第一章 橋梁加固的任務和形勢
1.1 加強橋梁加固研究的必要性
隨著時間的推移，新建的橋梁在其生命周期內(nèi)都將成為舊橋。橋梁和其他建筑一樣，其“生命周期”將經(jīng)歷以下三個階段：建造、使用和老化，且公路橋梁長期受自然環(huán)境（腐蝕、溫度、溫度變化）和使用環(huán)境（荷載增大和頻率增加、材料和結構疲勞）等影響。
過去年代修建于各地城鎮(zhèn)和各級公路上的橋梁,擔負著十分沉重的交通荷載及繁重的交通任務。由于歷史的種種原因,如建橋當時的資金緊缺,設計荷載及泄洪標準偏低,技術力量的缺乏,設計、施工管理的粗放，施工技術水平較低和設備、手段、材料的落后，以致在設計上或多或少存在考慮不周的缺點，施工上也留下大小不同的缺陷。當時社會發(fā)展較緩慢，缺乏前瞻和預見性，橋梁投入運營使用之后，運營管理的長期滯后，管養(yǎng)制度建設和隊伍建設長期被忽視，管養(yǎng)費用被擠占、挪用，運營車輛長期普遍超載和嚴重超載未得遏制，橋梁的技術狀態(tài)未得到及時、細致的觀測掌握。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水沖刷、車船撞擊的多年影響下，使得為數(shù)眾多的農(nóng)用、公路及城市橋梁，發(fā)生了各種大大小小的病害，如橋面破損、欄桿斷裂、伸縮縫損壞、橋頭跳車、梁板或拱體裂縫、砼剝落、鋼筋鋼索銹蝕、鋼結構裂紋銹爛、墩臺斷裂位移、擋墻傾斜錯位、錐坡下挫坍塌、墩臺基底沖空、橋頭路基沖塌、河床護底沖翻以及河道被沖刷嚴重變遷而危及橋頭路基等，已經(jīng)破壞了橋梁的正常良好狀態(tài)。這種不良狀態(tài)，除將大大縮短橋梁的使用壽命之外，有的已經(jīng)威脅著過往人車的安全而成為危橋，成了政府、管理部門和人民群眾關注、耽心的大事。
我國橋梁其管理制度建立較遲，管養(yǎng)隊伍的建設和責任的確立嚴重滯后（由北京市市政工程管理處主編、由建設部發(fā)布的《城市道路養(yǎng)護技術規(guī)范》自1990年12月1日起才施行；國內(nèi)有好多高速公路似乎尚無自己穩(wěn)定的維修隊伍），且至今執(zhí)行力度較弱。尤其是缺乏管理歷史基礎的中、小城市，重新建、輕管養(yǎng)的短視認識沒有解決，以致城市維護資金被擠占，橋梁管養(yǎng)無人負責、無錢進行，其技術力量更是極其薄弱，有些才幾年或十幾年前建造的大橋，設計、竣工資料就已缺失，其歷史和現(xiàn)狀無記載、無檢查，不懂得檢查甚么？怎么檢查和記載？養(yǎng)護什么？怎么養(yǎng)護？哪里重要？哪里次要？哪些病害需要及時整修加固？如何加固？以至小病、中病無人管，到大病成了危橋時才突感驚慌！運營管理本來較難，與分散運輸戶打交道，不像國營鐵路集中統(tǒng)一， 容易令行禁止，又長期失控，車輛超限、超速、尤其是嚴重超載，給橋梁造成極大的損害。橋梁一方面是遭到強力損害，另一方面卻未得到應有的關注、檢查、養(yǎng)護和救治，其壽命能長嗎？使得有的橋梁才建好十幾二十年，就因病害嚴重、承載力已大大降低而成為危橋。再加以缺少經(jīng)驗豐富、理論基礎扎實的技術人員參與分析決策，加固乏術，不能保證安全，以致耗費巨資，將橋梁拆除重建；亦有由于對淺基礎認識不足，防護不力，致使千年古橋在暴雨洪水中被沖毀，損失巨大，殊深痛惜！世界上其他國家也都面臨同樣問題，這是全球性問題。橋梁的陳舊、老化、強度降低問題引起世界各國的極大關注，并提到刻不容緩的議事日程上來。1981年4月聯(lián)合國經(jīng)濟合作與發(fā)展組織召開了關于“道路橋梁維修與管理”的會議，會議上提出如下六個方面的問題要求加以研究。（1）如何正確評價現(xiàn)有橋梁的實際承載能力與安全度的問題；（2）如何及早的檢查發(fā)現(xiàn)橋梁產(chǎn)生的損傷及異?，F(xiàn)象，以確定檢定結構物的損壞程度，從而采用合理的維修加固方法問題；（3） 橋梁損傷與維修加固的實際應用問題；（4）橋梁維修加固技術，即采用維修加固新技術方法的問題；（5）橋梁設計與維修管理的關系，即如何把維修加固中發(fā)現(xiàn)的問題放到今后橋梁設計上進行考慮的問題；（6）橋梁維修加固的未來展望，即維修加固方法將來會如何發(fā)展，如何提出更合理的維修管理方法和策略問題。1980年在巴黎和布魯塞爾，1982年在華盛頓先后召開了關于舊橋問題的專題會議。根據(jù)1982年不完全統(tǒng)計，我國在20世紀80年代以前修建的公路橋梁有6000座，大部分是按1972年以前部頒標準修建的，其中危橋4823座，共12788米，單是大、中橋，汽-10級以下標準的就占8.8%，近11.7萬延米，而且這些橋梁大部分仍在服役。
統(tǒng)計資料表明，對于結構建筑物承載能力和使用性能進行檢測、評價，在結構投入使用后一般有兩個高峰期，一是投入使用后約20年，稱為小周期，二是約60年左右，稱為大周期。有病害、甚至病害嚴重的危橋，如果有正確的檢查分析與診斷，以新技術、新材料給予加強、加固（配合必要的橋梁試驗驗證）一般是能夠繼續(xù)安全運營的，并且能使其原有載重等級得到提高。此項檢查、分析、加固的費用，一般只是新建費用的10%~20%，而且在加固過程中，除少量重車短期繞行之外，毋須全部中斷交通。
