結(jié)構(gòu)加固改造之結(jié)構(gòu)加固概述

第一節(jié)

結(jié)構(gòu)加固概述同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院

結(jié)構(gòu)加固改造理論與技術(shù)目錄8.1概述8.1.1建筑結(jié)構(gòu)加固的原因8.1.2工程結(jié)構(gòu)加固的程序8.1.3工程結(jié)構(gòu)加固的原則8.1.4常見(jiàn)橋梁病害概述工程建設(shè)到一定階段之后，主要建設(shè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ探Y(jié)構(gòu)的維修改造。加固與改造的前提是對(duì)其進(jìn)行鑒定。80年代前對(duì)舊房屋進(jìn)行鑒定加固90年代中期以來(lái)包括新舊房屋的鑒定加固梁底裂縫柱裂縫8.1.1建筑結(jié)構(gòu)加固的原因1.結(jié)構(gòu)損傷2.工程質(zhì)量事故3.結(jié)構(gòu)耐久性4.結(jié)構(gòu)改變使用要求以上四點(diǎn)均可能造成工程隱患，降低結(jié)構(gòu)安全性和耐久性。結(jié)構(gòu)損傷建造階段：設(shè)計(jì)疏忽，施工失誤正常使用階段：自然及人為災(zāi)害老化階段：損傷的積累導(dǎo)致結(jié)構(gòu)正常承載能力下降，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。工程質(zhì)量事故工程勘察失誤設(shè)計(jì)方案不當(dāng)或計(jì)算失誤施工質(zhì)量低劣結(jié)構(gòu)使用或改建不當(dāng)結(jié)構(gòu)的耐久性內(nèi)因：工程材料自身特性和施工質(zhì)量外因：工程所處環(huán)境條件和防護(hù)措施結(jié)構(gòu)改變使用要求擴(kuò)大建筑面積改善使用功能，建筑物加層或整體移位。建筑物整體移位建筑物加層8.1.2工程結(jié)構(gòu)加固程序加固及改造比建新房復(fù)雜得多：1.受建筑物原有條件限制；2.房屋長(zhǎng)期使用后存在很多問(wèn)題；3.材料差異。因此，需嚴(yán)格遵守加固原則與加固程序。結(jié)構(gòu)加固程序1.結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能的檢測(cè)2.結(jié)構(gòu)完損性和安全性鑒定3.結(jié)構(gòu)加固方案制訂4.結(jié)構(gòu)加固施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)5.施工過(guò)程中的檢查和施工后的驗(yàn)收1.結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能檢測(cè)收集原有設(shè)計(jì)施工材料，特別是竣工和驗(yàn)收材料。2.結(jié)構(gòu)完損性和安全性鑒定完損性：結(jié)構(gòu)目前的破損狀態(tài)，以外觀檢查為主。安全性：構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的安全程度，以內(nèi)力分析和截面驗(yàn)算為主。3.結(jié)構(gòu)加固方案制訂這時(shí)應(yīng)考慮多種因素，最主要的是建筑物的使用要求和可能的加固施工條件。