橋梁加固的主要方法和實例講解ppt課件

1、橋梁維修加固的主要方法和實例,陳斌,基本原則,經(jīng)過技術(shù)狀況評定以及承載能力鑒定 盡量不傷害原結(jié)構(gòu)，減少拆除與更換 特殊傷害（高溫、凍融、腐蝕等）應專項處置 確保工藝流程的安全有效,主要方法,更換原構(gòu)件 增大截面 粘貼鋼板、纖維復合材料 增加體外預應力 改變結(jié)構(gòu)體系,梁式橋加固,施加體外預應力,需進行加固,構(gòu)件強度不滿足,橋梁穩(wěn)定性不滿足,橋梁耐久性不滿足,構(gòu)件剛度不滿足,改變結(jié)構(gòu)體系,增大截面,粘貼鋼板,粘貼纖維復合材料,更換主梁,增強橫向整體性,梁式橋加固簡支梁、板橋,連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu),拱式橋加固加固方法,增大主拱截面、調(diào)整拱上建筑恒載、增強橫向整體性,增大截面或改變截面形式、粘貼鋼板及纖維

2、復合材料增強橫向整體性,增強橫向整體性、粘貼鋼板及纖維復合材料、施加體外預應力以及增大構(gòu)件截面,增大截面、調(diào)整拱上建筑恒載、增加拱肋、增強橫向整體性以及粘貼纖維復合材料,外套鋼管混凝土增大截面、粘貼纖維復合材料、更換吊桿或系桿、改善橋面系結(jié)構(gòu)及增強橫向整體性,圬工拱橋,雙曲拱橋,桁架、剛架拱橋,鋼筋混凝土箱板（肋）拱橋,鋼管混凝土拱橋,橋梁下部結(jié)構(gòu)加固,蓋梁,臺身,墩柱,增大截面、粘貼鋼板或纖維復合材料等方法加固,采用增大截面、鋼套管內(nèi)灌混凝土、粘貼纖維復合材料或鋼板等方法加固,采用外包鋼筋混凝土套箍、更換臺后填土、增設輔助擋土墻、框架梁加注漿錨桿等方法加固,基礎,基礎沖刷,地基,采用增大基礎

3、底面積、增大樁頭面積增加基樁、增設支撐梁等方法加固,可采用高壓旋噴注漿、土體注漿等方法加固,用拋石、砌石防護、石籠、板樁防護、上游設導流壩、下游設攔砂壩等方法加固,1. T型梁病害,2. 支座破損,3. 蓋梁、墩柱開裂,3. 蓋梁、墩柱開裂,4. 連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁斜裂縫,4. 連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁斜裂縫,4. 連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁斜裂縫,5. 連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁縱向裂縫,5. 連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁縱向裂縫,6. 連續(xù)箱梁縱、橫向開裂,貼碳纖維布,7. 支座滑移,最大3cm,最大1013cm,設置擋塊,8. 火災后修復,火,混凝土剝落,混凝土剝落、鋼筋退火,鑒定結(jié)論,1、火災對大橋6#7#跨有明顯的損傷，對橋溪溝大橋5

4、#6#（含6#墩下T梁的橡膠支座）無影響。 2、大橋6#7#跨的受損墩柱、聯(lián)系梁、蓋梁和預應力空心板均應進行加固。 2008年8月22日完成大橋6#7#跨的荷載試驗,經(jīng)對測試數(shù)據(jù)的初步分析, 橋溪溝大橋6#7#跨火損后仍能滿足原設計要求，可在原設計荷載下正常使用。從耐久性角度考慮，該跨應進行必要的加固和補強,加固措施,1、空心板加固 對118號空心板進行修復，首先在未剝落底板鑿除混凝土，鑿除深度為2.5cm，誤差小于5mm，對受損混凝土在鑿除深度上應增加0.51cm，保證新鮮混凝土強度達到C40。植筋掛設2525cm6鋼筋網(wǎng)，用噴射厚度為3.5cmC40混凝土防護。再粘貼2層200g厚度為0.