總之，橋梁加固后，一方面可以延長橋梁的使用壽命，另一方面，用少量的資金投入，就可以使橋梁能滿足交通量的需求，緩和橋梁建設投資需求。
1.2 橋梁加固中需要面對的幾個現(xiàn)實問題
1.2.1 已通車的橋梁，有現(xiàn)實的交通需要，因為要在不中斷交通的情況下進行加固，所以加固時有交通干擾。
1.2.2 結構形式的限制：加固的原則一般必須利用原有結構進行，只能在原有結構上做文章，所以受到局限。
1.2.3 新老結構的結合是一個難題：這里包含新老結構體系的變化和過渡，還包括新老橋體的結合面。
1.2.4 風險大：因為凡是要加固的橋梁，多半是危橋，結構已處在不利狀態(tài)，有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄，結構內(nèi)部情況不詳；現(xiàn)有的受力情況不一樣，很難確定其結構極限，這給舊橋的加固帶來了風險。
1.3 橋梁加固的技術要求
1.3.1 加固方案需要專業(yè)研究設計單位的精心編制。沒有科學合理的加固方案，橋梁加固就無從談起。由于舊橋加固方案編制工作量大，合理的收費及時間要求是吸引有技術實力的設計單位參與并提供切實可行加固方案的前提。
1.3.2 加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎知識，在確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的安危程度，并需要一定的力學試驗驗證加固方案的可靠性。
1.3.3相對于新建橋梁，橋梁加固方案的實施難度更大，情況更復雜，這就對施工隊伍提出了更高的要求，既要準確全面地理解加固方案，又能夠積極應對各種不可預見的因素。
第二章 橋梁檢查方法
道路和橋梁是交通運輸系統(tǒng)中不可分割的一個整體，而公路橋梁質(zhì)量的好壞往往影響著整條公路的運營安全和質(zhì)量，因此橋梁養(yǎng)護管理工作是極其重要的。
危橋引發(fā)事故時常給我們敲響警鐘，也預示了橋梁科學化管理的緊迫性和重要性。目前，對橋梁的養(yǎng)護管理主要是清掃橋面、修補坑槽；對橋梁檢查，主要是通過人工目測檢查、手工記錄打分，來判定橋梁結構狀況。若要更準確判斷橋梁實際工作狀況，為橋梁加固或大修提供依據(jù)，在橋梁外觀病害檢查的基礎上，則有必要進行深一步的橋梁結構材料的檢測和荷載試驗。橋梁的科學化管理十分重要，一旦發(fā)生橋梁事故，不單是經(jīng)濟損失大，因此為提高橋梁管理水平，必須重視橋梁檢測，必須了解橋梁檢測的工作程序、檢測項目及檢測方法，掌握試驗數(shù)據(jù)處理和分析方法。橋梁試驗檢測為養(yǎng)護管理提供了直接的數(shù)據(jù)和依據(jù)，其工作涉及面廣，技術復雜，難度較高，采用先進的檢測設備則可大大提高檢測的精度和工作效率。
2.1 橋梁檢查?
橋梁檢測技術主要包括兩個內(nèi)容，即橋梁檢查和荷載試驗評定技術。
橋梁檢查是進行養(yǎng)護、維修和加固的前期工作，是決定維修與加固方案可行和正確與否的可靠基礎。其目的在于:通過對橋梁技術狀況、缺陷和損傷進行全面、細致、深入的現(xiàn)場檢查，查明缺陷或潛在缺陷和損傷的性質(zhì)、所在部位、嚴重程度及發(fā)展趨勢，弄清產(chǎn)生、發(fā)生的原因，以便能分析、評價缺陷和損傷對橋梁質(zhì)量及承載能力產(chǎn)生的影響，并為橋梁加固和改造設計提供具體技術資料。
荷載試驗評定是對橋梁結構物進行直接加載測試的一項科學試驗工作，可直接了解橋梁在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)及一些理論上難以計算部位的受力的狀態(tài)，判斷橋梁結構的安全承載能力和使用條件，也可以確定一些理論上無法考慮的因素，如所使用材料的相對勻質(zhì)性、不同齡期的不同力學特性和修建質(zhì)量等，對結構受力的影響。此外，荷載試驗還常常有助于發(fā)現(xiàn)在一般性橋梁檢查中難以發(fā)現(xiàn)的隱蔽病害。所以，目前我國仍然普遍采用荷載試驗評定方法來檢定舊橋的質(zhì)量與可靠程度，并確定其實際承載能力及其運用條件。
按照檢查的范圍、深度、方式和檢查目的的不同，橋梁檢查主要分為橋梁經(jīng)常檢查和橋梁結構檢測兩類。?
2.1.1橋梁經(jīng)常檢查
橋梁經(jīng)常檢查包括橋梁日常巡查和橋梁定期檢查。
橋梁日常巡查，一般一月一次，由路段養(yǎng)護人員或橋梁養(yǎng)護人員負責。其目的是隨時掌握橋梁技術狀態(tài)，確保橋梁結構功能正常，發(fā)現(xiàn)問題及時采取應對措施，對需要做進一步檢查和維修的橋梁寫出報告。暴風雨和洪水過后，對橋梁要加大檢查頻率。
橋梁定期檢查，周期大約是每3～5年一次。其目的是定期采集橋梁結構技術狀態(tài)的動態(tài)數(shù)據(jù)，列入橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)，為評定橋梁使用功能、制定具體橋梁維修計劃提供基本數(shù)據(jù)。定期檢查通常由具有一定檢查經(jīng)驗并受過專門橋梁檢查培訓、熟悉橋梁設計、施工等方面知識的養(yǎng)護工程師負責組織實施。?
