【正文】 橋拱肋的加固。鋼筋混凝土簡支梁橋上部結(jié)構(gòu)往往由于原結(jié)構(gòu)或由于施工質(zhì)量不佳等原因?qū)е略陂L期運(yùn)營過程中出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象從而使結(jié)構(gòu)的承載能力降低 ,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。為了減小補(bǔ)強(qiáng)層增加的恒載 ,常將原有橋面鋪裝層鑿除 ,而且能使新老結(jié)合良好 ,共同受力。 (2)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。當(dāng)擬提高梁的抗剪強(qiáng)度時 ,鋼板可粘貼在構(gòu)件側(cè)面 ,并與原構(gòu)件內(nèi)抗剪鋼筋方向一致。當(dāng)粘貼鋼板擬提高梁的抗彎強(qiáng)度時 ,鋼板粘貼在梁的底面。 第 4 頁 共 48 頁 鐵道工程系 ??????????⊙??裝??????????⊙??訂?????????⊙??線????????? 第 3 章梁橋的維修與加固技術(shù) 橋梁的上部承重結(jié)構(gòu)維修加固的方法 (1)粘鋼加固法。 （ 3）選擇橋梁加固方式時 , 必須考慮舊橋現(xiàn)狀、承載能力減弱的程度以及日后交通量 , 第 3 頁 共 48 頁 鐵道工程系 ??????????⊙??裝??????????⊙??訂?????????⊙??線????????? 最好參考已經(jīng)成功完成補(bǔ)強(qiáng)加固的橋梁的施工。因此橋梁加固工作一般以不更改原結(jié)構(gòu)形式為原則 ,在兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提下 ,只有在較 復(fù)雜的情況下 , 才可考慮更改結(jié)構(gòu)形式。 橋梁維修與加固的基本要求 雖然橋梁加固的方法比較多，如何進(jìn)行選擇，要充分考慮于具體的工程 , 應(yīng)依照以下的原則 : （ 1）采用加固方案之前 , 須先考慮耗費(fèi)少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好耐久性等方面的要求。 （ 4）外界不利荷載的影響 使得橋梁結(jié)構(gòu)安全性下降。 （ 3）使用時間長 由于橋梁的使用年限長 , 接近其使用壽命。據(jù)調(diào)查分析 ,全國的國道、省道和縣級公路的永久性大、中型橋梁中 ,設(shè)計(jì)荷載達(dá)到汽 20 級、掛 100 級標(biāo)準(zhǔn)的僅占大、中型 橋梁總數(shù)的 %,汽 10 級、履帶 50 級及以下荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁占 %,其余 % 的橋梁基本上是汽 13 級和汽 1 5 級荷載標(biāo)準(zhǔn)。對服役橋進(jìn)行維修加固，常有如下步驟：檢查橋梁現(xiàn)狀和損壞情況；調(diào)查橋梁歷史 技術(shù)資料和現(xiàn)有交通狀況；提出維修加固或改建方案，隨時進(jìn)行分析比較；確定方案并付諸實(shí)施，即進(jìn)行維修加固或改建施工。橋梁維修與加固的主要內(nèi)容在于：對服役橋上部構(gòu)件維修加固，對服役橋下部構(gòu)件維修加固，拓寬橋梁的行車道或人行道，升高橋梁上部構(gòu)造的高度，更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)，部分或全部更換橋梁損壞或破壞服役了的結(jié)構(gòu)物。若將其拆除重建，不僅要耗費(fèi)大量資金，而且工期也較長；若有計(jì)劃、有步驟的對現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改造，橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)和社會效益。 第 1 頁 共 48 頁 鐵道工程系 ??????????⊙??裝??????????⊙??訂?????????⊙??線????????? 淺談橋梁的維修與加固技術(shù) 第 1 章 緒論 【摘要】通過維修與加固，恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長使用年限，并提高原有橋梁建筑物的荷載等級和通過能力。 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，交通運(yùn)輸量的迅速增長，危橋總長逐漸增多。 