4.結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)特別注意加強(qiáng)新老結(jié)構(gòu)之間的連接，保證協(xié)同工作，并注意被加固結(jié)構(gòu)在施工期間的安全。5.施工過(guò)程中的檢查和施工后的驗(yàn)收加固工程中兩項(xiàng)十分重要的工作。8.1.3工程結(jié)構(gòu)加固原則先鑒定后加固注意總體受力加固方案優(yōu)化盡量利用原結(jié)構(gòu)承載力隨時(shí)檢查，隨時(shí)消除隱患與抗震設(shè)防相結(jié)合8.1.4常見(jiàn)橋梁病害（上部結(jié)構(gòu)）鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋及懸臂梁橋鋼筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱橋……鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支板橋現(xiàn)澆簡(jiǎn)支板橋預(yù)制簡(jiǎn)支板橋常見(jiàn)病害跨中附近板底由下而上的豎向裂縫；跨中附近板底縱向裂縫。橋面鉸接縫處出現(xiàn)縱向裂縫；支座脫空現(xiàn)象；簡(jiǎn)支板跨中附近板底有由下而上的豎向裂縫；板底出現(xiàn)縱向裂縫?？缰邪宓棕Q向裂縫板底縱向裂縫鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋1.各跨中附近板底由下而上的多條豎向裂縫，橫向有可能貫通；2.墩頂處橋面開(kāi)裂，一般都橫向貫通，裂縫可有一條到多條；3.各跨中板底附近出現(xiàn)縱向裂縫；4.跨中下?lián)铣潭冗^(guò)大?？缰屑鞍屙斬Q向裂縫鋼筋混駐凝土及帆預(yù)應(yīng)力董混凝土攪簡(jiǎn)支梁今橋鋼筋混凝土梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋常見(jiàn)病害跨中附近梁底豎向裂縫；兩支撐端附近腹板上斜向裂縫；梁腹板豎向裂縫；橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫。張拉錨具下的縱向裂縫；沿預(yù)應(yīng)力鋼束的縱向裂縫；跨中下?lián)铣潭冗^(guò)大。支撐垂端腹男板斜菌向裂溝縫及浩跨中凝豎向處裂縫鋼筋混忘凝土及窯預(yù)應(yīng)力流混凝土睡連續(xù)梁凡及懸臂辮梁橋連續(xù)梁橋懸臂梁橋常見(jiàn)病害跨中撓度過(guò)大；預(yù)應(yīng)力筋錨固齒板后的斜向裂縫；箱梁頂、底板縱向裂縫；箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫；箱梁腹板中部的豎向裂縫；箱梁腹板上的斜裂縫；箱梁腹板上的水平裂縫；橫隔板或橫梁跨中產(chǎn)生豎向裂縫。懸臂梁牛腿端下?lián)线^(guò)大，常有墩頂橋面開(kāi)裂；懸臂梁牛腿處局部裂縫；跨中下?lián)匣蚩缰辛旱棕Q向裂縫；預(yù)應(yīng)力筋錨固齒板后的斜向裂縫；箱梁頂、底板縱向裂縫；箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫；箱梁腹板中部的豎向裂縫；箱梁腹板上的斜裂縫；箱梁腹板上的水平裂縫；懸臂施工時(shí)各分段接縫或合攏段接縫出現(xiàn)裂縫；橫隔板或橫梁跨中產(chǎn)生豎向裂縫。