盡管橋梁經(jīng)常檢查也使用簡單工具或儀器進行檢測，但主要是以目測橋梁外觀的檢查為主，主要檢查構造物的表面是否清潔，排水調(diào)設備是否良好，各部分結構有無損傷發(fā)生，圬工上是否出現(xiàn)裂縫、小洞、剝落、缺角、露筋等局部或表面捐款，橋面是否平整，伸縮是否正常等，檢查結果的評定也大多是基于表面現(xiàn)象和經(jīng)驗。?
這兩類檢查主要由橋梁管理部門進行。?
2.1.2橋梁特殊檢查（橋梁結構檢測）?
橋梁特殊檢查，是在橋梁經(jīng)常檢查的基礎上，進一步準確確定橋梁技術狀況，由專業(yè)技術人員使用專門檢測儀器設備，應用無破損檢測手段對橋梁進行全面檢測、測強和探傷，從而找出損壞的原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給橋梁結構帶來的危險，為評定橋梁的耐久性和承載能力、確定維修工程的實施方案提供依據(jù)。
通常有下列四種情況時，需對橋梁進行特殊檢查： ?
?。?）在橋梁經(jīng)常檢查無法確定橋梁病害原因和承載能力時；?
?。?）在進行橋梁重大維修加固工程之前；?
?。?）在發(fā)生重大自然災害、意外事故和超重車過橋等特別事件之后；?
?。?）需要評定橋梁結構實際工作狀況時。?
橋梁特殊檢查（橋梁結構檢測）一般由橋梁外觀破損檢查、橋梁結構和材料檢測以及橋梁荷載試驗三部分組成。?
2.2 橋梁檢測工作程序及項目
2.2.1 橋梁檢測工作程序的三個階段：?
第一階段：準備階段。其包括接受委托、收集資料、現(xiàn)場勘察以及編制橋梁檢測方案四項內(nèi)容 。?
第二階段：外業(yè)檢測階段。主要是設備安裝和數(shù)據(jù)采集。?
第三階段：分析報告階段。即根據(jù)外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析和計算，并編寫橋檢報告。?
對橋梁的檢測要由表及里、由淺入深地進行， 才能全面了解和判斷橋梁的實際工作狀況，為橋梁的日常養(yǎng)護和加固維修提供科學的依據(jù)。?
橋梁試驗檢測流程圖
2.2.2 橋梁外業(yè)檢測項目
橋梁外業(yè)檢測包括橋梁外觀病害檢查、橋梁結構材料檢測和橋梁荷載試驗。? ?。?）橋梁外觀病害檢查
依據(jù)交通部《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTJ 073-96）及《公路橋梁定期檢查技術》（交通部公路所），對橋梁進行外觀病害檢查打分，其目的是對橋梁結構的外觀損壞狀況，有一個初步和基本的了解，并根據(jù)橋梁損壞狀況打分、評定類別，為下一步橋梁結構材料檢測提供依據(jù)。?
橋梁外觀檢查方法主要是現(xiàn)場人工檢測，根據(jù)損壞狀況打分。檢查重點是橋梁主要承重構件的裂縫和破損情況。
橋梁外觀病害檢查項目
項目 類別 檢測內(nèi)容
橋梁外觀 防護工程 翼墻耳墻、錐坡護坡
下部構造 橋臺及基礎、橋墩及基礎、地基沖刷
上部構造 支座、上部主要承重構件、上部一般承重構件
橋面構造 橋面鋪裝、橋頭跳車、伸縮縫、人行道、欄桿護欄
附屬工程 照明標志、排水設施
其他
（2）橋梁結構材料檢測?
在橋梁外觀病害檢查的基礎上，對外觀損壞較嚴重的橋梁做進一步的橋梁結構材料檢測，其目的是深入了解橋梁結構材料的工作狀態(tài)及潛在的不利影響，并預測發(fā)展趨勢，為判斷橋梁耐久性和可靠性提供技術依據(jù)。橋梁結構材料檢測的重點是橋梁結構鋼筋銹蝕情況和混凝土強度檢測。
橋梁結構材料檢測項目
項目 類別 檢測內(nèi)容
橋梁結構材料檢測 混凝土強度檢測 混凝土回彈值、混凝土超聲值、混凝土碳化深度
鋼筋銹蝕檢測 混凝土氯離子含量、混凝土電阻率、鋼筋銹蝕電位
鋼筋保護層厚度 鋼筋保護層厚度
?。?混凝土強度檢測?
主要采用回彈法或超聲-回彈法進行。?
混凝土強度檢測是通過用回彈儀檢測混凝土表面回彈值，用超聲儀檢測混凝土內(nèi)聲速，再根據(jù)混凝土強度（R）與回彈值和超聲波在混凝土中的傳播速度（V）之間的相關關系，推算混凝土強度。采用回彈法時，要考慮碳化深度的影響?；炷翉姸仁沁M行橋梁結構評定的重要指標。?
?。?鋼筋銹蝕檢測?
其檢測內(nèi)容包括鋼筋銹蝕電位、混凝土氯離子含量、混凝土電阻率以及混凝土碳化深度。鋼筋銹蝕檢測是通過對鋼筋所處環(huán)境情況（如混凝土中氯離子含量、混凝土電阻率和碳化深度等）和鋼筋本身自然電位的檢測結果，綜合評定橋梁結構中鋼筋銹蝕狀況。其同樣是評定橋梁結構的重要參數(shù)。?
?。?鋼筋分布及混凝土保護層厚度檢測?
結構材料的檢測，是用各種專用儀器設備，對橋梁結構的鋼筋和混凝土材料，進行現(xiàn)場采樣、記錄檢測數(shù)據(jù)，再依據(jù)橋梁結構材料檢測評定標準及橋梁結構材料的工作狀態(tài)進行評定，同時對其原因進行初步分析。?