5、111mm碳纖維布，每塊板對稱貼三條，單條寬20cm,加固措施,2、橋墩蓋梁加固 鑿除表面混凝土，鑿除深度為3cm，誤差小于5mm，對受損截面深度大于3cm處，應增加0.51cm，保證新鮮混凝土強度達到C30。在側(cè)面和底面植筋，掛設2525cm6鋼筋網(wǎng)，噴射C30混凝土，噴射分兩次完成，第一次噴射應保證厚度修復到原結(jié)構(gòu)尺寸，第二次保證3cm，平均厚度為6cm,加固措施,3、橋墩系梁修復 對表面未剝落的面層，鑿除混凝土深度為3cm，誤差小于5mm，對受損截面深度大于3cm處，應增加0.51cm，保證新鮮混凝土強度達到C30，鑿除后用C30環(huán)氧砂漿抹平修復,加固措施,4、橋墩墩柱加固 對表面未剝落

6、的面層，鑿除混凝土深度為3cm，誤差小于5mm，對受損截面深度大于3cm處，應增加0.51cm，保證新鮮混凝土強度達到C30。矯正受損鋼筋，對變形較大，且無法矯正的鋼筋，采用截斷后連接的方式矯正。然后在橋墩墩柱混凝土表面植筋掛鋼筋網(wǎng)，第一次噴射應保證厚度修復到原結(jié)構(gòu)尺寸，第二次保證2cm，噴射平均厚度為4cm混凝土,9. 拱橋加固,病害,1、拱肋 發(fā)現(xiàn)拱肋分布5條橫向裂縫，分布拱腳、跨中位置。裂縫由拱肋頂面向底面發(fā)展，裂縫寬度在0.1mm左右，最寬處達到0.20mm。5條裂縫均發(fā)展至拱肋側(cè)面，拱頂裂縫由底面向上緣發(fā)展，側(cè)面最高高度達60cm，拱腳裂縫由拱背向底面延伸，裂縫最長長度70cm，裂縫

7、高度均已超過截面中性軸,拱肋拱頂立面裂縫,拱肋拱腳拱背裂縫,病害,2、橋面鋪裝及行車道板 橋面為水泥混凝土鋪裝層與車行道板現(xiàn)澆，目前橋面平均橫坡為1.3%，比設計值略小。檢查中發(fā)現(xiàn)橋面行車道板存在41條橫向裂縫，其中39條橫向貫通，41條裂縫均上下貫通,橋面裂縫,行車道板底面裂縫,病害,3、人行道系 本橋人行道系構(gòu)件包括人行道板、人行道梁及護欄，人行道路緣石平均高度為30cm。人行道梁目前被水流侵蝕，長有青苔，護欄扶手松動，人行道板存在少量松動病害。綦江側(cè)橋臺，第24號人行道挑梁上游懸臂端根部開裂，裂縫寬約0.2mm,病害,4、伸縮縫 全橋共設置5道橡膠伸縮縫，伸縮縫防水功能已喪失。 5、縱梁

8、 縱梁連接處出現(xiàn)2處混凝土崩裂，崩裂最大寬度為2mm,鑒定結(jié)論,定期檢查結(jié)論： 橋整體狀況評定為四類，橋梁處于較差狀態(tài)。橋面行車道板已達到五類，處于危險狀態(tài)。主要病害為：橋梁橋面鋪裝及行車道板存在共39條貫通性裂縫，行車道板整體性已喪失；主拱拱肋共發(fā)現(xiàn)5條結(jié)構(gòu)性裂縫，裂縫寬約0.1mm0.2mm，裂縫高度已超過截面中性軸，裂縫已超限,鑒定結(jié)論,結(jié)構(gòu)檢算結(jié)論： 主橋主拱肋在考慮現(xiàn)有病害條件下，承載能力不能夠滿足通行汽車-20級、掛車-100，人群-3.5kN/荷載的要求。橋面行車道板承載能力也不滿足設計荷載要求。 綜合結(jié)論： 現(xiàn)狀態(tài)下的江津真武大橋總體技術(shù)等級評定為四類，處于較差狀態(tài)。主拱肋、橋

