建筑第五橋梁上部結(jié)構(gòu)的維修和加固技術(shù)

建筑第五橋梁上部結(jié)構(gòu)的維修和加固技術(shù)第1頁/共86頁5.4.1.1

梁式橋上部結(jié)構(gòu)常見的主要缺陷

一混凝土梁式橋上部結(jié)構(gòu)的缺陷（1）在混凝土梁式橋上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的主要缺陷，根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造形式、使用構(gòu)件、建橋處地理氣候條件以及使用情況等的不同，其產(chǎn)生的部位、種類和程度也不同。（２）混凝土梁式橋中的主要缺陷往往從表層發(fā)生的各種異常現(xiàn)象中反映出來，如裂縫、磨損、剝落、掉角、露筋、銹蝕、蜂窩麻面等等。第2頁/共86頁（３）混凝土橋由于暴露在自然界中，缺陷長年累月地受到自然界各種因素的影響，缺陷會擴大、發(fā)展、加深。

(4)在混凝土橋中，許多缺陷和原因不是一一對應(yīng)的，不少情況是由一個因素引起，而其他因素則多為促進缺陷發(fā)展的原因。第3頁/共86頁二橋梁車輛荷載設(shè)計標準偏低，承載能力不足（１）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，但為了適應(yīng)道路運輸對橋梁載重要求的發(fā)展，設(shè)計規(guī)范在不斷的修訂，設(shè)計用的汽車荷載也在不斷的增大。（２）很多根據(jù)“舊規(guī)范”設(shè)計的橋梁仍在使用，這些橋梁上部結(jié)構(gòu)承載能力要比現(xiàn)行規(guī)范要求的荷載設(shè)計標準為小，這樣就出現(xiàn)了各種承載能力橋梁并存的情況。第4頁/共86頁（３）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，許多舊橋由于荷載等級偏低，承載能力不足使橋梁結(jié)構(gòu)受到損害。三橋面凈寬偏小，影響橋梁的通過能力由于道路交通的不斷發(fā)展，顯得許多舊橋修建標準偏低，橋面窄小，致使車輛不能順利流暢通過。為此，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。第5頁/共86頁5.4.1.2梁式橋主要缺陷的種類及原因分析一梁式橋主要缺陷的種類

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，其他主要由于設(shè)計、施工和外界因素等原因造成的，分類如下圖3-4-1：第6頁/共86頁二梁式橋上部結(jié)構(gòu)主要缺陷的原因分析

1.設(shè)計方面的原因：設(shè)計上引起的缺陷主要有結(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。（１）結(jié)構(gòu)不合理：在橋梁設(shè)計方案的選擇過程中，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)形式。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。

第7頁/共86頁（２）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。（３）在構(gòu)件的一些特殊部位的設(shè)計錯誤：如構(gòu)件的角隅處，預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固處。

（４）設(shè)計施工圖紙不完善：在設(shè)計圖紙中，鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置往往存在一些問題。第8頁/共86頁2.施工方面的原因：（1）材料性質(zhì)不好：施工中所采用的混凝土、鋼筋、預(yù)應(yīng)力剛才等材料，如質(zhì)量不好，不符合規(guī)范要求，常常是導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各中缺陷的內(nèi)在因素。（2）施工質(zhì)量不好：在混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞的原因，最多的是由于施工質(zhì)量不好引起的。（3）施工操作人員的技術(shù)熟練程度與素質(zhì)，也對施工質(zhì)量起著重要作用。第9頁/共86頁（4）以下就容易產(chǎn)生缺陷的主要工種作一概略說明：

①鋼筋安裝：鋼筋網(wǎng)和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。

②混凝土的澆注和養(yǎng)生：混凝土澆注不慎會導(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。第10頁/共86頁

③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。

④模板等臨時工程的設(shè)置：模板設(shè)計不好，或拆除過早，也都能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。3.外界因素：外界因素指行駛于橋梁上的車輛流量的不斷增加，車輛載重的加大；突發(fā)事故的發(fā)生；自然界的特大災(zāi)害；周圍惡劣的環(huán)境以及橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞，出現(xiàn)不均勻沉陷等等。第11頁/共86頁5.4.2橋梁維修加固的主要方法5.4.2.1橋梁維修加固的一般原則一橋梁需要加固的現(xiàn)狀

1.橋梁承載能力不足，按照現(xiàn)行需要通行的車輛進行驗算不能滿足強度要求。評定舊橋承載力可采用理論分析計算或?qū)嶋H荷載試驗的方法。采用理論分析計算法評定校核舊橋承載力，并確定是否需要加固時，又可采用以下兩種做法：

