力方法加固橋梁結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮的主要問題有：施加預(yù)應(yīng)力的方式方法，預(yù)應(yīng)力損失的估計和減少預(yù)應(yīng)力損失的措施，以及預(yù)應(yīng)力加固的計算等。(1)施加預(yù)應(yīng)力的常用方法用預(yù)應(yīng)力法加固鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁阮其加固件一般采尉鋼桿、粗鋼筋或鋼絲索等鋼材。施加預(yù)應(yīng)力的方法有縱向張拉法、橫向張拉法和紋緊鋼絲束等。縱向張拉法在施加的預(yù)應(yīng)力數(shù)值較小時可采用螺栓，絲桿，花籃螺絲等簡易拉緊器進行張拉。在施加的預(yù)應(yīng)力較大時，可采用手拉葫蘆、千斤頂張拉或電熱法張拉。橫向張拉法基本原理是在鋼拉桿中部施加較小的橫向外力，從而可在鋼拉桿內(nèi)獲得較大的縱向內(nèi)力。由于橫向張拉外力一

35、般并不很大，采用螺栓、絲杠、花籃螺絲等簡易工具即可。采用撬棍等工具絞緊鋼絲繩束亦可產(chǎn)生預(yù)拉應(yīng)力。(2)預(yù)應(yīng)力損失的估計和減少預(yù)應(yīng)力損失的措施預(yù)應(yīng)力損失是影響到預(yù)應(yīng)力加固的適用范圍和加固后工作狀態(tài)的重要問題。預(yù)應(yīng)力損失可由加固件本身和承受加固件作用的結(jié)構(gòu)兩方面的變形而產(chǎn)生，主要的具體因素有：基礎(chǔ)的徐變和地基沉降，被加固構(gòu)件的收縮和其它變形，加固件本身的徐變，加固件節(jié)點和傳力構(gòu)造的變形，溫度應(yīng)變。預(yù)應(yīng)力加固件在使用過程中，由于基礎(chǔ)沉降、溫度應(yīng)變，新澆混凝土徐變等具體原因?qū)a(chǎn)生較大預(yù)應(yīng)力損失，這時，為減少預(yù)應(yīng)力損失以保證加固效果，必須在加固過程中，預(yù)留構(gòu)造措施，以便在使用過程中及時調(diào)整加固件的工作應(yīng)

36、力數(shù)值。預(yù)應(yīng)力加固法具有許多優(yōu)點，如加固效果好工作可靠，可以減少或限制結(jié)構(gòu)的裂縫和其它變形，對橋梁營運使用的影響較小，可在不限制通行的條件下完成加固施工，在人力，物力和資金消耗方面也具有明顯的經(jīng)濟合理性。因此，預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。 預(yù)應(yīng)力拉桿加固鋼筋混凝土梁板鋼筋混凝土梁板是受彎或以受彎為主的橫向受力構(gòu)件。其預(yù)應(yīng)力補強加固一般采用預(yù)應(yīng)力拉桿，常用的拉桿體系有三種：水平的預(yù)應(yīng)力補強拉桿、下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿以及組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿。各種拉桿體系的結(jié)構(gòu)和加固原理分述如下：(1)水平的預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土的

37、T梁或工字梁橋，可采用在梁斷面的受拉側(cè)，即在梁底下加設(shè)預(yù)應(yīng)力水平拉桿的簡易補強方法進行加固。當拉桿安裝并通過緊銷鋼栓實施橫向拉力后，鋼拉桿內(nèi)將產(chǎn)生較大縱向拉力，于是，梁受拉區(qū)就受烈拉桿頂壓應(yīng)力的作用，梁中受拉應(yīng)力也就相應(yīng)減少。從加固的原理上看，這種補強加固法可提高梁構(gòu)件正截面抗彎承載力，但不能提高支座附近斜截面抗剪承載能力。(2)下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法將水平的補強拉桿在接近支座處向上彎起，錨固于梁板支座的上部，彎起點處增設(shè)傳力構(gòu)造，再施加預(yù)拉應(yīng)力。這種加固裝置即為下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿的加固方法。在橋下凈空許可的條件下，可采用下?lián)问窖a強拉桿加固梁式鋼筋混凝土梁的方法。這種加固法的預(yù)應(yīng)力補強拉

