旧桥加固设计成套技术

1、北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司公路旧桥加固成套技术研究公路旧桥加固成套技术研究北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司公路旧桥加固成套技术研究公路旧桥加固成套技术研究0 桥梁维修处治现状桥梁维修处治现状1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序2 加固设计方案的比选原则与要求加固设计方案的比选原则与要求3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则4 加固效果评价方法加固效果评价方法5 加固设计方法加固设计方法加固工程实例加固工程实例6其它桥梁加固工程实例照片其它桥梁加固工程实例照片北京公科固桥技术有限公司北京公科固

2、桥技术有限公司0 桥梁维修处治现状桥梁维修处治现状1 1 桥梁检测桥梁检测 (1) 检测资质的要求检测资质的要求 (2) 检测人员的培训检测人员的培训 (3) 检测质量的控制检测质量的控制(4) 基于检测结果的桥梁现状评价基于检测结果的桥梁现状评价(5) 检测报告的评审检测报告的评审 (6) 检测费用的报价检测费用的报价 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司0 桥梁维修处治现状桥梁维修处治现状2 2 桥梁桥梁加固设计加固设计 (1) 设计资质的要求设计资质的要求(2) 设计质量的保证设计质量的保证( 预审查制和风险评估制预审查制和风险评估制)(3) 设计方案的评审设计方案的评审 3

3、 3 桥梁桥梁加固施工加固施工 (1) 加固施工投标加固施工投标 (2) 施工质量的控制施工质量的控制 探讨探讨: 交钥匙方式是值得借鉴的，即对需要加固的桥梁，交钥匙方式是值得借鉴的，即对需要加固的桥梁，进行桥梁检测评定、加固设计及加固工程一体化招标进行桥梁检测评定、加固设计及加固工程一体化招标.北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序1.1 1.1 加固的基本原则加固的基本原则(1) 加固设计的要求、内容及范围加固设计的要求、内容及范围(2) 加固后的桥梁结构整体寿命加固后的桥梁结构整体寿命(3) 加固设计应与施工方法紧密结合加固设

4、计应与施工方法紧密结合(4) 加固设计方案加固设计方案(5) 加固设计与原结构的关系加固设计与原结构的关系(6) 加固设计应按下列原则进行承载力验算加固设计应按下列原则进行承载力验算 (7) 加固施工对环境的影响加固施工对环境的影响(8) 加固施工对新发现缺陷的处理加固施工对新发现缺陷的处理(9) 加固施工中的安全措施加固施工中的安全措施北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(6) 加固设计应按下列原则进行承载力验算加固设计应按下列原则进行承载力验算 结构的计算应根据加固后结构的实际应力情结构的计算应根据加固后结构的实际应力情 况和

5、实际的边界条件进行。况和实际的边界条件进行。 结构的计算截面积，保留的构件采用基于检结构的计算截面积，保留的构件采用基于检 测结果的计算截面积，新增构件采用实际有测结果的计算截面积，新增构件采用实际有 效截面积，并考虑结构在加固后的实际受力效截面积，并考虑结构在加固后的实际受力 程度及加固部分的应变滞后特点，以及加固程度及加固部分的应变滞后特点，以及加固 部分与原结构协同工作的程度。部分与原结构协同工作的程度。 加固后使构件重量增大时，应对被加固的相加固后使构件重量增大时，应对被加固的相 关构件及基础进行验算。关构件及基础进行验算。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本

6、原则与加固程序加固的基本原则与加固程序1.2 加固工作程序加固工作程序桥梁现状评价桥梁现状评价加固工程可行性研究报告加固工程可行性研究报告加固工程施工图设计加固工程施工图设计加固工程施工、监理招标加固工程施工、监理招标施工组织设计施工组织设计施工施工验收验收北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(1) 桥梁现状评价桥梁现状评价使用功能评价使用功能评价： 技术标准技术标准 桥涵各部完好程度桥涵各部完好程度 桥梁养护状况及意外事故的分析桥梁养护状况及意外事故的分析承载能力评价承载能力评价： 原结构复算原结构复算 基于检测结果的承载能力评

7、定基于检测结果的承载能力评定 荷载试验鉴定荷载试验鉴定北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(2) 加固工程可行性研究报告加固工程可行性研究报告 概述概述 桥梁现状评价及发展环境桥梁现状评价及发展环境 交通量预测交通量预测 加固技术标准加固技术标准 加固建设条件与加固方案选择加固建设条件与加固方案选择 投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措 实施方案实施方案 经济评价经济评价 问题与建议问题与建议北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(2) 加固工程可行性研究报告加固工程可

8、行性研究报告 桥梁现状评价及发展环境桥梁现状评价及发展环境 原设计概况原设计概况 在交通运输网中的作用在交通运输网中的作用 存在的问题存在的问题 基于检测结果的使用功能评价基于检测结果的使用功能评价 基于检测结果的承载能力评价基于检测结果的承载能力评价 加固的必要性和紧迫性加固的必要性和紧迫性北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(2) 加固工程可行性研究报告加固工程可行性研究报告 交通量预测交通量预测 拟加固桥梁所在地区的经济特征拟加固桥梁所在地区的经济特征 桥上通行车辆调查及分析桥上通行车辆调查及分析 相关路线交通量调查与分析相