第12頁/共86頁（1）采用實際計算應(yīng)力與容許應(yīng)力進行大小比較的方法。即實際荷載作用下構(gòu)件所產(chǎn)生的計算應(yīng)力大于材料實測容許應(yīng)力則需加固；反之，采用維修養(yǎng)護即可。（2）采用實際計算內(nèi)力（主要是彎矩）與構(gòu)件容許內(nèi)力比較分析法。即若實際荷載作用下，構(gòu)件必須承受的最大內(nèi)力大于構(gòu)件可能承受的內(nèi)力時，則需加固，反之，不需加固。第13頁/共86頁

2.橋梁局部產(chǎn)生破損，如裂縫、剝落等，若破損嚴重，已不能滿足強度要求時，應(yīng)盡快對個別構(gòu)件進行加固，若破損不嚴重，對強度要求沒有影響時，可不需加固。

3.橋面寬度不足，影響車輛通過能力時，應(yīng)進行拓寬加固。

第14頁/共86頁4.橋梁局部或整體剛度不足，已影響正常使用時，為提高其剛度，需進行加固。

5.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。第15頁/共86頁

二橋梁加固方法的選用原則

1.橋梁加固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)。

2.橋梁加固視舊橋的情況、承載能力的減弱程度以及今后的任務(wù)有以下幾種加固方法：

①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。

第16頁/共86頁②以新的結(jié)構(gòu)代替舊的應(yīng)力不夠的結(jié)構(gòu)。③改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)減少受力。④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。第17頁/共86頁3.采用擴大或增加橋梁構(gòu)件截面的方法進行加固時，應(yīng)注意新加部分和原有部分的結(jié)合。4.不管采用何種加固方案，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。

第18頁/共86頁5.4.2.2橋梁維修加固的主要方法

1.擴大或增加構(gòu)件截面法，包括以下幾種形式：

①橋面補強層加固法。

②增加梁截面和配筋加固法。

③鋼板粘貼或增設(shè)其他鋼梁，以作成組合梁的加固方法。

第19頁/共86頁2.改變結(jié)構(gòu)體系法：①增設(shè)縱梁法。②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更換部分或全部主梁的換梁法。維修加固的主要方法見表：(表3-4-1，續(xù)表)第20頁/共86頁橋梁加固改造應(yīng)注意的問題進行舊橋加固改造工作前，需要先進行詳細的設(shè)計工作。對關(guān)鍵的技術(shù)措施，應(yīng)先進行室內(nèi)試驗，掌握其技術(shù)要求和檢驗方法。加固設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：1、加固后的橋梁，在使用荷載作用下，原有結(jié)構(gòu)和新增的結(jié)構(gòu)各部分的強度、剛度和裂縫，均應(yīng)符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求。第21頁/共86頁2、當(dāng)僅要求提高活載能力時，加固改造工作可以在原結(jié)構(gòu)保持恒載應(yīng)力狀態(tài)下進行。此時，原有結(jié)構(gòu)的全部恒載和加固改造后所增加的恒載，均由原結(jié)構(gòu)和新增加的構(gòu)件或加大后的截面共同承擔(dān)。第22頁/共86頁3、如果通過檢測和計算，原結(jié)構(gòu)的工作應(yīng)力已接近或已超過允許值，需要減少原橋的恒載內(nèi)力，應(yīng)采取一定的卸載措施，如：減少拱上填料；用輕質(zhì)材料更換原橋面鋪裝層；用外加預(yù)應(yīng)力使橋梁產(chǎn)生附加上拱度，或者在橋梁的跨中部位適當(dāng)?shù)捻斊穑箻蛄涸谛度ゲ糠趾爿d的情況下進行加固，此時新構(gòu)件（截面）除與原結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)活載外，還承擔(dān)原有結(jié)構(gòu)的一部分恒載，新舊結(jié)構(gòu)按整體受力計算。第23頁/共86頁4、采用增大截面法進行舊橋加固改造時，由于新舊結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)或混凝土之間收縮率的不同，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布，在新舊材料或新舊結(jié)合面處將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，極易出現(xiàn)裂縫而影響結(jié)構(gòu)的整體性。因此，必要時應(yīng)該進行收縮應(yīng)力的計算；在新舊材料或者新舊結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合面處采用增加纖維和采用性能相近的材料進行補強。為減少混凝土收縮的不利影響，新澆筑混凝土不宜采用過高等級的水泥和較大的水灰比，并在新澆筑混凝土中設(shè)置鋼絲網(wǎng)或者盡可能采用性能相近的材料進行加固補強。第24頁/共86頁5.4.3橋面鋪裝層的維修與加固5.4.3.1概述