38、桿用鋼材做成，拉桿彎起點設(shè)立柱，立柱用鋼筋混凝土或混凝土做成。立柱一般設(shè)在1/4跨徑的地方，以使預(yù)應(yīng)力加固件的斜拉桿與水平線的角度為。預(yù)應(yīng)力加固件的斜拉桿，裝在被加固的梁的兩端。在鋼筋混凝土梁上鑿開一個安放墊的位置，割去一部分梁的鋼筋箍和豎鋼箍，將用角鋼或槽鋼做成的支承墊座安放在鑿好的洞內(nèi)，并與斜拉桿成垂直角。斜拉桿的一端插入支承墊座內(nèi)用螺帽扣緊，另一端在立柱下面用一對節(jié)點板和水平拉桿結(jié)合。裝好之后，用花籃螺絲把加勁的水平拉桿擰緊。為減少對橋下凈空的影響，預(yù)應(yīng)力補強拉桿也可布置在主梁腹部的兩側(cè)(中和軸以下)。 為使補強拉桿錨固與梁腹板,形成整體,錨固的方法油多種。分為用夾具錨固的情況, 和用鋼

39、板套箍錨固的情況。由于下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿布置較為合理，拉桿中施加預(yù)應(yīng)力后，通過拉桿彎起點的支托構(gòu)件傳力，于梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用力，起到卸載的作用。這種加固方法的優(yōu)點是可對受彎構(gòu)件垂直截面上的抗彎強度和斜截面上的抗剪強度同時起到補強作用，此法加固效果顯著，構(gòu)造妥善時可將原結(jié)構(gòu)的承載能力增大一倍 。(3)組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法這是既布置有水平補強拉桿，也布置有下?lián)问窖a強拉桿的組合式預(yù)應(yīng)力加固方法。組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿的加固法既具有下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿可同時捉高抗彎、抗剪強度的優(yōu)點，又可在必要時將通常安設(shè)的兩根拉桿增加到四根(兩根為水平拉桿)，從而可更大幅度地提高承載能力。上述三種預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固

40、法的采用，可根據(jù)具體情況進行選擇。從補強的內(nèi)力種類來看，當梁板跨中受彎強度不足而斜截面上抗剪強度足夠時，可考慮采用水平的預(yù)應(yīng)力拉桿及其它兩種拉桿。當梁板支座附近斜截面抗剪強度不足時，則應(yīng)采用下?lián)问胶徒M合式預(yù)應(yīng)力拉桿。從要求補強的數(shù)量大小來看，承載力增加較小時可采用水平的或下?lián)问嚼瓧U，要求補強加固后承載力能提高較大時，宜采用組合式補強拉桿。此外，三種拉桿的選擇均須考慮施工的方便與可能。 體外預(yù)應(yīng)力加固法采用體外預(yù)應(yīng)力對梁式橋上部結(jié)構(gòu)進行補強加固，其作法是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置用粗鋼筋形成的預(yù)應(yīng)力拉桿或預(yù)應(yīng)力鋼絲束，通過張拉對梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下梁體發(fā)生上拱，荷載撓度減小，改善了結(jié)

41、構(gòu)的受力，從而達到提高承載能力的目的。 2.5.3.1 下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿(粗鋼筋)加固法當橋下凈空條件許可，可以采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿(粗鋼筋)體系進行補強時，粗鋼筋的兩端固定在梁端，中間設(shè)單柱、雙柱或多柱進行支撐，粗鋼筋與原梁組合受力。有時也可將粗鋼筋錨固在從梁端數(shù)起的第二道橫隔板上。通過改變支撐點的位置和調(diào)整拉桿中的拉力來滿足承載力的要求。(1)橫向收緊張拉法作為拉桿的粗鋼筋分兩層布置在梁肋底面兩側(cè)，在靠近梁端適當位置向上彎起，與固定在梁端的鋼制U形錨固板焊接。粗鋼筋彎起處用短柱支撐，縱向每隔一定間距設(shè)一道撐棍和鎖緊螺栓。通過收緊器將拉桿橫向收緊而使拉桿受拉，從而在梁體產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。橫向