9、面行車道板強度不滿足汽車-20級、掛車-100、人群-3.5kN/ 荷載使用要求,主要病害成因分析,1、拱肋病害成因分析 拱肋外觀缺陷：發(fā)現(xiàn)拱腳頂面有橫向裂縫，裂縫最寬處達到0.20mm，裂縫高度已超過截面中性軸，不滿足規(guī)范要求。 在橋墩、基礎的檢查中未見墩臺及基礎變形，因此排除由基礎破壞造成拱肋開裂的可能。在測量拱軸線中發(fā)現(xiàn)，拱肋上下緣線形與設計值吻合較好，排除拱軸線下?lián)显斐傻拈_裂。 根據(jù)定期檢查結(jié)果及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)論，造成本項病害的主要原因是由于近期大量重車的通行，實際荷載和沖擊遠大于設計荷載汽車-20級荷載標準，這是造成近期拱腳及拱頂截面迅速開裂,主要病害成因分析,2、行車道板病害分析 行車

10、道板外觀病害：造成行車道板開裂的主要原因也是現(xiàn)在通行荷載超過設計荷載，導致橋面局部應力過大，使結(jié)構(gòu)破壞。施工中未嚴格按照設計圖紙要求，把預制橫置橋面板變更為整體現(xiàn)澆板，也是行車道破壞的一個原因。 行車道板破壞，也加大了汽車沖擊對橋梁主拱肋的影響，近期出現(xiàn)的拱肋裂縫也是一個印證,病害處置措施,1、拱肋加固 處治目的：將現(xiàn)有開裂結(jié)構(gòu)恢復成無鉸拱構(gòu)造，同時增加截面，滿足設計荷載標準。 1.1 拱肋裂縫處理 對全橋的裂縫采用“必可”法封閉,病害處置措施,1、拱肋加固 1.2 拱肋增大截面加固 拱腳采用在拱背增大截面法進行加固處理：在兩岸拱肋上植HRB12筋，拱肋植筋間距2020cm，澆筑C40混凝土，

11、混凝土在沿拱肋縱向約10m的長度內(nèi)，增厚30cm；拱頂采用在拱肋底面粘貼鋼板的方法，加固拱頂?shù)酌?0m區(qū)域均粘貼8mmQ345B鋼板，單塊鋼板規(guī)格為10000（長）150（寬）8（厚）mm，每片拱肋上粘貼3塊，全橋共12塊,病害處置措施,2、更換行車道板和橋面鋪裝 拆除現(xiàn)有鋪裝層和行車道板，在現(xiàn)有縱梁上加設基本尺寸規(guī)格為9505675cm，設計強度為C50的橫梁（在伸縮縫位置做特殊處理），橫梁沿橋縱向按立柱間距布置，在橫梁上鋪設尺寸規(guī)格3789925cm（除拱頂區(qū)域）；在拱頂區(qū)域上鋪2329925cm的行車道板，設計強度為C40,病害處置措施,2、更換行車道板和橋面鋪裝 在行車道板上澆筑均厚1

12、0.6cm的橋面鋪裝，橋面橫坡為1.5%，混凝土強度為C40。為增加其防水效果，鋪裝層還需摻入杜拉纖維、減水劑、微膨脹劑，以防止混凝土微裂紋。杜拉纖維的摻入量1.5kg/m3；微膨脹劑摻入量30kg/m3；減水劑摻入量適當即可。 為確保鋼筋位置與設計值對應，建議在5050區(qū)域內(nèi)設置不少于4個預制混凝土塊，確保鋼筋網(wǎng)高度距混凝土頂面為4cm,病害處置措施,3、更換人行道系 鑒于人行道護欄松動，人行道板疏松，人行道梁混凝土表面存在露筋的缺損，表面水流侵蝕嚴重，人行道高度不滿足重慶市公路橋梁人行道高度40cm的要求?，F(xiàn)對人行道系進行全部更換，拆除現(xiàn)有人行道欄桿、人行道板和人行道梁，然后在橫梁上砌筑人

13、行道板、路緣石和欄桿等。新人行道系全部材料采用C30混凝土，新做人行道板單塊規(guī)格1.25996cm。鋪成后，采用2cm水泥砂漿層抹平,病害處置措施,4、改變縱梁結(jié)構(gòu)形式減少伸縮縫 在維修整治中，為增加橋梁整體性，將橋面鋪裝盡可能連續(xù)，現(xiàn)有全橋縱梁的變形縫減少4道。同時將現(xiàn)有伸縮縫也需進行拆除更換。行車道板和橋面鋪裝更換后，全橋共設5道伸縮縫，分別設置于墩、臺交界處。伸縮縫規(guī)格為SSFB40型伸縮縫，伸縮縫回填區(qū)混凝土強度為C40,病害處置措施,5、縱梁修復 對于縱梁連接處崩裂的混凝土先進行鑿除，然后用C40混凝土將鑿除刷新舊混凝土截面膠后澆筑新的混凝土，新混凝土強度設計值達到C40,維修加固總