牛腿紹處局匹部裂挖縫錨固齒朗板后開(kāi)掌裂箱梁查上下夢(mèng)底板記板縱宰向裂艇縫箱梁悄腹板虎斜向禿裂縫箱梁鞠腹板緩水平枝裂縫橫隔務(wù)板局年部裂念縫鋼結(jié)折構(gòu)主欣要病殘害均勻銹唐蝕孔蝕縫隙腐凍蝕應(yīng)力腐鞏蝕腐蝕鄙疲勞缺陷退冒化鉚接病太害栓接病松害焊縫眾病害疲勞脆斷局部直失穩(wěn)撞擊涂裝藝病害銹蝕開(kāi)裂異常變瞧形連接璃病害鋼結(jié)構(gòu)塌的涂鍍言層失效涂裝系鉛統(tǒng)在某迷種條件捉下不能樣達(dá)到其許潛在壽牌命時(shí)，戒可以認(rèn)離為涂層姜發(fā)生失鈔效。涂層失見(jiàn)效往往覽并不是碗某個(gè)單志一原因漠引起的笑，而是蜻由于對(duì)冰發(fā)生在果涂層工哈藝過(guò)程講中許多喉方面缺防乏足夠店注意所李造成的系。局部政失穩(wěn)撞擊宜變形特殊洲情況更下的擾變形正交異溪性鋼橋快面板橫梁仔（橫互聯(lián))與主梁軟腹板連岡接處主梁考扭轉(zhuǎn)丙引起吩的疲墾勞裂挺紋主梁皺腹板飼受壓殺區(qū)的俯呼吸準(zhǔn)疲勞主梁受洋拉翼緣毯貼板端鄉(xiāng)豐頭開(kāi)裂橋梁打加固新技術(shù)●粘貼邁纖維承復(fù)合該材料志（FR吊P）加固母技術(shù)●粘貼鋼眠板加固氣技術(shù)●施加訪體外預(yù)只應(yīng)力加細(xì)固技術(shù)●SPS鋼橋面毛板加固含技術(shù)主要內(nèi)孫容FRP材料劃簡(jiǎn)介FRP材料伸是一做種新沿型結(jié)丹構(gòu)材探料。謊全稱樹(shù)為纖塑維增隔強(qiáng)塑斃料（Fi乒be守r受Re輔fo崗rc璃ed免P縣la穗st以ic，即FRP）是一盾種以纖退維作為途增強(qiáng)材罷料，以鐵纖維、械紗線或丹織物的呆形式增它強(qiáng)樹(shù)脂罷基體的鍵復(fù)合材滿料。FR程P材料樣渴品FR潛P(yáng)材料的筐優(yōu)勢(shì)FR勢(shì)P材料渴以其春獨(dú)特兼的優(yōu)租點(diǎn)常做常用章于加勢(shì)固鋼額筋混繩凝土愛(ài)梁和芽橋墩僻。它基與鋼賺板相村有以簽下優(yōu)所點(diǎn)：FR拒P的強(qiáng)奧度更熱大，狗重量側(cè)輕；可以現(xiàn)子場(chǎng)剪裁春，粘貼虧方便；FR喪P材料不鞭生銹，迎耐腐蝕腰性好，忽因而可墓以用在任海水、刮氯鹽等提腐蝕環(huán)肺境。剪斷和皆接長(zhǎng)很捆方便，掙可以裁董成各狀扁，因而響可以用耳于構(gòu)件爪形狀復(fù)師雜或構(gòu)牢件位于形于狹窄雅空間處。粘貼FRP材料徐加固憲主梁施工工貫藝流程1.裂縫耽處理戴、基貧底處郵理、縱砼表吐面打伴磨粘貼FR洲P材料僵加固得主梁2.涂底丟膠粘貼FRP材料線加固血主梁3.修整找財(cái)平層粘貼FRP材料加莖固主梁4.粘貼纖吃維材料川黔線詢肖家橋焦粘貼碳遮纖維加仿固粘貼FR革P材料獨(dú)加固鏟主梁箱梁綿內(nèi)部煮粘貼原碳纖牌維加皂固粘貼FR戒P材料搭加固緒主梁箱梁憐外部搭粘貼剃碳纖勝維加固粘貼FRP材料滿加固葬主梁板梁姜橋粘化貼碳錄纖維鹽加固究實(shí)例粘貼FR累P材料芬加固塞主梁拱圈粘弟貼碳纖射維材料彼加固粘貼FR紙P材料加射固主梁鐵路橋請(qǐng)梁底粘炮貼碳纖棒維加固粘貼FRP材料加悄固主梁施工工設(shè)藝粘貼FR雨P(guān)材料加青固橋墩基層皮處理找平紅處理涂刷浸圈漬樹(shù)脂粘貼FRP布粘貼FRP材料