?。?）橋梁荷載試驗（動靜載試驗）
在對橋梁進行了外觀病害檢查和結構材料檢測之后，根據(jù)檢測結果，對破損嚴重、結構材料狀況差的橋梁進行橋梁荷載試驗。其目的是通過對橋梁按設計荷載直接加載，測試橋梁在最不利荷載作用下的實際響應，以進一步分析和了解橋梁的工作狀態(tài)，從而判斷橋梁結構的實際承載能力。
橋梁荷載試驗檢測項目
項目 類別 檢測內(nèi)容
橋梁荷載試驗 動載試驗 脈動試驗、隨機試驗、行車試驗、剎車試驗、跳車試驗
靜載試驗 不同加載工況
通過動載試驗可測定橋梁結構動力特性參數(shù)和在動力荷載作用下的強迫振動響應，確定橋梁在車輛荷載作用下的動力效應及使用條件。?
靜載試驗則根據(jù)不同橋型、不同設計荷載，按等效原則設計不同的加載工況，通過對橋梁實際加載，檢測橋梁最不利截面的變形和受力狀態(tài)，從而推斷橋梁結構在荷載作用下的實際工作狀態(tài)和使用承載能力。?
橋梁荷載試驗的方法，是在橋梁結構主要控制截面安裝各種傳感器，在規(guī)定荷載作用下，通過儀器記錄橋梁受力和變形數(shù)據(jù)。?
橋梁荷載試驗的實施分四個階段：方案設計階段、試驗準備階段、加載試驗階段和分析報告階段。其內(nèi)容為：?
?。?方案設計階段：通過資料分析和現(xiàn)場勘察，編寫出詳細的橋梁試驗檢測方案，明確試驗目的和具體試驗內(nèi)容，以指導橋檢。?
?。?試驗準備階段：現(xiàn)場安裝各種傳感器和儀器設備。?
?。?加載試驗階段：加載試驗，采集數(shù)據(jù)。?
ｄ.分析報告階段：數(shù)據(jù)統(tǒng)計、計算和分析，編寫橋檢報告。?
2.3橋檢數(shù)據(jù)分析的結論及依據(jù)
2.3.1橋檢數(shù)據(jù)分析的結論?
1.對橋梁結構材料狀況的評價結論?
根據(jù)橋梁結構材料的檢測結果，對橋梁結構材料的現(xiàn)行狀況進行分析，并給出明確的評定。其重點是混凝土強度、鋼筋銹蝕和橋梁外觀破損情況。?
2.對橋梁承載力的評價結論?
通過對橋梁的檢測和檢算，對橋梁的現(xiàn)行承載力進行評定，給出明確的結論并分類。?
3.對橋梁工作狀態(tài)的預測和建議?
通過對橋梁現(xiàn)狀檢測結果的分析，對橋梁今后工作狀態(tài)進行預測，指出可能的發(fā)展趨勢，為今后橋梁養(yǎng)護提供建議。?
2.3.2橋梁檢測及評定的依據(jù)?
交通部頒布的《公路橋涵設計規(guī)范》（交通部1975年版）、《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTJ 073-96）、《公路舊橋承載能力鑒定方法》和交通部公路所編寫的《公路橋梁結構材料檢測技術》、《公路橋梁的定期檢查技術》、《橋梁結構荷載試驗技術》。?
第三章 橋梁加固方案
3.1需要加固的幾種常見情況
加固與維修養(yǎng)護所起的作用是不同的，維修養(yǎng)護是橋梁保持正常運營狀態(tài)的保護性和預防性的工作，而加固卻是從承載受力的角度來處理的。第一類加固需求是在橋梁不能承受原設計荷重情況下，通過加固恢復其原有的承載力；第二類加固需求是在原設計荷載標準不能滿足現(xiàn)在交通要求，要求提高到一個新的標準；第三類加固需求是在橋梁需通過一次性的特重荷載，要求采用臨時性措施，使能通過特重荷載而不使原結構受到破壞。
3.2 加固方案
在橋梁加固工程中，盡管每座橋梁的情況各不相同，具有各自不同的特點，但也存在一些共性。如何遵循橋梁加固工作的共性，結合具體橋梁的特殊性，采用適當合理的加固方法是充分發(fā)揮橋梁功用的重要課題。對舊橋進行維修加固，一般可采用如下的步驟
1. 檢查橋梁現(xiàn)狀及損壞情況；
2. 調(diào)查橋梁歷史技術及現(xiàn)有交通狀況；
3. 提出維修加固或改建方案并進行分析比較；
4. 確定方案并付諸實施，即進行維修加固或改建施工
橋梁加固常用方法有以下幾種：
3.2.1 舊橋下部結構加固技術
3.2.1.1 擴大基礎加固法
此法適用于基礎承載力不足或埋深太淺，而墩臺又是磚石或砼剛性實體式基礎時的情況。擴大基礎底面積應由地基強度驗算確定。
3.2.1.2 增補樁基加固法
當橋梁墩臺基底下有軟臥層時，墩臺發(fā)生沉陷；對此采用增補樁基加固法是一種常用而且有效的方法。這種方法是：在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁等，以此提高基礎的承載力，增強基礎的穩(wěn)定性。
3.2.1.3 鋼筋砼套箍或護套加固法
當橋梁墩臺由于基礎埋深不夠，或因施工質(zhì)量控制不嚴等原因，導致墩臺開裂時，有時會出現(xiàn)貫通裂縫，可采用鋼筋砼圍帶或鋼箍進行加固。
3.2.1.4 橋臺新建輔助擋土墻加固法
由于橋臺臺背水平土壓力過大，引起橋臺傾斜，應在臺背之后加建一擋墻，以抵御過大的土壓力。
3.2.1.5 墩臺拓寬加固法
利用舊橋基礎，靠墩臺蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便安裝的上部結構。此種情況為只加寬墩臺上部的蓋梁、墩臺身和基礎則不需予以加固。