9、关路线交通量调查与分析 交通量预测思路与方法交通量预测思路与方法 加固期交通量预测加固期交通量预测 加固后交通量预测加固后交通量预测 活载折减系数的确定活载折减系数的确定北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(7) 加固加固工程验收工程验收 验收办法之一般规定验收办法之一般规定 桥梁加固工程只分为竣工验收一个阶段桥梁加固工程只分为竣工验收一个阶段 竣工验收工程质量等级分为合格和不合格竣工验收工程质量等级分为合格和不合格 竣工验收工程质量评定采用竣工验收工程质量评定采用100100分制分制 验收办法之验收条件验收办法之验收条件 试运营

10、试运营1 1年后年后 对加固工程已进行全面检测对加固工程已进行全面检测 竣工决算、审计已完成竣工决算、审计已完成 各参建单位完成工作报告各参建单位完成工作报告北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司1 加固的基本原则与加固程序加固的基本原则与加固程序(7) 加固加固工程验收工程验收 验收办法之验收办法之竣工验收工程质量评定竣工验收工程质量评定 加固工程竣工验收工程质量采取加权平均法计算得分加固工程竣工验收工程质量采取加权平均法计算得分 质量监督部门根据施工过程中的抽检资料评定得分权质量监督部门根据施工过程中的抽检资料评定得分权 值为值为0.30.3， 竣工验收工程质量鉴定得分权值为竣工

11、验收工程质量鉴定得分权值为0.70.7。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司2 加固设计方案比选原则与要求加固设计方案比选原则与要求2.1 比选原则比选原则 结构检算分析应简单、构造措施应合理、设计经验成熟。结构检算分析应简单、构造措施应合理、设计经验成熟。 施工过程中粉尘、噪音、废弃物等对环境的影响要小施工过程中粉尘、噪音、废弃物等对环境的影响要小 施工难度要小、工艺要成熟、质量和工期要易于控制。施工难度要小、工艺要成熟、质量和工期要易于控制。 施工过程中对人身安全、行车安全和结构安全影响要小。施工过程中对人身安全、行车安全和结构安全影响要小。 工程费用应经济合理。工程费用应经济

12、合理。 加固后的结构耐久性要好，减少后期养护的费用。加固后的结构耐久性要好，减少后期养护的费用。 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司2 加固设计方案比选原则与要求加固设计方案比选原则与要求2.2 比选要求比选要求 各加固设计方案应进行同等深度的比选。各加固设计方案应进行同等深度的比选。 针对以上比选原则，要求列表进行综合比选。针对以上比选原则，要求列表进行综合比选。 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则3.1 一般规定一般规定 为项目决策提供依据。为项目决策提供依据。 本办法适用于

13、桥梁加固工程中的大中型项目。本办法适用于桥梁加固工程中的大中型项目。 宏观经济分析与微观经济分析。宏观经济分析与微观经济分析。 经济技术评价采用加固费用系数和加固寿命系数。经济技术评价采用加固费用系数和加固寿命系数。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则3.2 桥梁改造的宏观经济分析桥梁改造的宏观经济分析 (1) 客货运输成本损失客货运输成本损失 (2) 客货运输时间损失客货运输时间损失 (3) 附近相关道路的拥挤损失附近相关道路的拥挤损失 (4) 车辆绕行里程增加导致的绕行损失车辆绕行里程增加导

14、致的绕行损失 (5) 事故损失事故损失 桥梁改造的宏观经济费用桥梁改造的宏观经济费用= =(1)+(2)+(3)+(4)+(5)北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则3.3 桥梁改造的微观经济分析桥梁改造的微观经济分析 收费公路上桥梁由于车辆绕行或限速造成的收费损失：收费公路上桥梁由于车辆绕行或限速造成的收费损失： 收费损失收费损失= =日平均收费损失额日平均收费损失额施工工期施工工期 桥梁加固或新建工程费用桥梁加固或新建工程费用 完成该技术标准加固或新建方案的投资估算，依照有完成该技术标准加固或

15、新建方案的投资估算，依照有 关定额进行，新建方案还应包括拆除桥梁构件所涉及关定额进行，新建方案还应包括拆除桥梁构件所涉及 到的费用。到的费用。 桥梁改造的微观经济桥梁改造的微观经济= =收费损失收费损失+ +工程费用工程费用北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则3.4 桥梁加固技术经济确定原则桥梁加固技术经济确定原则 加固费用系数加固费用系数= =加固费用加固费用/ /新建费用新建费用 加固费用加固费用= =宏观经济总损失宏观经济总损失+ +微观经济总损失微观经济总损失 新建费用新建费用= =宏观

16、经济总损失宏观经济总损失+ +微观经济总损失微观经济总损失 加固寿命系数加固寿命系数= =（桥梁原设计使用寿命（桥梁原设计使用寿命- -桥梁已运营的时桥梁已运营的时间）间）/ /桥梁原设计使用寿命桥梁原设计使用寿命北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则桥梁加固技术经济指标论证分析方法与确定原则3.4 桥梁加固技术经济确定原则桥梁加固技术经济确定原则 确定原则确定原则 加固技术经济确定原则为：加固寿命系数加固技术经济确定原则为：加固寿命系数=n2=n2时，加固时，加固费用系数费用系数n1n1。表表 3-1 经经济济分分析析确确定定原原则则表