42、收緊張拉的具體施工程序為：粘貼錨固鋼板。將梁端混凝土保護層鑿除，使主筋外露，清除碎渣浮漿后用環(huán)氧砂漿粘貼U形錨固鋼板。焊接拉桿粗鋼筋。先將粗鋼筋的彎起段按設(shè)計斜度焊在錨固板上，然后用夾桿焊將粗鋼筋的水平段與彎起段焊在一起。安裝張拉裝置。先放好彎起點墊塊撐棍，再安設(shè)中間撐棍及鎖緊螺栓，緊貼鎖緊螺栓處安放收緊器。預(yù)張拉。預(yù)張拉的目的在于檢查拉桿的焊接質(zhì)量，預(yù)張拉力按設(shè)計張拉力的80%90%控制，預(yù)張拉力保持12h后卸除。張拉。旋緊收緊器，使兩側(cè)拉桿向中間收攏，按設(shè)計收緊量對稱地分次收緊，達到設(shè)計收緊量后再收緊12mm，然后擰緊鎖緊螺栓，并用雙螺帽鎖住。最后卸除收緊器。各段拉桿橫向收緊的距離按設(shè)計預(yù)

43、應(yīng)力值計算出拉桿總變形值確定，并通過幾何關(guān)系計算出具體的數(shù)值。(2)縱向張拉法當采用縱向張拉法補強加固時，拉桿鋼筋仍沿梁底布置，兩端向上彎起，它與橫向收緊張拉法不同之處在于拉桿兩端彎起段通常都穿過翼緣板上的斜孔伸至橋面，拉桿端部設(shè)有絲扣,習軋絲錨錨固于梁頂?shù)腻^固槽內(nèi)。 縱向張拉法對拉桿鋼筋施加預(yù)應(yīng)力可以用旋緊螺帽、端部用張拉千斤頂張拉、拉桿中間設(shè)置法蘭螺絲收緊扣及電熱法張拉等手段完成?？v向張拉不補強加固的大致施工工藝為：鑿開梁端橋面鋪裝，在梁端頂部按設(shè)計斜度鑿出錨固槽。鉆孔。在錨固槽內(nèi)沿梁腹板側(cè)壁方向按設(shè)計斜度鉆兩個平行的孔洞。粘貼梁端錨固墊板和梁底的短柱支座墊板。安裝拉桿鋼筋。拉桿分水平段及

44、彎起的錨固段兩部分，各拉桿的松緊度應(yīng)調(diào)整一致。張拉。每片梁上的幾根拉桿應(yīng)保持均衡張拉。封錨。用防水砂漿或環(huán)氧砂漿填人錨固槽封錨。防護處理。(3)組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法(4)豎向頂撐張拉法這是既布置有水平補強拉桿，也布置有下?lián)问窖a強拉桿的組合式預(yù)應(yīng)力加固方法。2.5.3.2 體外預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法(1)鉆孔。(2)安裝錨固板。(3)安裝定位銷或定位箍圈。U型定位箍圈常用1216鋼筋焊制，頂端設(shè)有穿鋼絲束用的套環(huán)。鋼絲束由一端錨固板穿人經(jīng)過各定位箍圈，再從另一端錨固板穿出并收緊鋼絲束后用軋絲錨頭臨時固定。 (4)張拉。在鋼絲束一端用張拉千斤頂或絞車張拉鋼絲束，待達到設(shè)計張拉值后即進行錨固，再澆

45、筑封頭混凝土。(5)防護處理。鋼絲束涂上紅丹和防銹漆，外面再罩以砂漿或混凝土保護層，或者用套管封閉鋼絲束。 用復(fù)合材料板外部預(yù)施應(yīng)力加固混凝土梁從梁的底部對其施外部預(yù)應(yīng)力的方法是：用液壓千斤頂將梁向上拱起，使梁與涂有環(huán)氧樹脂的HIP板(或稱復(fù)合材料板)松接觸。待環(huán)氧樹脂硬結(jié)后，卸下千斤頂。處于受拉狀態(tài)的HIP板將阻止梁完全彈性恢復(fù)，在梁的上、下翼緣產(chǎn)生初始壓應(yīng)力和初始拉應(yīng)力，這些應(yīng)力與運營荷載產(chǎn)生的應(yīng)力符號相反。 粘貼法加固 鋼板粘貼補強法(1)鋼板粘貼補強法的概念鋼板粘貼補強法是采用環(huán)氧樹脂系列粘貼劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉緣或薄弱部位,使之與結(jié)構(gòu)物形成整體,用以代替需增設(shè)的補強鋼