3.2.2 舊橋上部結構加固技術
3.2.2.1 橋面補強層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。
3.2.2.2 增大截面和配筋加固法
當梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常通過增大構件的截面和配筋，用以提高構件強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性，也可用來補修裂縫等，梁式橋和拱式橋等舊橋均可采用該方法加固。該方法的缺點是。該法成敗與否的關鍵是新老混凝土的結合問題。因此務必要做好新老混凝土結合處理，確保新老混
凝土結合良好。但新澆混凝土系二次受力構件，結合面應力狀態(tài)復雜。該法的缺點是現(xiàn)場作業(yè)工作量大，養(yǎng)護期長，影響橋面交通，而且梁底部和側面澆筑比較困難，并對結構外觀和凈空有一定的影響。
3.2.2.3體外預應力加固法
體外預應力加固法實際上是改變梁體原有受力體系的加固方法。根據(jù)加固對象的不同，該加固方法又可分為預應力拉桿加固和預應力撐桿加固。其中預應力拉桿加固主要用于受彎構件，而預應力撐桿加固法適用于提高軸心受壓以及偏心受壓鋼筋混凝土柱的承載能力，例如，排架樁式橋墩、橋臺以及拱橋的柱式腹拱墩等。其工作機理是在梁體外布設鋼材的拉桿或撐桿，并與被加固的梁體錨固聯(lián)接，然后施加預應力，強迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變原結構的內(nèi)力分布，并降低原結構的應力水平，使結構總承載力顯著提高，且可使結構的變形、裂縫寬度縮小甚至完全閉合。其優(yōu)點是不但能提高結構承載力，也能明顯改善構件的抗裂性能。該法缺點是頂應力加固構件是二次受力構件，存在著應力超前和應變滯后現(xiàn)象。原構件受預應力作用產(chǎn)生的壓縮變形對控制張拉量的計算影響較大。由于鋼板本身的防腐蝕能力差，對于海洋或具有腐蝕性較強的環(huán)境不宜采用。
3.2.2.4錨噴混凝土加固法
該加 固 方 法由兩部分組成，首先是將錨桿錨入擬補強結構內(nèi)，掛設補強鋼筋網(wǎng)，然后再噴射一定厚度的混凝土，形成與原結構共同承受外荷載作用的組合結構。錨噴混凝土加固橋梁的實質(zhì)是就是增加受力斷面和補強鋼筋、加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載。其中增設的補強鋼筋主要是幫助原結構承受拉應力，同時成為新增混凝土部分的骨架:噴射混凝土的作用則是將補強鋼筋與原結構連接，組成整體受力結構，并與錨桿在結合面上拉應力和剪應力。
3.2.2.5粘貼鋼板加固法
當交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足或出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時，梁板橋的主梁會出現(xiàn)嚴重的橫向裂縫。該方 法 一 般采用環(huán)氧樹脂和建筑結構膠將鋼板、鋼筋和玻璃鋼等抗拉強度高的材料粘貼在鋼筋混凝土受彎構件表面，使之與結構物形成整體，并構成一個混凝土一粘接一鋼三相復合物系統(tǒng)，從而取得提高構件的抗彎、抗剪能力，以及減少裂縫擴展的效果。該法具有施工簡便、快速、對結構整體尺寸的改變極小、對原結構破壞小等優(yōu)點。因此，當鋼筋混凝土構件的承載力不足或因變形、裂縫影響結構正常使用時，就可通過結構膠將鋼板粘貼到鋼筋混凝土構件外部恰當位置，以滿足其承載力或正常使用要求。然而由于抗剪加固需要牢固的錨固措施，易對混凝土結構產(chǎn)生破壞作用。另外，由于鋼板本身剛度較大，混凝土表面平整度對加固效果影響較大，泥凝土表面嚴重的不平整會導致鋼板與混凝土有效粘結面積減少，從
而影響加固效果。
3.2.2.6外貼FRP加固法
FRP材料在土木工程的加固和補強上的應用，使得土木工程加固技術研究更上了一個新臺階FRP加 固 修復混凝土結構技術是90年代興起的一項新型技術，經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的研究成果。目前結構加固所用纖維增強塑料（FRP）主要有3大類碳纖維（Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP ）、芳香尼龍纖維（Aramid Fiber Reinforced Polymer,AFRP）、玻璃纖維（GlassF iberR einforcedP olymer,G FRP）oC FRP材料具有高強度和高性彈模量特點，其彈性模量可達235Gpa以上，抗拉強度達3.4-4.0G pa口尼龍FRP材料的強度和彈模稍低于CFRP材料，但其拉斷時的延伸率增強。GFRP材料的強度和彈模更低，延伸率更大。如美國的泰扶（TWO Fiberwrap），其主向抗位強度為643 Mpa，橫向抗拉強度為40 Mpa，主向彈性模量為30.2 Gpa。