17、表 运运营营时时间间(年年) 加加固固费费用用系系数数 n1 加加固固寿寿命命系系数数 n2 10 0.6 0.8 20 0.5 0.6 30 0.4 0.4 40 0.3 0.2 50 年年以以上上 0.2 0 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司4 加固效果的评价加固效果的评价(1) 桥梁加固后的效果主要是指桥梁加固后的正常使用功桥梁加固后的效果主要是指桥梁加固后的正常使用功能和承载能力恢复到原设计状态，由于桥梁结构的多样化，能和承载能力恢复到原设计状态，由于桥梁结构的多样化，加固方案的多变性，很难用简单易行的办法对加固后的效加固方案的多变性，很难用简单易行的办法对加固后的效果

18、进行评价。果进行评价。(2) 根据竣工验收确定的加固工程质量评分及等级，当加根据竣工验收确定的加固工程质量评分及等级，当加固工程质量评定为合格时，即认为加固后的效果达到了加固工程质量评定为合格时，即认为加固后的效果达到了加固设计要求。固设计要求。(3) 对于较为复杂的加固设计或加固前进行过荷载试验的，对于较为复杂的加固设计或加固前进行过荷载试验的，原则上加固后也应进行荷载试验，并依据荷载试验对加固原则上加固后也应进行荷载试验，并依据荷载试验对加固效果作进一步评价。效果作进一步评价。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法5.1 桥面补强层加固法桥面补强层加固法5.2

19、 增大截面和配筋加固法增大截面和配筋加固法5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴碳纤维片加固法5.5 增加构件加固法增加构件加固法5.6 预应力加固法预应力加固法5.7 改变结构受力体系加固法改变结构受力体系加固法5.8 扩大基础加固法扩大基础加固法5.9 增补桩基加固法增补桩基加固法5.10 用顶推法调整拱桥拱脚水平位移加固法用顶推法调整拱桥拱脚水平位移加固法5.11 墩台基础的旋喷注浆加固法墩台基础的旋喷注浆加固法北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 5.5 增加构件加固法增加构件加固法 梁梁 桥桥 (1) 增设纵梁加固增设纵梁加

20、固 (2) 新旧梁混合布置拓宽加固新旧梁混合布置拓宽加固 (3) 单边拓宽改建加固单边拓宽改建加固 (4) 双边对称拓宽改建双边对称拓宽改建 (5) 增加辅助横梁加固增加辅助横梁加固 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 5.5 增加构件加固法增加构件加固法 拱拱 桥桥 (1) 拱桥立面加固拱桥立面加固 (2) 增设拱肋加固增设拱肋加固 (3) 增大增设拱圈加固增大增设拱圈加固 (4) 拱桥拓宽加固拱桥拓宽加固 (5) 拱肋间横梁加固拱肋间横梁加固 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 5.7 改变结构受力体系加固法改变结构受力体

21、系加固法 (1) 将简支梁与简支梁连接改变为连续梁体系将简支梁与简支梁连接改变为连续梁体系 (2) 将多跨简支梁改造为桥面连续简支梁体系将多跨简支梁改造为桥面连续简支梁体系 (3) 在桥孔内加设桥墩支点在桥孔内加设桥墩支点 (4) 将简支梁和连续梁转换为撑架桥体系将简支梁和连续梁转换为撑架桥体系 (5) 梁拱组合加固梁拱组合加固 (6) 将双曲拱桥改变为桁架拱获双曲拱将双曲拱桥改变为桁架拱获双曲拱 (7) 加劲梁或叠合梁加固加劲梁或叠合梁加固 (8) 斜拉加固法斜拉加固法 (9) 改桥为涵洞加固改桥为涵洞加固北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法每一种加固方法独立

22、成一章，每一章内容主要：每一种加固方法独立成一章，每一章内容主要： 概念、适用条件及特点概念、适用条件及特点 设计计算方法设计计算方法 施工工序施工工序 构造措施构造措施 工序质量控制工序质量控制 加固工程质量检验方法加固工程质量检验方法 例例1 例例2 例例3 例例4北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.1 概念、适用条件概念、适用条件主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈蚀，或梁板桥主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈蚀，或梁板桥的主梁出现严重横裂缝的主梁出现严重横裂缝, ,可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚可

23、用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋。体，以钢板代替增设的补强钢筋。 5.3.2 优点优点 (1) 技术先进，性能良好技术先进，性能良好 (2) 所占空间小所占空间小 (3)(3)加固施工周期短加固施工周期短 (4)(4)材料消耗小材料消耗小 (5) 工艺简便工艺简便 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.3 适用范围适用范围 (1) 适用于受弯及受拉构件适用于受弯及受拉构件(2) 适应外部环境