1.橋面板的作用：

①道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。

②橋面板與鋪裝層、伸縮縫一起，直接承受汽車車輪載荷的作用，應(yīng)力集中顯著。橋面板是橋梁主要構(gòu)件中承受荷載和應(yīng)力最大的構(gòu)件之一。

③隨著過橋車輛大型化、重型化以及交通量的迅速增長，車輛對橋梁構(gòu)件的沖擊力增加，應(yīng)力超過的頻率、疲勞的影響都越來越大。這樣，橋面板經(jīng)常發(fā)生破壞。

第25頁/共86頁2.橋面板產(chǎn)生破壞的影響：

①鋼筋混凝土橋面板出現(xiàn)破壞的形式，一般與其他混凝土構(gòu)件相同，有裂縫、磨耗、剝離、露筋、銹蝕，嚴重的還會出現(xiàn)碎裂、脫落、洞穴等。

②橋面板出現(xiàn)破壞的原因主要是設(shè)計不當(dāng)，施工質(zhì)量不良以及使用中遭到外界荷載的影響等。

③橋面出現(xiàn)碎裂、脫落等破壞現(xiàn)象后，必須采取措施對其進行維修和加固。第26頁/共86頁5.4.3.2橋面板的修補措施1.橋面進行局部維修時，應(yīng)將破損部分鑿除（如圖3-4-2），再澆注新鮮混凝土，注意養(yǎng)護。2.在上述情況下，如橋梁負荷能力允許，也可采用加鋪一層2~3cm厚的瀝青混凝土的方法進行修補。3.橋面板的破裂和其他損壞特別顯著、混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良，且無適用的修補方法或無法期待修補效果時，必須采用重新澆注新的混凝土橋面板等措施。4.根據(jù)橋面損壞產(chǎn)生原因的不同，橋面板損壞修補措施如下表：第27頁/共86頁序號損壞原因修補措施

1過大的輪重作用加固橋面板，限制車輛載重

2過大的沖擊作用橋面鋪裝、伸縮縫裝置的養(yǎng)護維修

3設(shè)計承載能力不足加固橋面板、重新澆注混凝土或更換橋面板

4混凝土質(zhì)量與施工不良重新澆注橋面板或更換橋面板

5分布鋼筋數(shù)量不足加固橋面板

6由于主梁作用產(chǎn)生負彎矩或拉應(yīng)力作用加固橋面板

7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）

8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注部分混凝土

9由于支承梁不均勻下沉而產(chǎn)生的附加彎矩作用設(shè)置橫梁分擔(dān)主梁的荷載及加固橋面板

橋面板損壞的修補措施第28頁/共86頁5.4.3.3橋面補強層加固法⒈橋面補強層加固的常用方法：

①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有效高度，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。

第29頁/共86頁②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，還可以結(jié)合道路路面維修養(yǎng)護工作一起進行，有利因素較多。第30頁/共86頁

③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，橋面補強層加固方法種類如表3-4-3所示。國內(nèi)采用最多的是鋼筋混凝土補強層加固。⒉橋面補強層加固法的設(shè)計計算：橋面補強層加固設(shè)計計算的前提是，補強層能與舊橋面結(jié)合良好，能成為一個牢固的整體。《橋規(guī)》規(guī)定：當(dāng)水泥混凝土鋪裝層與板能共同受力時，板的計算厚度可計入扣除磨耗層（不少于2cm）后的水泥混凝土鋪裝層的厚度?？梢?，計入補強層厚度后的構(gòu)件強度計算與通常鋼筋砼梁一樣。第31頁/共86頁5.4.3.4橋面補強層加固法的施工⒈橋面補強層加固法的施工工藝流程：鑿除破損混凝土、鑿毛結(jié)合面焊接或埋設(shè)鋼筋表面處理（清掃、干燥涂粘結(jié)劑）安裝補強鋼筋網(wǎng)澆注混凝土補強層養(yǎng)生第32頁/共86頁⒉橋面補強層加固法的施工措施橋面補強層能否達到預(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(dāng)措施，以提高新舊混凝土的粘結(jié)程度。一般可采取以下措施：第33頁/共86頁①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，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。②對結(jié)合面進行適當(dāng)處理：如采取清掃、干燥等措施。③為使新舊混凝土有更好的粘結(jié)性，在鑿毛后的混凝土面上可涂抹一層膠結(jié)劑。第34頁/共86頁④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)置鋼筋錨，加設(shè)鋼筋錨示意圖如圖3-4-3所示，也可把補強層鋼筋網(wǎng)與底層鋼筋焊接。⑤采用干硬性混凝土或鋼纖維混凝土澆注補強層，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。⑥補強層混凝土澆注后，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。第35頁/共86頁5.4.4增大梁截面和配筋加固法5.4.3.1概述⒈當(dāng)梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常可采用增大構(gòu)件截面和增加配筋的加固方法。⒉對抗拉強度不足的簡支梁進行補強施工時，可在梁底部或側(cè)面增配補強鋼筋，或在腹板上增設(shè)補強箍筋，然后噴涂或澆注混凝土，從而使梁的抗彎截面增大，以提高梁的承載能力。第36頁/共86頁