發(fā)生重大病害和不能滿足運(yùn)輸要求的橋涵，應(yīng) 對其設(shè)備徹底進(jìn)行整治加固、改善、更新，以恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長使用年限，并提高原有橋梁建筑物的荷載等級和通過能力。橋梁的維修與加固工作，須充分利用原有部分，凡能加固的，則不宜改建，凡能部分改建的，則不應(yīng)全部改建。 第 2 頁 共 48 頁 鐵道工程系 ??????????⊙??裝??????????⊙??訂?????????⊙??線????????? 第 2 章橋梁維修與加固的具體原因和基本要求 橋梁維修與加固的具體原因 （ 1）舊橋梁原有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低的問題 隨著橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的不斷發(fā)展公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載已由汽車 6 級、汽車 8 級、汽車 13 級發(fā)展到汽車 15 級、汽車 20 級及汽車超級 ,并且仍有繼續(xù)增大的趨勢。 （ 2）設(shè)計(jì)缺陷 由于設(shè)計(jì)及施工的缺陷以及各種不利作用 ( 如碳化、氯離子侵入、酸侵蝕、堿集料反應(yīng)、凍融鹽害等 ) 使得橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土及鋼筋腐蝕嚴(yán)重。我國在 20 世紀(jì) 60～ 70 年代修建的橋梁 ,大部分仍在服役 ,由于年久失修、失養(yǎng) ,已不適應(yīng)交通量日益增長的需要。在我國 ,造成此種情況的最大原因是在公路上行駛的貨車大多數(shù)超載、超限行駛 ,致使 20% 以上的橋梁出現(xiàn)安全隱患。 （ 2）補(bǔ)強(qiáng)加固是通過加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。如果采用補(bǔ)強(qiáng)加固的方式仍不能達(dá)到交通運(yùn)輸要求 ,則必須考慮進(jìn)行重建橋梁的部分或全部。 （ 4）采用擴(kuò)大或增加橋梁構(gòu)件斷面的方法進(jìn)行加固前 ,應(yīng)考慮增加部分與原有部件的結(jié)合效果。粘貼鋼板加固法是采用粘 結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其他薄弱部位 ,使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體 ,以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力 ,提高原結(jié)構(gòu)的剛度 ,限制裂縫的開展 ,改善鋼筋與混凝土的應(yīng)力狀態(tài)。此時將鋼板和混凝土作為整體考慮 ,對鋼板與混凝土的局部剪切強(qiáng)度進(jìn)行控制設(shè)計(jì) 。粘貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)加固的合理設(shè)計(jì)應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服之前 ,以保證混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法 是通過在梁頂 (橋面 )上加鋪一層鋼筋混凝土層 ,使其與原有主梁形成整體 ,從而達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面 ,增加橋面整體剛度 ,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。 (3)增大梁截面積加固法。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(qiáng)度 ,從而提高橋梁的承載力。 (4)錨噴混凝土加固法。這種錨噴加固法主要用于拱式橋梁 ,施工工藝簡單而且加固效果好。由于橋梁的基礎(chǔ)承擔(dān)著橋梁的全部自重及橋面上的可變作用 ,因而橋梁基礎(chǔ)的加固成為橋梁 加固工程中的重點(diǎn)。 (2)增補(bǔ)樁基加固法。 (3)橋墩套箍加固法。套箍可以沿墩臺身或樁身外側(cè)布設(shè) ,做成圈梁形式。橋面鋪裝指的是為保護(hù)橋面板和分布車輪的集中荷載 ,用瀝青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護(hù)層。橋面鋪裝的病害主要為原鋪裝層過薄、鋪裝中未設(shè)鋼筋網(wǎng)或含筋量過小、鋪裝與橋板間存在夾層、混 凝土澆筑不密實(shí)引起的。