24、温度不高于适应外部环境温度不高于6060、相对湿度不大于、相对湿度不大于70%70%及及无化学腐蚀地区的桥梁结构中。无化学腐蚀地区的桥梁结构中。(3) 使用成熟的建筑结构胶，使用成熟的建筑结构胶，慎重对待新胶种慎重对待新胶种(4) 试验表明粘结抗剪、抗拉强度大于混凝土的抗剪、抗试验表明粘结抗剪、抗拉强度大于混凝土的抗剪、抗拉强度，破坏发生在混凝土上而不在胶层上，钢板与混凝拉强度，破坏发生在混凝土上而不在胶层上，钢板与混凝土的粘结强度完全取决于混凝土本身的强度，构件混凝土土的粘结强度完全取决于混凝土本身的强度，构件混凝土强度不能过低，否则不能发挥钢板和胶粘剂的作用强度不能过低，否则不能发挥钢板和

25、胶粘剂的作用 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.4 材料要求材料要求 (1) 胶粘剂胶粘剂弹性模量高、线膨胀系数小、比较有韧性，耐久性好。弹性模量高、线膨胀系数小、比较有韧性，耐久性好。(2) 加固用钢板加固用钢板一般以一般以3 3号钢或号钢或1616锰钢锰钢为宜，钢板、连接螺栓及焊缝的强为宜，钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值，应按现行钢结构设计规范规定采用。度设计值，应按现行钢结构设计规范规定采用。 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢

26、板加固法5.3.5 粘钢加固梁破坏特征与受力分析粘钢加固梁破坏特征与受力分析 (1) 破坏特征破坏特征 在适筋范围内，随着荷载的增加，原梁中钢筋屈服，钢板随着也在适筋范围内，随着荷载的增加，原梁中钢筋屈服，钢板随着也达到屈服，随即混凝土被压碎而破坏。达到屈服，随即混凝土被压碎而破坏。 对粘钢加固受弯构件，破坏阶段多数构件钢板与混凝土之间发生对粘钢加固受弯构件，破坏阶段多数构件钢板与混凝土之间发生局部剥离，沿板与混凝土交界面，出现较长的顺筋裂缝，混凝土被撕局部剥离，沿板与混凝土交界面，出现较长的顺筋裂缝，混凝土被撕裂，导致构件破坏。裂，导致构件破坏。 对粘钢加固受剪构件，构件的破坏类似于普通钢筋

27、混凝土受剪构对粘钢加固受剪构件，构件的破坏类似于普通钢筋混凝土受剪构件，首先出现斜裂缝，然后裂缝不断发展，钢板应力明显增大，最后件，首先出现斜裂缝，然后裂缝不断发展，钢板应力明显增大，最后构件产生破坏。但是，在构件受力过程的后期，明显可以观察到锚固构件产生破坏。但是，在构件受力过程的后期，明显可以观察到锚固端的局部损伤，甚至剥离。端的局部损伤，甚至剥离。 也有部分试验表明，粘贴在梁底的钢板未达到屈服强度，而是钢也有部分试验表明，粘贴在梁底的钢板未达到屈服强度，而是钢板与混凝土间撕脱导致加固梁破坏。板与混凝土间撕脱导致加固梁破坏。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方

28、法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.6 粘钢加固梁破坏特征与受力分析粘钢加固梁破坏特征与受力分析 (2) 受力分析受力分析 加固梁钢板比原钢筋有应力滞后现象，但在破坏时，钢板一般均加固梁钢板比原钢筋有应力滞后现象，但在破坏时，钢板一般均能达到屈服强度，因此，其截面受力可按一般受弯构件计算。能达到屈服强度，因此，其截面受力可按一般受弯构件计算。 由于粘贴钢板的应力滞后，当钢板达到屈服时，加固梁的挠度及裂由于粘贴钢板的应力滞后，当钢板达到屈服时，加固梁的挠度及裂缝就偏大。缝就偏大。 对粘钢加固钢筋混凝土受弯构件，钢板和混凝土之间，不但存在切对粘钢加固钢筋混凝土受弯构件，钢板和混

29、凝土之间，不但存在切向剪正应力，同时由于构件的弯曲作用，还存在径向正应力。在切向向剪正应力，同时由于构件的弯曲作用，还存在径向正应力。在切向剪正应力和径向正应力共同作用下，结构胶与构件交界面处的混凝土剪正应力和径向正应力共同作用下，结构胶与构件交界面处的混凝土上产生斜裂缝和水平裂缝，这些裂缝起始于加固钢板的末端，并沿梁上产生斜裂缝和水平裂缝，这些裂缝起始于加固钢板的末端，并沿梁长方向延伸，最终导致钢板从混凝土上脱落。长方向延伸，最终导致钢板从混凝土上脱落。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.6 粘钢加固梁破坏

30、特征与受力分析粘钢加固梁破坏特征与受力分析 脆性破坏，这种现象应避免出现。造成此种破坏主要有如下三个方脆性破坏，这种现象应避免出现。造成此种破坏主要有如下三个方面原因：面原因： 锚固长度不够锚固长度不够 要求锚固长度：受拉区不得小于要求锚固长度：受拉区不得小于200t（t为钢板厚度），亦不得小为钢板厚度），亦不得小于于600mm，受压区，不得小于，受压区，不得小于160t ，亦不得小于，亦不得小于480mm。 胶粘剂的质量问题胶粘剂的质量问题 现场使用的结构胶应经常检验，其强度指标应不低于砼强度，但现场使用的结构胶应经常检验，其强度指标应不低于砼强度，但检验结构胶的方法尚无统一标准，只能参照已