日本東洋紡公司開發(fā)的PBO纖維具有高分子結構的復合材料，改變了高分子聚合物纖維彈性模量低的特點，彈性模量和強度不低于碳纖維，并具有非常好的能量吸收能力。FR P 維修 加固施工方法是確保加固效果的重要過程，常用的施工方法為手工粘貼方法，也可采用其他施工機械進行施工。根據(jù)加固后結構受力特點，F(xiàn)RI，加固方法也可分為主動加固和被動加固。主動加固就是在FRP套筒與加固墩柱間灌注混凝土，讓套筒承受一定的預應力。一般需要環(huán)向應力時采用這種加固方法。被動加固則在加固過程中加固用的復合材料不受外力，復合材料只是粘貼在墩柱表面而不受任何應力，只有當加固墩柱混凝土受外力作用時才開始受力。手工粘貼加固的缺點在于難以對加固墩柱提供均勻而統(tǒng)一的約束作用。而樹脂填充方法則能有效解決這些問題。
3.2.2.6.1 FRP材料的優(yōu)點
由于FRP材料的眾多優(yōu)點，使得其在結構維修加固中的應用越來越廣泛，從目前所用FRP材料看，主要具有以下一些優(yōu)點:
（1）FRP與鋁、鋼材料性能的對比，F(xiàn)RP材料具有較高的抗拉強度和彈性模量，抗拉強度是普通鋼材的10--15倍，彈性模量略高于鋼材，是普通鋼材的1.1--2.4倍，比重約為180kg1門13n，僅為鋼材的1/4左右。
（2）纖維布和樹脂合成的復合材料，由于重量輕，體積小，施工方便，不需要大型施工機械，不需要占用大量空間，尤其在工程加固空間有限情況下更能充分顯示這一優(yōu)越性。
（3）加固橋梁結構能夠取得類似于鋼板同樣效果，而不增加重量，外表輕巧美觀。
（4 ）纖維布的柔韌性使得它具有廣泛的適用性，可用于一些特殊部位的混凝土加固修補，如柱、拱、殼、橋墩、圓弧梁及梁柱節(jié)點區(qū)加固等。
（5 ）具有極好的耐久性，由于加固只使用纖維布和粘貼樹脂，因而不會生銹，并具有耐酸、堿、鹽及大氣環(huán)境腐蝕等性能。
（6） 以往所用的鋼板修補法，因本身質(zhì)量大、剛性大，與構件不能完全貼合，增強差，使其使用受到限制。而利用纖維布來加固橋梁，則避免了鋼板加固法的缺陷。
（7 ）根據(jù)受力要求，可采用多層纖維布。
3.2.2.6.2 FRP加固施工工藝
FRP進行加固補強施工方法可以分為主動加固和被動加固，被動加固方法是一種最常采用的方法，其常見施工過程如下:
（1） 處理被加固部位混凝土表面，使露出新茬，外表清潔。涂敷基底樹脂于界面上并整平，注意不得有遺漏處；
（2） 涂刮整平粘貼膠并對其表面做砂光處理；
（3） 涂刷浸漬樹脂約3-5mm，并粘貼纖維布；
（4） 對已粘貼的纖維布做滾壓處理，涂刷浸漬樹脂，粘貼第二層纖維布；
（5）可粘貼多層纖維布，待最后一層粘貼、壓面處理后，應再涂浸漬樹脂約1-2mm；
（6）加固層完全固化后〔約7天），涂刷防護層及面漆。整個 施 工 過程中，決定施工質(zhì)量的關鍵是加固部位混凝土表面處理質(zhì)量及纖維布滾壓密實度。施工時需特別注意，以免發(fā)生界面剝離，影響加固效果。
3.2.2.6.3 纖維布加固特點
（1）目前可用于舊橋結構加固用的纖維有單向纖維布、單向纖維交織布、雙向纖維交織布及單向纖維層壓材料等，可根據(jù)不同的結構部位和受力特性與方向等，選擇相應的纖維布進行加固；
（2）纖維布加固混凝土構件，在提高其受剪承載力的同時還可能影響受彎構件的破壞狀態(tài)。當纖維布用量過多時，構件的破壞形態(tài)將由纖維被拉斷引起的破壞轉變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐?。與此同時，由于纖維為完全彈性的材料，它與鋼筋的共同工作會減弱鋼筋塑性性能對構件延性的影響。纖維布用量過多，構件強度有所降低。因此，纖維布用于鋼筋混凝土。的加固補強時，應根據(jù)實際情況合理使用；
（3）由于纖維布加固后在最后破壞時的突然性（拉斷或剝離等脆性破壞），其承載力極限狀態(tài)不能按普通鋼筋混凝土的定義，必須對FRP抗拉強度進行合理的折減；
（4）試驗研究證實，纖維布能夠提高混凝土梁抗剪承載力，其機理與箍筋類似，同時還能明顯改善構件的變形性能，增強構件的變形能力;
（5）沿橋梁的拉應力方向（或與裂縫正交方向）粘貼纖維布，兩端分別設置錨固端，據(jù)此可有效防止混凝土表面裂縫再擴展，從而達到提高構件剛度、減少構件撓度、改善受力狀態(tài)的目的;
（6）纖維布與混凝土基層截面，可分為兩個界面區(qū)，即混凝土基層與粘結樹脂界面區(qū)、粘結樹脂與碳纖維布界面區(qū)。粘結性能的本質(zhì)是接觸面間的相互作用，宏觀上表現(xiàn)為液態(tài)聚合物浸潤表面后形成的機械鎖結，微觀上表現(xiàn)為分子擴散后相互纏結、或化學鍵作用、或靜電吸引作用、或其復合作用。
3.2.2.6.4 纖維布加固法存在的問題
（1）由于目前加固用FRP材料多依賴進口，造成成本較高。雖然現(xiàn)在國內(nèi)已有國產(chǎn)系列纖維復合材料，費用較低，但性能指標低于進口產(chǎn)品。因此國產(chǎn)材料技術成熟，降低工程仍將是影響該技術推廣使用的關鍵；