46、筋,提高梁的承載能力,達到補強效果的一種加固方法。用粘貼鋼板來加固橋梁具有如下優(yōu)點：不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物；加固工程幾乎不增大原結(jié)構(gòu)的尺寸；盡管工程質(zhì)量要求很高，但施工時并不要求高級的專門技術(shù)人員操作；能在短期內(nèi)完成加固工程；幾乎可以不改變具有歷史價值建筑物的原有藝術(shù)特點。(2)鋼板粘貼補強法的施工工藝鋼板粘貼依據(jù)采用粘結(jié)劑的不同，其施工工藝也有所不同。若粘結(jié)劑為液狀時，用注入施工法，若粘結(jié)劑為膠狀時，用壓貼施工法。上述兩種施工工藝僅是在粘結(jié)劑的使用方法上有所不同。前者在鋼板安裝后用注入法加入，后者是在鋼板粘貼前用涂刷法事先涂好，而其他施工工藝過程沒有什么區(qū)別?，F(xiàn)把壓貼施工法的施工過程敘

47、述如下，而注入法也基本相似。對被粘貼鋼筋混凝土梁或板進行表面處理。將梁底粘貼部位混凝土表面用砂輪磨平，并基本達到能見到混凝土粗骨料的程度。制作用于粘貼加固的鋼板，并對其表面進行處理，鋼板按所需尺寸切割而成。鋼板表面在粘貼面可采用刨床加工成菱形，格狀刻痕，以增加粘結(jié)性能。鋼板除銹采用手工操作鋼絲刷除銹，有條件時采用噴砂除銹。用沖擊電轉(zhuǎn)在鋼板與混凝土底面上轉(zhuǎn)孔。鋼板鉆孔可采用梅花形式布置。用丙酮清除鋼板表面油脂，用刷子清除混凝土表面灰塵等。配制壞氧樹脂粘結(jié)劑。在鋼板和混凝土粘結(jié)面上用刮刀均勻涂刷配制好的環(huán)氧樹脂打底層。在鋼板及混凝土粘結(jié)面已打好底層后，再用刮刀在鋼板上均勻涂刷配好的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。

48、壓貼鋼板，并迅速擰緊脹錨螺栓，試驗時還用千斤頂頂緊。壞氧樹脂養(yǎng)生，一般要求不少于三天。隨著氣溫增高，養(yǎng)生時間可適當減少。鋼板與混凝土表面之間縫隙用稠度較高的壞氧樹脂水泥砂漿來填塞、勾縫，脹錨螺栓帽用環(huán)氧樹脂水泥砂漿封住。 粘貼玻璃鋼加固采用環(huán)氧樹脂膠漿粘貼玻璃纖維布形成玻璃鋼，可以大大提高粘貼層的抗拉強度。在補強加固工程中，常常在玻璃纖維布中間粘貼5cm的高強鋼絲予以加勁。粘貼玻璃鋼補強加固的施工技術(shù)要點是：(1)搭設(shè)支架，安裝成型模板。(2)混凝土粘貼面的表面處理(同前)。(3)用高強鋼絲制備加勁。高強鋼絲除銹后綁成排柵，并用丙酮擦洗，然后涂上環(huán)氧樹脂膠漿。(4)成型。在成型模板上鋪一層塑料