31、有经验进行。检验结构胶的方法尚无统一标准，只能参照已有经验进行。 施工质量的影响施工质量的影响 粘钢加固的效果与施工质量密切相关，粘贴、固定与加压应不断粘钢加固的效果与施工质量密切相关，粘贴、固定与加压应不断检查，保证粘贴密实。否则非常容易出现粘贴钢板受力撕脱。为了保检查，保证粘贴密实。否则非常容易出现粘贴钢板受力撕脱。为了保证工程质量，粘钢加固必须由专业化施工队伍施工。证工程质量，粘钢加固必须由专业化施工队伍施工。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.6 粘钢加固计算粘钢加固计算 (1) (1) 承载力计算承

32、载力计算 矩形截面受弯承载力可按下式进行计算：矩形截面受弯承载力可按下式进行计算： 图 5-1 加固钢板RgbAbL1L1b1 bgbggggaARARARbxR9 . 0 )2(9 . 0)2(1010 xhARxhARMbgbsggsj 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.6 粘钢加固计算粘钢加固计算 (2) (2) 钢板锚固粘结长度计算钢板锚固粘结长度计算 钢板锚固粘结长度钢板锚固粘结长度L1，是指在原梁不需要加固截面以外的粘贴钢，是指在原梁不需要加固截面以外的粘贴钢板的延伸长度。要求钢板在锚固区的粘结

33、受剪承载力板的延伸长度。要求钢板在锚固区的粘结受剪承载力V必须大于钢板必须大于钢板的受拉（受压）承载力的受拉（受压）承载力T，其锚固长度按下式计算：，其锚固长度按下式计算： VagbRtRL/21 图 5-2 加 固 钢 板 RgbAbL1b1L1bubububussssLu北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.6 粘钢加固计算粘钢加固计算 (3) (3) 斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算 当梁的斜截面受剪承载力不足时，可采用局部粘贴并联当梁的斜截面受剪承载力不足时，可采用局部粘贴并联U形箍板进形箍板进

34、行，此时斜截面受剪承载力按下式计算行，此时斜截面受剪承载力按下式计算: sLARQQubgbsj102 5 . 1sLu 图 5-3 受 剪 箍 板 锚 固bubububussLu 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.7 粘钢加固施工粘钢加固施工 (1) (1) 构造要求构造要求 粘钢加固基层的混凝土强度等级不应低于粘钢加固基层的混凝土强度等级不应低于C20。 粘钢钢板厚度以粘钢钢板厚度以26mm为宜，一般取为宜，一般取4mm。 锚固长度必须满足一定的构造要求：对于受拉区不得小于锚固长度必须满足一定的构造要求

35、：对于受拉区不得小于200t（t为为钢板厚度），亦不得小于钢板厚度），亦不得小于600mm；对于受压区，不得小于；对于受压区，不得小于160t，亦不，亦不得小于得小于480mm；对于大跨度结构或可能经受反复荷载的结构，锚固区；对于大跨度结构或可能经受反复荷载的结构，锚固区尚宜增设尚宜增设U型箍板或螺栓等附加锚固措施型箍板或螺栓等附加锚固措施 为了延缓胶层老化，防止钢板锈蚀，钢板及其邻接的混凝土表面，为了延缓胶层老化，防止钢板锈蚀，钢板及其邻接的混凝土表面，应进行密封防水防腐处理。简单而有效的办法是用应进行密封防水防腐处理。简单而有效的办法是用M15水泥砂浆抹面，水泥砂浆抹面，其厚度对于梁不应小

36、于其厚度对于梁不应小于20mm，对于板不应小于，对于板不应小于15mm。 5 . 1sLu 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.7 粘钢加固施工方法与工艺要求粘钢加固施工方法与工艺要求 钢板表面处理钢板表面处理被粘混凝土和被粘混凝土和胶粘剂配制胶粘剂配制加固构件加固构件卸荷卸荷涂涂 胶胶粘粘 贴贴固定加压固定加压固固 化化 检验与试验检验与试验防腐处理防腐处理北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.8 工序质量控制与加固工程质量

37、检验方法工序质量控制与加固工程质量检验方法 (1)(1) 基本要求基本要求 粘贴钢板加固所用材料类别、规格及质量应符合设计要求；粘贴钢板加固所用材料类别、规格及质量应符合设计要求； 按规定的程序施工，加压及固化时间应符合设计要求；按规定的程序施工，加压及固化时间应符合设计要求； 锚固螺栓数量、规格、钢板的搭接长度不得少于设计值；锚固螺栓数量、规格、钢板的搭接长度不得少于设计值； 按设计要求进行防腐处理。按设计要求进行防腐处理。 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例1 5.3 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法5.3.8 工序质量控制与加固工程质量检验方法工序质量

38、控制与加固工程质量检验方法 (2) 实测项目实测项目 项项 次次 检检验验项项目目 合合格格标标准准 检检验验方方法法 频频数数 1 加加固固构构件件结结合合面面处处理理 满满足足设设计计要要求求 目目测测 100% 2 钢钢板板粘粘贴贴结结合合面面处处理理 满满足足设设计计要要求求 样样板板、目目测测 100% 3 钻钻孔孔深深度度、孔孔径径、 螺螺栓栓植植入入深深度度 满满足足设设计计要要求求 用用尺尺量量 20% 4 粘粘贴贴 锚锚固固区区粘粘结结面面积积9 90 0% %非非锚锚固固区区粘粘结结面面积积 8 85 5% % 超超声声探探测测 或或敲敲击击 20% 北京公科固桥技术有限公