⒊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。⒋增大構(gòu)件截面和配筋來提高主梁承載力的加固法，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，還需考慮設(shè)置套箍。二者施工上有一定區(qū)別，故分述如下。第37頁/共86頁5.4.4.2.板梁橋增大截面和配筋加固法一施工程序板梁橋主要是考慮梁的抗彎截面強度不足，而需要在受拉區(qū)增設(shè)補強主筋，并使其與原主筋能夠連接牢固，共同發(fā)揮作用。因此，加固施工時要按下述程序進行。第38頁/共86頁⒈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握裹損失。槽鑿好后，接著剪斷原有鋼箍，放入補強鋼筋。⒉將補強鋼筋與原鋼筋焊接。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6~8cm），以免溫度過高影響混凝土的質(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。第39頁/共86頁⒊將板梁底部的混凝土表面鑿毛、清洗干凈。⒋噴吐或澆注砂漿或混凝土覆蓋，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)符合鋼筋混凝土截面保護層的要求。二施工措施和要求為確保橋梁的加固工作獲得預(yù)期要求，施工中特別要注意采取各種有效措施，使工程質(zhì)量得到保證。第40頁/共86頁⒈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。對燒壞的混凝土要盡量鑿除干凈。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。⒉為保證新舊混凝土的結(jié)合，減少因變形而產(chǎn)生的結(jié)合裂縫，在噴涂砂漿或澆筑混凝土前，應(yīng)用壓力水沖除結(jié)合部位的余灰，使其濕潤。

第41頁/共86頁⒊加強新澆水泥砂漿層或混凝土層的養(yǎng)生工作。⒋為便于混凝土的澆筑，可采用在橋孔下設(shè)置輕便托模的辦法。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，使振搗時不易變形。⒌當(dāng)為避免影響橋下通航時，還可采用懸掛式腳手架的形式進行施工。第42頁/共86頁5.4.4.3T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，然后噴涂或澆注一層砂漿或混凝土以增大截面的加固法，如圖3-4-5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)力的鋼筋箍在梁的豎向上，以達到加固補強的作用。其施工程序如下：

第43頁/共86頁（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。鑿毛后即進行下面焊接鋼筋及澆注混凝土的工作，以免鑿毛部分污染，影響新舊混凝土的結(jié)合。（2）在暴露的原有主筋上焊接需要的補強鋼筋。補強鋼筋的數(shù)量和尺寸，應(yīng)按強度計算確定。第44頁/共86頁（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。用埋入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)埋入橋板中去。（4）立模澆注混凝土，并恢復(fù)保護層。一般用小石子混凝土澆注。（5）認真養(yǎng)護。第45頁/共86頁5.4.5對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的加固法5.4.5.1概述

對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁板，采用對受拉區(qū)施以預(yù)加應(yīng)力加固，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載作用，從而能較大幅度地提高梁的承載能力。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；預(yù)應(yīng)力加固的計算等。

第46頁/共86頁（1）施加預(yù)應(yīng)力的常用方法：用預(yù)應(yīng)力加固鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁板，其加固件一般采用鋼桿、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。（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)力的損失可由加固件本身和承受加固件作用的結(jié)構(gòu)兩方面變形而產(chǎn)生，主要的具體因素有：第47頁/共86頁

①基礎(chǔ)的徐變和地基沉降，被加固構(gòu)件的收縮和其他變形。

②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，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)力數(shù)值。第48頁/共86頁

（3）預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計計算及其優(yōu)點

①預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計計算首先繪制加固前后結(jié)構(gòu)受力圖形，分析內(nèi)力的變化。加固件中工作應(yīng)力數(shù)值應(yīng)滿足原有結(jié)構(gòu)加固的需要。加固件中施加的預(yù)應(yīng)力數(shù)值應(yīng)為工作應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失數(shù)值之和。預(yù)應(yīng)力損失值在具備一定經(jīng)驗和資料時可由計算確定，在經(jīng)驗和資料尚不充分時宜在加固前用試驗測定。第49頁/共86頁②預(yù)應(yīng)力加固法有許多優(yōu)點，如加固效果好工作可靠，可以減少或限制結(jié)構(gòu)的裂縫和其他變形；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)力加固法既可以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。第50頁/共86頁