49、薄膜，在其上先刷一層環(huán)氧膠漿，鋪設(shè)第一層玻璃纖維布，壓平擠出氣泡，再刷第二層環(huán)氧膠漿，鋪第二層玻璃纖維布。當鋪至所需厚度韻一半時，即可鋪放加工好的高強鋼絲排柵，并用環(huán)氧砂漿填平排柵的空隙，刮平后再鋪設(shè)其余幾層玻璃纖維布。(5)粘貼。在成型的玻璃鋼頂面鋪一層環(huán)氧砂漿，用支撐由中部向兩端依次均勻地頂起模板，使玻璃鋼緊貼在構(gòu)件表面上，至環(huán)氧砂漿從縫隙中溢出，再用最外一層寬玻璃纖維布將溢流的環(huán)氧砂漿包敷在梁的腹板上。(6)脫模和防腐處理。 粘貼鋼筋加固采用粘貼鋼筋補強時，所用鋼筋的直徑以不超過8mm為宜，粘貼劑環(huán)氧砂漿的厚度一般為鋼筋直徑的兩倍。粘貼鋼筋的施工要點為：(1)搭設(shè)支架，在支架上設(shè)支承梁和

50、成型模板； (2)混凝土粘貼面的表面處理。 (3)布設(shè)鋼筋。鋼筋事先按設(shè)計長度拉直截好，用丙酮擦洗后放在模板上綁扎成排柵，或在橋下點焊成排柵后就位。鋼筋排柵表面涂一層環(huán)氧樹脂膠漿后用吊桿吊住并緊貼在構(gòu)件底面上。 (4)粘貼。為了便于脫模，在模板上先鋪一層塑料薄模。將環(huán)氧砂漿均勻地攤鋪在模板上。在模板與支承梁之間打人木楔將模板頂起壓在構(gòu)件底面上，使環(huán)氧砂漿在壓人鋼筋排柵空隙內(nèi)以保證鋼筋與混凝土粘成一體。(5)脫模與防護。待環(huán)氧砂漿固化后即可拆卸模板，檢查粘貼質(zhì)量并進行修補，最后對鋼筋進行涂漆等防護處理。 改變結(jié)構(gòu)體系加固法不同的結(jié)構(gòu)體系受力特點不同，例如簡支梁的跨中彎矩較同跨徑的連續(xù)梁、拱式或剛

51、架式體系要大得多，因此，利用這一特點，通過改變原橋上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系可以達到改善結(jié)構(gòu)受力，提高承載能力的目的。(1)改變結(jié)構(gòu)體系加固法的概念。改變結(jié)構(gòu)體系法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)體系(如在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩，或把簡支梁與簡支梁加以連接，從而由簡支變?yōu)檫B續(xù)，或者在梁下增設(shè)如鋼桁架等的加勁梁或疊合梁；或者改小橋為涵洞等)以減少梁內(nèi)應(yīng)力、提高承載能力的一種加固方法。改變結(jié)構(gòu)體系的方法很多，然往往皆要在橋下操作，或設(shè)置永久設(shè)施，因而影響橋下凈空。因此，要在不影響通航及橋梁排洪能力的情況下使用。該法由于加固效果較好，因此是目前國內(nèi)外用來解決臨時通行超重車輛常見的一種加固措施。重車通過后，臨時支墩可以隨著

52、拆除，故對通航、排洪影響不大。(2)簡支變連續(xù)梁加固法此加固方法是將原多跨簡支梁的梁端連接起來，使受力體系由原來的簡支轉(zhuǎn)換為連續(xù)(見圖2-6所示)，改善結(jié)構(gòu)的受力狀況，以期提高結(jié)構(gòu)的承載能力。這種方法主要適用于原簡支梁橋跨中截面抗彎承載能力明顯不足的情況。但是必須充分考慮到原橋的地基條件，防止由于基礎(chǔ)沉降等對新形成的連續(xù)體系上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。支座可不更換。圖2-6 簡支梁變連續(xù)梁a簡支體系；b連續(xù)體系采用連續(xù)體系改造上部結(jié)構(gòu)的一般做法是：鑿開橋面鋪裝層，并將原梁頂混凝土保護層鑿除，使梁頂部鋼筋外露，同時將原箍筋切斷拉直，沿梁增設(shè)縱向受力鋼筋。澆筑梁頂加高混凝土及梁端接頭混凝土。此時，除必須