39、司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.1 概念、适用条件概念、适用条件 当双曲拱由于自重或地基承载力不足，致使拱脚发当双曲拱由于自重或地基承载力不足，致使拱脚发生水平位移和转动，拱轴线发生变形，拱上建筑损害严重生水平位移和转动，拱轴线发生变形，拱上建筑损害严重而主拱圈质量尚可，在条件许可情况下，可采取调整拱上而主拱圈质量尚可，在条件许可情况下，可采取调整拱上建筑自重的布置，改变双曲拱桥结构体系的方法，来改善建筑自重的布置，改变双曲拱桥结构体系的方法，来改善主拱圈受力情况，达到加固目的。主拱圈受力情况，达到加

40、固目的。 5.7.6.2 特点特点 (1) 设计计算和施工过程验算复杂设计计算和施工过程验算复杂 (2) 拆除拱上建筑工程量大、施工难度大拆除拱上建筑工程量大、施工难度大 (3)(3)施工全过程中断交通施工全过程中断交通 (4)(4)加固效果明显加固效果明显 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.3 适用范围适用范围 (1) 适用于交通量小、且断交通影响小的桥梁适用于交通量小、且断交通影响小的桥梁(2) 适用于单跨双曲拱，对多跨双曲拱应慎重适用于单跨双曲拱，对多跨双曲拱应慎重北京公科固

41、桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.4 设计计算设计计算 (1) 原结构拱上建筑拆除计算原结构拱上建筑拆除计算 采用平面杆系程序，采用倒拆法，计算结构受力，确采用平面杆系程序，采用倒拆法，计算结构受力，确保拆除过程中的结构和人员安全。保拆除过程中的结构和人员安全。(2) 改建后桁架拱或刚架拱设计计算改建后桁架拱或刚架拱设计计算 采用平面杆系程序，确定新增构件的断面尺寸、配筋采用平面杆系程序，确定新增构件的断面尺寸、配筋及保留构建是否需要补强及保留构建是否需要补强(3) (3) 新建施工过程计算

42、新建施工过程计算 利用电算程序，对构件安装、浇注过程进行验算，确利用电算程序，对构件安装、浇注过程进行验算，确保结构达到设计要求。保结构达到设计要求。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.5 施工工序与构造措施施工工序与构造措施 (1) (1) 施工工序施工工序 将原拱上建筑拆除，以原拱圈作为下弦杆，增设腹杆及下弦杆将原拱上建筑拆除，以原拱圈作为下弦杆，增设腹杆及下弦杆 改变主拱圈受力体系改变主拱圈受力体系 改善受力条件改善受力条件 图 改为刚架拱图 改为珩架拱 北京公科固桥技术有限公

43、司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.5 施工工序与构造措施施工工序与构造措施 (2) 构造措施构造措施 保留立柱脚钢筋保留立柱脚钢筋 植入足够的锚固钢筋植入足够的锚固钢筋 图 改为刚架拱图 改为珩架拱 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.6 施工安全措施施工安全措施 保持拱上受力平衡，不对称拆除范围不超过保持拱上受力平衡，不对称拆除范围不超过2m 由跨中对称向拱脚方向对称拆除由跨中对称向拱脚方向

44、对称拆除 c)对 称 拆 除 两 侧 腹 拱a)拆 除 栏 杆 和 20cm后 路 面d)拆 除 立 柱 及 底 座 ， 拆 除 工 作 结 束b)拆 除 填 土 与 拱 顶 拱 圈 平 (实腹 部 分 填 土 全 部 拆 除 ) 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.7 工序质量控制与加固工程质量检验方法工序质量控制与加固工程质量检验方法 (1) 基本要求基本要求 按规定的程序施工，不平衡荷载不大与设计规定值；按规定的程序施工，不平衡荷载不大与设计规定值； 植筋长度、位置、数量、植筋胶

45、的性能应满足设计要求；植筋长度、位置、数量、植筋胶的性能应满足设计要求； 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法例例2 5.7(6) 双曲拱改桁架拱或刚架拱双曲拱改桁架拱或刚架拱5.7.6.7 工序质量控制与加固工程质量检验方法工序质量控制与加固工程质量检验方法 (2) 实测项目实测项目 项项 次次 检检验验项项目目 合合格格标标准准 检检验验方方法法 频频数数 1 拆拆除除拱拱上上建建筑筑的的次次序序 满满足足设设计计与与施施工工安安全全要要求求 目目测测 100% 2 立立柱柱脚脚钢钢筋筋保保留留长长度度 满满足足设设计计要要求求 用用尺尺量量 20% 3 钻