3.4.5.2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:第51頁/共86頁一水平預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法（1）對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁和工字梁橋，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。加固結(jié)構(gòu)如圖3-4-6所示.（2）從上圖可以看出，當(dāng)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)生較大的縱向拉力，于是，梁受拉區(qū)就受到拉桿頂壓應(yīng)力的作用，梁中受拉應(yīng)力也就相應(yīng)減少.第52頁/共86頁

（3）從加固原理上看，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拉剪承載力。

二下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法（1）將水平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)力補強拉桿加固方法。（2）在橋下凈空許可的條件下，可采用圖3-4-7所示下?lián)问窖a強拉桿加固梁式鋼筋混凝土梁的方法。

（3）這種加固法的預(yù)應(yīng)力補強拉桿用鋼材做成，拉桿彎起點設(shè)立柱，立柱用鋼筋混凝土做成。第53頁/共86頁

（4）預(yù)應(yīng)力加固件的斜拉桿，裝在被加固的梁兩端。在鋼筋混凝土梁上鑿開一個安放墊座的位置，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)點鈑和水平拉桿結(jié)合。裝好之后，用花藍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）。圖3-4-8（a）和（b）為兩種不同的布置形式。第54頁/共86頁（5）為使補強拉桿錨固于梁腹板，形成整體，錨固的方法有多種。圖3-4-9（a）為用夾具錨固的情況；圖3-4-9（b）為用鋼板套箍錨固的情況。

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。第55頁/共86頁

三、組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法

組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿加強法是既布置有水平補強拉桿，又布置有下?lián)问窖a強拉桿的組合式預(yù)應(yīng)力加固方法，見圖3-4-10所示組合式預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法既具有下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補強拉桿可同時提高抗彎、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。第56頁/共86頁

上述三種預(yù)應(yīng)力補強拉桿加固法的采用，可根據(jù)具體情況進行選擇。從補強的內(nèi)力種類來看，當(dāng)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)力拉桿及其他兩種拉桿。當(dāng)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。第57頁/共86頁3.4.6鋼板粘貼補強和改變結(jié)構(gòu)體系加固法3.4.6.1鋼板粘貼補強法一、概述鋼板粘貼補強法是采用環(huán)氧樹脂系列膠粘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，在國外已得到廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)也有不少應(yīng)用實例，這是因為這種加固法具有如下優(yōu)點：第58頁/共86頁（1）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。（2）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。（3）能在短期內(nèi)完成加固工程，較快地恢復(fù)橋梁的通車。（4）幾乎可以不改變具有歷史價值建筑物的原有藝術(shù)特點。

第59頁/共86頁二、鋼板粘貼補強法的設(shè)計許多試驗結(jié)果表明，粘貼后鋼板與原有結(jié)構(gòu)能夠共同作用。因此，補強設(shè)計時，鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮，將鋼板換算成鋼筋，原有構(gòu)件承受恒載與活載，增加的鋼板承受原有構(gòu)件承受不了的那部分活載。鋼板厚度必須比計算出的厚度大些，根據(jù)施工的要求，大多使用4.5mm~6mm厚的鋼板。

有關(guān)鋼板加固的形式可按照實際的需要，采用不同的方式。圖3-4-11為環(huán)氧樹脂粘貼鋼板加固。第60頁/共86頁三、鋼板粘貼補強法的施工工藝（1）鋼板粘貼依據(jù)采用粘貼劑的不同，其施工工藝也有所不同。若膠粘劑為液狀時，用注入施工法；若膠粘劑為膠狀時，用壓貼施工法。鋼板粘貼補強的不同施工法可參見圖3-4-12所示。（2）上述兩種施工工藝僅是在膠粘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述如下：第61頁/共86頁1）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。

2）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，以增加粘貼性能。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。第62頁/共86頁3）用沖擊電鉆在鋼板與混凝土底面上鉆孔，鋼板鉆孔可采用梅花形布置。鉆孔后，在混凝土底面上安裝好脹錨螺栓。脹錨螺栓可采用M8*90定型產(chǎn)品。

4）用丙酮清除鋼板表面油脂，用刷子清除混凝土表面灰塵。

5）配制環(huán)氧樹脂粘貼劑。環(huán)氧樹脂粘貼劑的配制和使用可參見前面課程中的有關(guān)內(nèi)容。第63頁/共86頁

6）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