對于瀝青混凝土鋪裝病害形式 ,可以采用灌縫和挖補(bǔ)等日常手段進(jìn)行維修 ,而對于水泥混凝土鋪裝的病害形式除采用上述修補(bǔ)方式處理外 ,最有效的就是對其進(jìn)行徹底翻修。橋面伸縮縫主要由傳力支承體系和位移控制體系組成 ,它的主要功能是將車輛垂直和水平荷載通過支承結(jié)構(gòu)傳遞到梁體 ,并適應(yīng)橋梁縱橫位移的變化和梁端翹曲發(fā)生的轉(zhuǎn)角變化。加之其裝置的性能及連接件等不盡完善 ,因而可以說伸縮縫是易損壞 ,難修補(bǔ)的部位 ,經(jīng)常會發(fā)生各種不同程度的缺陷。 伸縮縫的維修必須注意的重要問題 : 當(dāng)原伸縮縫裝置的錨固鋼筋等損壞、松動或無錨固鋼筋需增設(shè)時 ,應(yīng)先鑿出錨孔后再安設(shè)鋼筋等錨固件。 對于橋面鋪裝層上容易產(chǎn)生車轍的凸凹不平處 ,要特別注意鋪筑后鋪筑材料時不應(yīng)產(chǎn)生高低差。只有認(rèn)真地、不間斷地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修 ,才能保持橋梁的各組成部分均處于健康狀態(tài) ,確保橋梁抵抗自然災(zāi)害的能力 ,在保證安全運(yùn)營的同時 ,最大限度地實(shí)現(xiàn)使用壽命。 1 橋面系 橋面系包括橋面鋪裝、橋面板、伸縮縫、排水系統(tǒng)、欄桿及扶手、人行道。其主要原因是缺乏養(yǎng)護(hù)而造成的，一般情況下，橋梁通車后，養(yǎng)護(hù)部門對橋梁養(yǎng)護(hù)不夠重視，造成橋梁長期失養(yǎng)，外觀損壞嚴(yán)重，排水不暢，而橋面鋪裝過去又多為泥結(jié)碎石結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度低，防水性能差 2 橋面鋪裝 為了保證車輛安全，舒適地通過橋面，同時防止橋面上雨水及其它液體侵蝕橋梁結(jié)構(gòu)，使鋼筋橋面板不遭受車輪的直接磨耗和剪切作用，并分散車輛輪重的集中荷載，需要在橋面上鋪筑橋面鋪裝層。另一方面起聯(lián)合各主梁共同受力作用，它既是橋面保護(hù)層又是橋面結(jié)構(gòu)的共同受力層，所以要求其具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性，并具有足夠的抗裂、抗沖擊、耐磨性能 [42] 橋面鋪裝破壞類型 (1)裂縫裂縫是引起材料破壞、斷裂的根源，橋面鋪裝層裂縫產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因可將裂縫分為干縮裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫。一方面，混凝土干縮隨環(huán)境相對濕度的增加而減小，較高的濕度對防止混凝土干縮有利 :另一方面，不同環(huán)境溫度對應(yīng)于一個臨 界相對濕度，如果養(yǎng)護(hù)不良，環(huán)境濕度低于相應(yīng)溫度下的臨界濕度，就會在混凝土表面產(chǎn)生大量的干縮裂縫。面層遇降溫而收縮的趨勢，會受到其下部橋面板的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，開始時由于瀝青混合料的勁度相對較低，這個 第 2 頁 共 48 頁 鐵道工程系 ??????????⊙??裝??????????⊙??訂?????????⊙??線????????? 拉應(yīng)力較小，但是隨著進(jìn)一步的降溫，混合料的勁度增加，從而伴隨了收縮趨勢的進(jìn)一步增強(qiáng)，導(dǎo)致拉應(yīng)力超過瀝青混凝土相應(yīng)條件的抗拉強(qiáng)度，便產(chǎn)生開裂。 疲勞開裂是指鋪裝層在正常使用情況下，由行車荷載的多次反復(fù)作用引起的鋪裝層的開裂破壞，是橋面鋪裝的主要破壞類型。鋪裝層的疲勞開裂不僅直接影響到路面的路用性能，而且對于橋面板也有不利的影響 。因此，必須控制橋面鋪裝的疲勞開裂，即使發(fā)生開裂破壞，也要及時進(jìn)行修復(fù) 江陰長江公路大橋是京滬、同三國道主干線的咽喉工程，也是我國目前唯一一座跨距超過一千米的大型懸索橋，是我國第一、世界第四大懸索橋， 1999 年 9 月建成通車，這座通車僅僅三年多一點(diǎn)的大橋橋面卻破損嚴(yán)重。 交通部門通過實(shí)地檢測，過往這座大橋的貨運(yùn)車輛軸載有 70%超限。更為嚴(yán)重的是，大量超限車輛的通過勢必影響大橋的整體結(jié)構(gòu)，縮短橋梁的使用壽命。江陰橋鋼橋面鋪裝屬于澆注式瀝青，是英國的技術(shù)，這種鋪裝的高溫性能一般，而江陰大橋的夏季橋面溫 度高達(dá) 79 度，在重車摧殘下，很快就出現(xiàn)車轍和推移，然后有了開裂，最后出