46、钻孔孔深深度度、孔孔径径、 螺螺栓栓植植入入深深度度 满满足足设设计计要要求求 用用尺尺量量 20% 4 新新增增钢钢筋筋、浇浇筑筑混混凝凝土土等等新新建建项项目目 满满足足公公路路工工程程质质量量检检验验评评定定标标准准要要求求 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例3 5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴碳纤维片加固法5.4.1 本课题的本课题的研究内容研究内容 1. 概述 1.1 纤维片材简介纤维片材简介 1.2 体外粘贴纤维片材加固方法体外粘贴纤维片材加固方法 1.3 本报告中通用符号及其义意一览本报告中通用符号及其义意一览 2. 加固材料及其要求 2.1

47、 纤维片材纤维片材 2.2 配套树脂粘结材料配套树脂粘结材料 3. 加固设计准则 3.1 总则总则 3.2 材料本构关系材料本构关系 3.3 延性要求延性要求 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例3 5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴碳纤维片加固法5.4.1 研究内容研究内容 4 加固设计计算方法 4.1 构造规定构造规定 4.2 抗弯加固抗弯加固 4.3 抗剪加固抗剪加固 4.4 受压构件的加固设计受压构件的加固设计 5 施工工艺与施工质量要求 5.1 一般施工工艺流程一般施工工艺流程 5.2 施工质量要求、质量检测与验收方法施工质量要求、质量检测与验收方法

48、 5.3 碳纤维板加固空心板的施工方法碳纤维板加固空心板的施工方法 5.4 预应力混凝土箱梁加固预应力混凝土箱梁加固 6 结论 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例3 5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴碳纤维片加固法5.4.2 特点特点 (1) (1) 碳纤维片材；碳纤维片材； 片材碳纤维材料的拉伸强度在（片材碳纤维材料的拉伸强度在（24003400）MPa之之间，与普通碳素钢板拉伸强度为间，与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比，片材的拉伸强相比，片材的拉伸强度很高。度很高。 (2) (2) 配套树脂类粘结材料；配套树脂类粘结材料； 混凝土结构加固修补配套

49、树脂系统包括底层涂料，用于渗混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料，用于渗透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，透过混凝土表面，促进粘结并形成长期持久界面的基础；油灰，用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材；浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤浸渍树脂或粘结树脂，前者用于碳纤维布粘贴，后者用于碳纤维板粘贴。维板粘贴。 浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键，因此，树并与之紧密地结合在

50、一起形成整体共同工作的关键，因此，树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例3 5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴碳纤维片加固法5.4.3 设计注意事项设计注意事项 （1）补加固构件的最小截面尺寸必须满足有关规范的要求，否则不）补加固构件的最小截面尺寸必须满足有关规范的要求，否则不宜采用碳纤维加固技术进行加固；宜采用碳纤维加固技术进行加固；（2）被加固混凝土构件的受压区高度、配筋率等仍就满足所有相关）被加固混凝土构件的受压区高度、配筋率等仍就满足所有相关规范的

51、有关要求，纵向受拉钢筋配筋率不能大于要求；规范的有关要求，纵向受拉钢筋配筋率不能大于要求；（3）碳纤维材料的设计强度，碳纤维材料设计强度计算方法一般采）碳纤维材料的设计强度，碳纤维材料设计强度计算方法一般采用简化计算方法，考虑到碳纤维材料与被加固构件中受拉钢筋用简化计算方法，考虑到碳纤维材料与被加固构件中受拉钢筋的变形协调，取受拉钢筋极限变形状态时的碳纤维受拉应力作的变形协调，取受拉钢筋极限变形状态时的碳纤维受拉应力作为碳纤维材料的设计强度。为碳纤维材料的设计强度。（4）采用碳纤维材料加固时，考虑到碳纤维布与被加固构件表面的）采用碳纤维材料加固时，考虑到碳纤维布与被加固构件表面的剥离破坏以及实

52、际加固效果，当没有采取必要的构造措施，同剥离破坏以及实际加固效果，当没有采取必要的构造措施，同一截面受力碳纤维布粘贴层（张）数一般不宜超过一截面受力碳纤维布粘贴层（张）数一般不宜超过3层。层。（5）一般加固混凝土构件的强度等级不应小于）一般加固混凝土构件的强度等级不应小于C15。（6）碳纤维布纤维方向的搭接长度不应小于）碳纤维布纤维方向的搭接长度不应小于20mm。（7）碳纤维布在端部的自然锚固长度不应小于）碳纤维布在端部的自然锚固长度不应小于(250n)mm(n为粘为粘贴层数贴层数)； 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例3 5.4 粘贴碳纤维片加固法粘贴

53、碳纤维片加固法5.4.4 存在的问题存在的问题 (1)(1)夸大了作用夸大了作用(2)(2)产品繁杂、性能参差不齐产品繁杂、性能参差不齐(3)(3)造价高造价高 北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例4 增补桩基加固法增补桩基加固法 1 1 特点及使用条件特点及使用条件 当桥梁采用桩基础，改造拓宽项目，通过增加桩当桥梁采用桩基础，改造拓宽项目，通过增加桩的数量，扩大承台面积，提高基础承载力；的数量，扩大承台面积，提高基础承载力； 桥梁墩台基底下有软弱层，墩台发生沉陷，而桩桥梁墩台基底下有软弱层，墩台发生沉陷，而桩的深度不足；的深度不足； 由于风蚀、水蚀或冲刷