加僑固橋墩粘貼FR膨P材料愈加固者橋墩虎門(mén)飾大橋允橋墩兵采用港碳纖怨維材因料加犯固前何后對(duì)瓶比效果濁驗(yàn)證與未加辮固橋墩忍相比，農(nóng)經(jīng)FR傭P加固脊的橋舒墩的凳極限喝應(yīng)力登、極古限應(yīng)瞧變等宴均有普明顯菜的增客加FRP環(huán)向科粘貼要能改截變墩編柱的貧破壞士模式FRP環(huán)向帥粘貼測(cè)能顯再著提偵高墩蛾柱的扮極限火承載演力FR恒P環(huán)向粘專(zhuān)貼能顯垃著提高透墩柱的潛抗震性堵能粘貼FRP材料冒加固管橋墩FRP材料咸用于旱新建飼橋梁FRP夾心橋協(xié)面板由韻上下的FR醒P面層昆和FR貨P夾層戒粘接席而成。上面命層受唯壓和趟下面星層受給拉承幫受彎容矩，刊夾層承部分靈主要肥承受閣剪力貫，同答時(shí)連戴接上救下面貞層。FRP橋面該板FRP橋面板分類(lèi)摸及優(yōu)旦點(diǎn)FRP材料用奪于新建羊橋梁FRP橋面蜜實(shí)物FRP材料用膜于新建腫橋梁FR邊P新型組被合橋面菌板FR洲P材料姑與鋼途材組竿合夾層鋼四板組合產(chǎn)結(jié)構(gòu)是最?yuàn)A層板扮結(jié)構(gòu)體燙系（SPS）中失的一能種，戶是在母兩層刮鋼板站之間來(lái)注入多聚氨敲酯核卵芯，鑰由彈花性體瞧芯材并與鋼逐板內(nèi)副表層任牢固借粘結(jié)鋤而形蠟成復(fù)投合結(jié)瓜構(gòu)。喂夾層再板在督板結(jié)毯構(gòu)中旅有著逆廣泛遍的用誼途，閣在橋阿梁工宰程中萄，可濟(jì)以用做在橋恒梁新盈結(jié)構(gòu)僅、橋斜面板們替換駛、修嗓復(fù)等汪應(yīng)用杯中。FR距P材料利與混時(shí)凝土沉的組曬合混凝棍土受爬壓而FR滲P受拉，如圖淋所示：FRP材料鑰用于旦新建客橋梁FRP拉索用FR近P材料作筆為斜拉兼橋的拉淚索，可縣以充分科發(fā)揮出FR魯P中纖弓維材永料抗鋒拉強(qiáng)掙度高療、蠕叔變小郊，特索別是臘耐腐挨蝕的減優(yōu)勢(shì)橋。FRP材料用息于新建擊橋梁拉索孕的典閱型筋糕材：日管本CF育CC拉索洽體系瑞士的Sto帶rk且Bri真dge是瑞士世則界上第勉一座FRP斜拉家索的頂公路茶橋。橋梁國(guó)家橋梁類(lèi)型跨度（m）建成時(shí)間AberfeldyBridge英國(guó)人行懸索橋631992StorkBridge瑞士公路斜拉橋611996HerningBridge丹麥人行斜拉橋401999LaroinBridge法國(guó)人行斜拉橋1102002江蘇大學(xué)人行橋中國(guó)人行斜拉橋302005FR衡P材料用地于新建敲橋梁已建成套的FR攪P橋梁Ab底er輝fe螺ld主y恨Br歪id電ge（英國(guó)畜）FRP材料警用于俊新建坐橋梁FR討P材料用晌于新建筍橋梁St瞎or宴k饅Br騎id劉ge（瑞士框）FR彩P材料鴿用于汁新建虹橋梁He鮮rn追in蹤蝶g井Br膝id概ge（丹騙麥）FR務(wù)P材料用警于新建粱橋梁Lar漢oin幻玉Br毛idg捐e（法國(guó)嫩）粘貼尤鋼板兔加固壯技術(shù)施工盆工藝粘貼鋼芝板加固偉作用與循粘貼纖裂維布的房誠(chéng)加固作絲式用類(lèi)似閃，提高界了建筑麗物的耐勻剪切、冬耐彎曲哥能力，劣延長(zhǎng)其卡使用壽劇命，達(dá)禁到了增奔加荷載撐的目的拐。相較經(jīng)粘碳纖邁維加固密，防火唱性能有片所提高咐。粘貼越鋼板勇加固索技術(shù)1.鋼板制向作與砼券表面處作理2.鉆孔狀、植叨入錨岸栓粘貼鋼款板加固扛技術(shù)3.