53、將梁端面鑿毛清除外，有時為了增加接頭處的剛度及加大梁端受壓區(qū)截面面積，也可考慮把相鄰梁的端隔板之間澆成整體混凝土。若采用更換支座進行加固，則需拆除原支座，用一組帶有加勁墊板的新支座來替換。重做橋面鋪裝層。 用臨時支架加固時，改變了原簡支梁橋的受力體系，支點處將產(chǎn)生負彎矩，故必須進行受力驗算。此法由于縮短了橋梁跨徑，使橋梁承載能力得到提高。(3)加勁梁或疊合梁加固法采用加勁梁或疊合梁以增強主梁的承載能力，也使常用的改變橋梁結(jié)構(gòu)體系的一種加固法。其形式有多種。如圖2-7所示。圖2-7 加勁梁式疊合梁加固形式示意采用加勁梁或疊合梁加固時，應(yīng)根據(jù)加固時結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的實際受力狀態(tài)，分清主次，進行合理的抽

54、象和簡化，得出計算圖式，進行補強計算。因?qū)嶋H結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，各種結(jié)構(gòu)部分之間存在著多種多樣的聯(lián)系，而決定聯(lián)系性質(zhì)的主要因素是結(jié)構(gòu)各部分的剛度比值。故新舊結(jié)構(gòu)體系可依據(jù)相對剛度大小分解為基本部分和附屬部分，以分開計算其內(nèi)力，如分成主梁與次梁，主跨與附跨，并注意略去結(jié)構(gòu)的次要變形，從而獲得較簡明的力學圖式。(4)改橋為涵加固法對于跨徑較小的橋梁，在不影響通航和排洪能力的情況下，可采用改橋為涵的方法進行加固。 增加輔助構(gòu)件加固法當梁體結(jié)構(gòu)基本完好，而其承載力不能滿足要求或者需要提高荷載等級時，一般可以采取增加輔助構(gòu)件的方法進行加固。(1)增加主梁當采用增加主梁的方法進行技術(shù)改造時，新增加的主梁一般設(shè)置

55、在原有中梁的兩側(cè)，在新增主梁位置上將原橋面鑿開，切斷原橫隔梁，利用原結(jié)構(gòu)設(shè)置懸掛模板，現(xiàn)場澆筑新增主梁混凝土。對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，考慮到在橋上無法進行預(yù)應(yīng)力張拉，新增預(yù)應(yīng)力梁必須先在預(yù)制場張拉后再安裝就位。為了使新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)成整體共同受力，通常將原主梁之橫隔梁內(nèi)鋼筋與新梁橫隔梁的鋼筋焊接起來，或通過預(yù)埋鋼板將新舊橫隔梁聯(lián)結(jié)，有時還在橫隔梁下部增設(shè)貫通全橋?qū)挼穆?lián)結(jié)鋼筋，并加大橫隔梁下緣混凝土截面，將此鋼筋包裹在混凝土內(nèi)。與此同時整體澆筑橋面鋪裝混凝土，為進一步加強整體性，橋面鋪裝混凝土中常設(shè)置鋼筋網(wǎng)。(2) 增設(shè)縱梁加固法 在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載能力高和

56、剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當增設(shè)的縱梁位于主梁一側(cè)或兩側(cè)時，則兼有加寬的作用。舊橋主梁中間增設(shè)縱梁時，可拆除個別主梁或兩相臨主梁之間的翼板，重而形成空位，然后再在空位上安裝承載能力和剛度都比原有主梁大的新縱梁(見圖2-8)，以負擔更多的外部荷載。為保證新舊主梁能夠共同工作，普遍感到困難的是使新舊混凝土梁得以聯(lián)結(jié)，因此，必須注意做好新舊梁之間的橫向聯(lián)結(jié)。橫向聯(lián)結(jié)的做法很多，有企口鉸結(jié)、鍵槽聯(lián)結(jié)、焊接和鋼板鉸結(jié)等。 對裝配式杠梁，可采用企口鉸結(jié)，鍵槽聯(lián)結(jié)的形式，而常