（2 ）對某結構進行加固時，應先采用卸載措施。這是因為如果結構加固在非卸載狀態(tài)下，在加固前，原構件截面在所承受的截面內(nèi)力下已處于某個初始應力應變狀態(tài)。加固后，在沒有新的荷載增量作用時，被加固截面應力應變不會發(fā)生變化，新增加部分將處于零應力應變狀態(tài)。只有當有了荷載增量作用時，纖維布才會發(fā)生變形，參與作用。但在實際應用中很難達到這一要求；
（3）采用粘貼纖維布法可對混凝土梁進行抗剪加固和抗彎加固。當在梁側粘貼纖維布后，外貼的纖維布類似于增設的箍筋，但纖維布的作用與梁內(nèi)箍筋作用的區(qū)別在于:箍筋的錨固性能好，而外貼纖維布的錨固性能較難保證;鋼筋為延性材料，在斜裂縫產(chǎn)生后，箍筋雖已屈服，但并米拉斷，其良好的延性能可以保證其它箍筋也能達到屈服階段。而纖維布為脆性材料，很難保證抗剪加固用的纖維布同時達到極限強度。
項目 粘貼鋼板加固法 體外預應力法 加大截面法 錨噴混凝土法 FRP加固法
增加體積 小 小 大 小 小
增加重量 大 小 大 大 小
施工時間 較長 較長 長 長 短
需工人數(shù) 多 多 多 多 少
施工空間 大 大 大 大 小
大型施工機械 需要 需要 需要 需要 不需要
抗腐蝕、耐久性
差 良好 差 良好 良好
各種加固方法比較
各種方法綜合比較見表?？梢娬迟N鋼板加固法、擴大斷面加固法和體外預應力加固法存在難度大、施工處理復雜，工期長等缺點。而FRP布是柔性材料，施工時可以依靠現(xiàn)場用剪切裁剪成所需的形狀和尺寸，對構件的不同外形都具有極高的適應能力。由于重量輕，現(xiàn)場施工基本是手工操作，不需大型設施和施工工具。在較小的空間中即可進行施工，且施工速度快，施工工期短、粘貼質(zhì)量容易得到保證。從經(jīng)濟上看，F(xiàn)RP價格雖然相對較高，但在運輸、存儲、裝卸、加工、維護過程中的費用相對較少:施工機具簡單，從而減少了機械臺班費;施工速度快，相應縮短了工期，也節(jié)省了人工費用;碳纖維耐久性好，也減少了后期維護費用?？傮w看來，綜合施工難易程度、施T工期和施工質(zhì)量等方面因素，F(xiàn)RP加固工程綜合造價相對較低。
第四章 工程實例
我市在上世紀八十年代初，在不斷提升技術等級的公路改造、改建過程中，即開始公路舊橋加固改造技術的研究與實踐。先后針對不同橋型、不同的加固技術和方法，完成了多項舊橋加固改造方面的科研項目，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效果。由于舊橋檢測、評定與加固技術是一項既綜合復雜又在不斷發(fā)展和更新的技術，也是公路工程技術人員共同關心的熱點問題。下面簡要介紹幾個我所在單位公路舊橋加固的工程實例。
4.1太湖東門二橋樁基的維修加固
4.1.1工程概況
太湖東門二橋位于太湖縣城東，因河水常年沖刷，該橋5＃-15＃樁基間河床下降8米左右，已嚴重影響該橋的通行能力，到了非處理不可的地步。
4.1.2維修加固的工作內(nèi)容
對5號樁基礎至15號樁基進行加固，加固的方法為：在原打入樁四周布設有效直徑為60ｃｍ的高壓旋噴樁，以達到提高地基承載力和抗沖刷雙重目的，旋噴樁長度應超過原打入樁。如圖所示：
1ｍ
4.1.3施工方案
考慮目前橋底有一定的水深，首先，在橋墩四周用鋼管腳架組拼鉆孔平臺，并沿橋向用相應設備搭建施工便橋，設備選用西安探礦機械廠生產(chǎn)的ZPX-50型號的高壓旋噴機一套。由于高壓噴射注漿法使用的壓力大，因而噴射流的能量大，速度快。當它連續(xù)和集中地作用在土體上時，壓應力和沖蝕等多種因素便在很小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生效應，對粒徑很小的細粒土到顆粒直徑很大的卵石、碎石土幾乎各種土質(zhì)，無論其軟硬，均有巨大的沖擊破碎和攪拌作用，使注入的漿液和土拌和均勻凝固為新的固結體。在正式施工前，在橋位附近試鉆試噴1－2樁，以便觀察效果。
旋噴樁的施工程序為：施工前，對照設計圖紙核實設計孔位，在工作平臺上首先確定好所有樁的樁位并編寫好編號。高壓噴射注漿處理地基時，在漿液未硬化前，有效噴射范圍內(nèi)的地基因受到擾動而強度降低，容易產(chǎn)生附加變形，且在施工過程中為了保證橋上行車的暢通和減小對原有基礎擾動性破壞，必須在旋噴樁具體施工時采取間隔編號交替循環(huán)施工，減小附加變形，保證施工期間全橋的行車安全。
由于高壓噴射注漿的壓力愈大，處理地基的效果愈好。規(guī)范要求射流壓力宜大于20Mpa，實際施工時控制壓力為25 Mpa －30 Map，提升速度為0.1-0.25m/min,旋轉速度取10-20rpm。根據(jù)施工技術規(guī)范要求和以上具體控制參數(shù)的選定，在同等地質(zhì)條件下進行兩根旋噴樁實驗樁施工，其實驗成樁后的各項參數(shù)應符合設計要求。噴射注漿的主要材料為水泥，采用海螺牌42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥漿液的水灰比越小，高壓旋噴時注漿處理地基的強度越高。但在施工中因注漿設備的原因，水灰比小于0.8時，噴射有困難，故水灰比宜取1.0-1.5，實際施工取1.0。