涂膠、廁貼合鋼丈板、加省壓錨固4.鋼板生防腐編處理粘貼演鋼板句加固技術(shù)粘貼鋼耐板加固豪主梁和范橋墩粘貼逗鋼板顯加固未技術(shù)粘貼暈鋼板夾加固拿主梁顛梁底粘貼籠鋼板斬加固捧技術(shù)粘貼友鋼板蜻加固背拱肋粘貼鋼蟻板加固村技術(shù)粘貼鑒鋼板耳加固貪?rùn)M隔其板粘貼鋼延板加固異技術(shù)粘貼鋼通板加固帽承梁體外預(yù)舟應(yīng)力加固技術(shù)技術(shù)茄優(yōu)點(diǎn)鋼束的蒸耐久性餡有了保雪證。體倉(cāng)外預(yù)應(yīng)克力的鋼丟束可檢壞測(cè)、可便更換。體外加束鋼翁束布港置在躁外，柜鋼束襖布置煙簡(jiǎn)單柏，混葡凝土臨澆筑甚方便，質(zhì)右量容抄易保極證。設(shè)計(jì)香較為暴自由處。去掉叔布置靜體內(nèi)帶束而增加的館非受力結(jié)構(gòu)，避飽免體叉內(nèi)鋼共束的擔(dān)過(guò)分歡擁擠慈，避鍛免因減少頂鋼束謹(jǐn)數(shù)而堪采用溫過(guò)大勢(shì)直徑燦的體騎內(nèi)鋼如束。適用性可在術(shù)不限丙制通邊行的咐條件咳下進(jìn)蛾行加秧固加自工，刷既可除作為地橋梁只通過(guò)程重車(chē)鑄的臨底時(shí)加這固手異段，戲也可急作為凈永久獵提高克承載絕能力誕的措筆施。體外預(yù)標(biāo)應(yīng)力加固技術(shù)施工工企藝體外預(yù)姥應(yīng)力加固技術(shù)1.鉆孔、擦種植鋼槍筋體外預(yù)型應(yīng)力加固技術(shù)2.綁扎是鋼筋底、布捎置預(yù)拖應(yīng)力璃管道體外散預(yù)應(yīng)彩力加固技術(shù)3.立模、各澆注混輩凝土體外般預(yù)應(yīng)硬力加固技術(shù)4.安裝鍛索套膚管、氏穿索體外預(yù)伯應(yīng)力加固技術(shù)5.張拉壇、錨掙固體外預(yù)立應(yīng)力加固技術(shù)6.管道壓恒漿、完硬成體外腦索施工體外預(yù)才應(yīng)力加固技術(shù)采用既體外標(biāo)預(yù)應(yīng)層力技?xì)ばg(shù)加奔固的釋小型到橋梁體外預(yù)勒應(yīng)力加固技術(shù)體外牲預(yù)應(yīng)求力技西術(shù)加呢固橋輸梁（支使用些轉(zhuǎn)向動(dòng)器）體外預(yù)瓶應(yīng)力加固技術(shù)體外預(yù)飽應(yīng)力技禾術(shù)鐵路雄橋梁SP胖S鋼橋面紀(jì)板加固磨技術(shù)正交異酷性鋼橋縫面板是墾現(xiàn)代鋼保橋中的貫標(biāo)準(zhǔn)部胸件,具有輕質(zhì)縮慧、高弄強(qiáng)、進(jìn)便于渣安裝的優(yōu)池點(diǎn),然而精正交姓異性捕鋼橋桿面板榮直接夫承受除車(chē)輪嚴(yán)荷載屆的反兄復(fù)沖灣擊,產(chǎn)生葡較高徹的局部飲應(yīng)力,橋面板憐和肋板露的焊接寒連接處碗易發(fā)生璃疲勞破桿壞,出現(xiàn)伶疲勞悄裂紋,并導(dǎo)致炭其上的縣原有橋倆面鋪裝赴層開(kāi)裂,影響肝橋梁永的使抬用壽緊命。SPS鋼橋驕面板斑加固睛技術(shù)對(duì)于逼發(fā)生訴裂紋恒的正袍交異付性鋼闊橋面屯板的珍加固狂方法茅有多政種,其中蔑夾芯使鋼板周系統(tǒng)sa冷nd值wi錦ch明p勤la派te味s譯ys務(wù)te撕m(歪S襯PS盛)是一呢種效馳果較犯好,且施蜜工便斗捷的梅方法船。其及優(yōu)點(diǎn)賄有：結(jié)構(gòu)旬簡(jiǎn)單,