57、用的是梁跨中部分采用企口鉸結(jié)，而在較薄弱的梁端需采用數(shù)道鍵槽聯(lián)結(jié)。(3)增設(shè)橫隔梁對于因橫向整體性差而降低承載能力的橋梁結(jié)構(gòu)，可以采用增加橫隔梁的方法以增加各主梁之間的橫向聯(lián)結(jié)。此時可在新增橫隔梁部位的主梁梁肋上鉆孔，設(shè)置貫通全橋?qū)挼臋M向聯(lián)結(jié)鋼筋，此鋼筋的兩端用螺帽錨固在兩側(cè)主梁梁肋外側(cè)。澆筑新增橫隔梁混凝土之前應(yīng)將與主梁結(jié)合處的混凝土表面先鑿毛清洗，然后懸掛模板澆筑橫隔梁混凝土。圖2-8 增設(shè)縱梁的加固圖式a原橋上部構(gòu)造；b拆除個別主梁安裝新縱梁后的構(gòu)造；c拆除相鄰主梁翼板安裝新縱梁后的構(gòu)造abc 粘貼復(fù)合材料加固法復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的單一材料，用物理或化學的方法經(jīng)人工復(fù)合而成的一種

58、多相固體材料。目前已研制成功的復(fù)合材料有玻璃纖維補強塑料(GFRP)(我國稱之為玻璃鋼)、凱夫拉爾纖維補強塑料(KFRP)和碳纖維補強塑料(CFRP)。隨著結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的研制成功，一種在體外(主要是受拉區(qū))粘貼鋼板以加固鋼筋混凝土桿件的新技術(shù)，已在許多國家得到較廣泛的應(yīng)用。但該技術(shù)具有鋼板銹蝕可能引起鋼板與混凝土層間粘結(jié)損壞、鋼板運送長度受到限制等缺點。鑒于外帖鋼板加固鋼筋混凝土梁存在的缺陷，近年來，國外科學家著手研究，采用環(huán)氧粘結(jié)纖維補強塑料亦稱纖維復(fù)合材料，簡稱為復(fù)合材料)加固鋼筋混凝土梁的方案。其大體施工過程如下：(1)將混凝土表面進行打磨、平整，去掉12m的表面松層；(2)用鋼絲刷將其表

59、面擦毛；(3)用丙酮將混凝土與復(fù)合材料表面清理干凈；(4)在混凝土表面涂抹一層均勻飽滿的粘接劑(環(huán)氧等)(5)將已裁剪好的復(fù)合材料粘貼上去，并沿受力方向按壓趕出氣泡，以使復(fù)合材料與混凝土表面緊密粘結(jié)；(6)當復(fù)合材料粘貼層數(shù)多于一層時，重復(fù)上述過程；(7)最后，在復(fù)合材料表面再涂抹一層粘接劑，上覆塑料薄膜，并用木模板壓緊復(fù)合材料，一周后待粘結(jié)劑完全固化，方可拆模。 粱式橋上部結(jié)構(gòu)的拓寬改建為了提高橋梁的通過能力，適應(yīng)路線拓寬改建的要求，必須把寬度較窄的橋梁加以拓寬改建。(1)單邊拓寬改建法當原有公路路線是以單邊拓寬進行改建時，相應(yīng)地，對舊橋也可采用單邊拓寬的形式予以改建。其做法是，平行于原橋另

60、建一座新的橋跨結(jié)構(gòu)，見圖2-9。在道路改建拓寬中，對于雙車道公路，提高其通過能力的最好方法就是將該路擴建為有中千方隔帶的分向行駛的四車道公路。為此，舊橋為雙車道時，往往可采用新建雙車道橋梁的改建方案。同時，為解決新舊橋梁聯(lián)接上的困難，新舊橋沿縱向可設(shè)一通縫，互不相聯(lián)，各自受力縱向的接縫應(yīng)用鋼板來蓋過，并在此位置即橋面中心線上設(shè)一預(yù)制混凝土分隔帶，使上下廠車輛在各自車道內(nèi)行駛，從而與路線的改建相適當。圖2-9 單邊拓寬鋼筋混凝土梁式橋的實例(2)雙邊對稱拓寬改建法為了與舊有路線雙邊對稱拓寬的方案相適應(yīng)，許多舊橋也須采用雙邊對稱拓寬的改建方案。舊橋雙邊拓寬又有增設(shè)獨立邊橋作為人行道或慢車道，以及增