54、等原因使桩基外露或发生由于风蚀、水蚀或冲刷等原因使桩基外露或发生倾斜时。倾斜时。当地基承载力不够当地基承载力不够 对桩式基础可增基桩（钻孔桩或打入桩）对桩式基础可增基桩（钻孔桩或打入桩） 优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。效果显著。 缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架空线路及陆上、水上交通均有一定影响。空线路及陆上、水上交通均有一定影响。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例4 增补桩基加固法增补桩基加固法 1.1.特点及使用条件特点及使用条件原承台

55、新承台原桩基新加打入桩a)新接承台立柱原桩新加钻孔桩b)关于静压桩关于静压桩北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司5 加固方法加固方法 例例4 增补桩基加固法增补桩基加固法 2.2.附加影响附加影响 增加的桩基会引起河床过水断面面积的减少，从增加的桩基会引起河床过水断面面积的减少，从而引起水流速度加大，这样将会加剧原有桩基的冲刷。而引起水流速度加大，这样将会加剧原有桩基的冲刷。 通航净跨由于增加桩基而缩小。通航净跨由于增加桩基而缩小。 在桩间加桩时，较小的桩基中距，对桩基的承载在桩间加桩时，较小的桩基中距，对桩基的承载力有一定影响。力有一定影响。 基基础的整体性由于新旧桩基及承台的连

56、接将有所础的整体性由于新旧桩基及承台的连接将有所降低。降低。 缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架空线路及陆上、水上交通均有一定影响。空线路及陆上、水上交通均有一定影响。北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司3 3. .力学特点力学特点 桥梁荷载通过桩基础传递给地基，垂直荷载一般将由桩桥梁荷载通过桩基础传递给地基，垂直荷载一般将由桩底土层抵抗力和桩侧与土产生的摩阻力来支承，水平荷载底土层抵抗力和桩侧与土产生的摩阻力来支承，水平荷载一般由桩和桩侧土的水平抗力来支承。由于地基土的分层一般由桩和桩侧土的水平抗力来支承。由于地基土的分层和其物理

57、力学性质不同，桩的尺寸和设置在土中方法不同，和其物理力学性质不同，桩的尺寸和设置在土中方法不同，都会影响桩的受力状态。都会影响桩的受力状态。 摩擦桩主要依靠桩侧土的摩阻力支承垂直荷载，桩底土摩擦桩主要依靠桩侧土的摩阻力支承垂直荷载，桩底土层抵抗力也支承部分垂直荷载。桩侧极限摩阻力的大小不层抵抗力也支承部分垂直荷载。桩侧极限摩阻力的大小不仅与桩侧土层和成桩工艺有关，而且与桩的入土深度有关。仅与桩侧土层和成桩工艺有关，而且与桩的入土深度有关。当桩的入土深度超过一定深度后，侧阻不再随深度增加而当桩的入土深度超过一定深度后，侧阻不再随深度增加而增大，临界极限摩阻力大约在增大，临界极限摩阻力大约在25

58、m25 m深度处。深度处。 柱桩一般专指桩底直接支承在基岩上的桩，桩的沉降甚微，柱桩一般专指桩底直接支承在基岩上的桩，桩的沉降甚微，桩侧摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载由桩底岩层抵抗力桩侧摩阻力可忽略不计，全部垂直荷载由桩底岩层抵抗力承受。承受。 5 加固方法加固方法 例例4 增补桩基加固法增补桩基加固法北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司4.4.设计计算设计计算(1) (1) 单桩容许承载力的确定单桩容许承载力的确定 新增自重和活载将有相当一部分由补桩传递到持力层及新增自重和活载将有相当一部分由补桩传递到持力层及其以下的土层中其以下的土层中 那么正确的确定单桩的容许承载力就显得非常

59、重要。同那么正确的确定单桩的容许承载力就显得非常重要。同时，正确的单桩容许承载力是合理的确定补桩数量和补时，正确的单桩容许承载力是合理的确定补桩数量和补桩长度的必需而重要的依据。桩长度的必需而重要的依据。 (2) (2) 群桩的承载力群桩的承载力可把单桩承载力折算成群桩的承载力，可把单桩承载力折算成群桩的承载力， 用用Converse-Converse-LabarreLabarre公式作近似计算，公式作近似计算， 取群桩的效率系数为：取群桩的效率系数为：= 群桩极限承载力群桩极限承载力/(n /(n 单桩的极限承载力单桩的极限承载力) ) 5 加固方法加固方法 例例4 增补桩基加固法增补桩基加

60、固法北京公科固桥技术有限公司北京公科固桥技术有限公司(4)(4)加桩沉降控制加桩沉降控制（1 1）不同桩型下的沉降计算荷载分配）不同桩型下的沉降计算荷载分配由于单桩承担的荷载与该桩的材料性能、桩身的规格尺由于单桩承担的荷载与该桩的材料性能、桩身的规格尺寸及桩的入土情况等因素有关，而这些因素又综合反寸及桩的入土情况等因素有关，而这些因素又综合反映在单桩设计承载力上，按单桩设计承载力来分配沉映在单桩设计承载力上，按单桩设计承载力来分配沉降计算荷载是较合理的降计算荷载是较合理的。（2 2）群桩沉降量的计算）群桩沉降量的计算按简单叠加法原理即可计算群桩在各自计算荷载作用下按简单叠加法原理即可计算群桩在