14、體示意圖,施工工序,工程概況 主跨140m+240m140m 預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu) 變截面、直腹板、單箱單室(箱寬22m) 懸臂澆筑,10. 預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋加固,主要缺陷 主跨跨中下?lián)?1.7cm 腹板與底板交接處裂縫（3mm） 主跨80至160m范圍腹板開裂 箱梁頂板縱向開裂,主要原因 墩頂索布設不足 截面選擇不佳(剪力滯效應明顯) 無下彎索,豎向預應力損失估計不足,加固方案 墩頂增設體外預應力鋼束(121915.24) 局部粘貼鋼板 裂縫灌澆、封閉,1,2,1,2,11. 預應力混凝土T梁加固,缺陷,T梁馬蹄開裂,缺陷,鑿開保護層后仍見裂縫,未見粗骨料出露,驗算結(jié)論,考慮第4跨2#

15、T梁馬蹄缺陷（不考慮馬蹄參與受力）時： 1#梁預應力鋼筋不滿足“規(guī)范”要求； 2#梁的強度、混凝土應力、預應力鋼筋應力等都不滿足規(guī)范要求,荷載試驗結(jié)論,左幅第5跨上部T梁的強度和剛度滿足規(guī)范要求； 左幅第4跨上部T梁的強度和剛度滿足規(guī)范要求，但其強度安全儲備偏??；左幅4#墩頂處T梁強度滿足規(guī)范要求； 左幅3#墩底截面強度滿足規(guī)范要求； 第4跨T梁跨中裂縫在最大試驗荷載作用下，1#、3#梁梁底縱縫寬度未出現(xiàn)明顯變化，2#梁底縱縫隨荷載增加而增大,加固方案,表面缺陷修補 對于面積小于（2525）cm2，深度小于5cm時的混凝土表面缺損，鑿除松動混凝土，外露骨料，鋼筋除銹，用聚合物水泥基修補材料進行

16、修補。 對于缺損面積大于（2525）cm2，深度大于5cm時的混凝土結(jié)構(gòu)表面缺損，鑿除松動混凝土，外露骨料，鋼筋除銹，噴涂界面劑，采用環(huán)氧混凝土修補。 裂縫修補 采用自動低壓滲注法進行處理。 鋼筋外露、銹蝕處理 將鋼筋銹跡清除，并將松動混凝土鑿除，外露骨料，洗凈，并保持混凝土表面干燥，同時采用聚合物水泥基修補材料進行修補,加固方案,粘鋼加固 采用8mm厚、400mm寬鋼板條粘貼在第4跨跨中薄弱截面梁底面，鋼板分布范圍為T梁第3、第5橫隔板之間，有效長度約16m。鑒于2#梁豎向裂縫較多，馬蹄側(cè)面亦粘貼鋼板。粘貼均采用壓力注膠黏結(jié),加固方案,12. 石拱橋加固（重車237T過橋,主要病害,T梁車行道板存在網(wǎng)狀裂縫，46跨較為嚴重，其橫向裂縫大都貫通梁肋間翼板，間距約20cm50cm，裂縫最大寬度0.20mm；縱向裂縫主要位于跨中區(qū)域，第2第3道橫隔板間，最大寬度0.20mm 主橋3#腹拱3/4跨處橫向砌縫開裂，裂縫貫通腹拱圈，砌縫砂漿脫落；拱上立墻多處滲水,鑒定結(jié)論,通過對橋梁的現(xiàn)狀檢查、專項檢查、結(jié)構(gòu)檢算和靜、動載試驗，并對檢查結(jié)果進行綜合分析比較，認為在大件車荷載作用下，桃子立交橋除石拱橋主拱圈拱腳截面和T梁車行道板承載能力不滿足要求，其余構(gòu)件驗算截面均滿足要求,加固設計思路,對于石拱橋，主拱圈拱腳