高壓噴射注漿全過程為：鉆機就位、鉆孔、置入注漿管、高壓噴射注漿、拔出注漿管等基本工序。鉆機就位應準確的按照加固設計圖紙中的設計樁位進行正確的定位和鉆機的對中、整平，然后進行鉆孔。鉆孔的深度應大于設計的樁長后，方可停止鉆進。然后按照設計的水泥凈漿配合比進行水泥漿液的噴射，噴射時的各項控制參數(shù)如前所述。施工結束后應立即對機具和孔口進行清洗。鉆孔的目的是為了置入注漿管到預定的土層深度。拌漿設備首次應準備2m3的漿液，并準備好下次水泥用量，使工序能連續(xù)施工，并備有儲漿筒一個。噴射過程中噴射速度很快，應盡量減少因漿液不足而停止噴射次數(shù)。
高壓噴射注漿均自下而上進行，當注漿管不能一次提升完成而需分數(shù)卸管時，卸管后噴射的搭接長度不得小于100mm，以保證固結體的整體性。另外我部對加固柱身四周的18根支撐樁，在不改變噴射參數(shù)的條件下，對同一標高的土層作重復噴射一次，使土體破碎性增加，從而增大有效加固長度和提高固結體強度。
在噴射注漿過程中出現(xiàn)下列異?，F(xiàn)象時，需查明原因采取相應的措施：
1. 流量不變壓力下降時，應檢查各部位的泄露情況。必要時拔出注漿管，檢查密封性能。
2. 在大量冒漿壓力稍有下降時，可能是注漿管被擊穿或噴頭有孔洞，使噴射壓力降低，此時應拔出注漿管及噴頭進行檢查。
3. 壓力陡增超過最高限值時，流量為零，停機后壓力仍不變動時，則可能系噴嘴堵塞，應拔管疏通噴嘴。
4. 當高壓噴射注漿完畢后，或在噴射注漿過程中因故中斷，短時間（小于或等于漿液初凝時間）內(nèi)不能連續(xù)噴射時，均應立即拔出注漿管清洗備用。
5. 為防止因漿液凝固收縮，產(chǎn)生加固地基與建筑基礎不密貼或脫空現(xiàn)象時，采取超高旋噴至樁頂0.5ｍ時，直至噴射到河床表面，壓力控制在10 Map為宜，防止破壞地下表層。
4.2 車軸寺橋加固
4.2.1 工程概況
車軸寺大橋是懷、潛、岳公路斷頭線K4+068-4+424處皖河上獨立大橋。于一九八七年九月份開工，一九八九年十二月份竣工，主要技術指標為汽-20，掛-100級，上部構造，鋼筋混凝土桁架拱橋，9孔凈跨30米，全長323米，橋面凈寬為9+2*1.0米，因過往車輛嚴重超載造成橋面及微彎板不同程度的毀壞，經(jīng)初步勘察，微彎板嚴重破損的就有叁拾多塊，橋面混凝土損壞達到70%，已到了非加固不可的地步。
4.2.2 維修加固的主要工作內(nèi)容
1、對拱片、橫梁剪刀撐進行仔細檢查，對混凝土裂縫進行處理，有效防止拱片、橫梁剪刀撐內(nèi)的鋼筋生銹。
2、更換破損的微彎板。
3、更換損壞的欄桿、扶手。
4、設置混凝土防撞護欄，以防機動車輛撞擊人行道板。
5、鑿除現(xiàn)有橋面混凝土，重新鋪筑雙筋（鋼筋、鋼纖維）混凝土。
6、每跨設一道伸縮縫。
4.2.3 施工方案
4.2.3.1 交通
因該橋是潛山縣及天柱山旅游景點進出的主要通道，完全封閉交通對該縣及及天柱山旅游景點影響太大，施工時有限度的開放交通， 即行人、小型車輛（不含小型科車）在施工時可單向通行，其余車輛沿105國道繞行。
加固應逐跨進行，并請當?shù)亟还懿块T進行交通管制。
4.2.3.2 加固方案
4.2.3.2.1 施工工序
預制微彎板 設置隔離墩（交通管制） 鑿除破損微彎板 處理拱片及橫梁剪刀撐內(nèi)的裂縫 安裝微彎板 鑿除橋面混凝土 澆筑雙筋混凝土 設置伸縮縫 更換損壞的欄桿、扶手 澆筑防撞護欄
4.2.3.2.2 施工方法
a、預制微彎板：選擇合適的場地，依據(jù)原圖紙預制微彎板。
b、設置隔離墩：根據(jù)微彎板寬度及小型車輛通行的需要，擬在橋面一側逐跨設置隔離墩，確保通行安全。
c、更換微彎板：根據(jù)前期調(diào)查的結果鑿除破損的微彎板。安裝預制好的微彎板。
d、更換橋面：在微彎板安裝結束后鑿除橋面混凝土，鋪筑雙筋混凝土。橋面鋪裝采用C40鋼纖維砼，鋼筋采用Φ12的螺紋鋼，鋼纖維采用銑削鋼纖維，其含量為60kg/m3。在橋面施工前應做好原材料試驗及鋼纖維砼的配合比設計。對結合面進行適當處理，如采取清掃、高壓水沖洗、干燥等措施。橋面鋼筋網(wǎng)應采取有效措施保證其位置正確和保護層厚度，澆筑時施工人員及機具不得踩踏在鋼筋網(wǎng)上。澆筑橋面鋼纖維砼前，應在橋面范圍內(nèi)布點測量高程，以確定澆筑后的鋪裝厚度，鋪設高度應略高于設計標高，用振動器壓實，用平板整平。砼澆筑后應及時養(yǎng)生，養(yǎng)生期間不允許任何車輛在橋面上行駛。
e、設置伸縮縫：根據(jù)該橋的受力特點，每跨設置一道簡易伸縮縫。
f、澆筑防撞護欄：為防止車輛直接撞擊人行道板，增設防撞護欄。
為保證施工及橋梁自身安全，加固工作應逐跨進行。
4.3 巢湖橋維修加固
巢湖橋建于1976年5月，橋梁設計荷載標準為汽— 15、掛—80，橋面凈寬凈9+2×1.4，橋長38.8m，橋梁構造為鋼筋混凝土雙曲拱橋，原橋面輔裝為15cm C30水泥混凝土，橋面基層及拱上填料均為12%石灰土，拱背上石灰土最小厚度為15cm （相當于路面基層）。此橋由于拱上填料及路面基層為同種材料，且厚度不等，而且未設防水層，造成全橋透水，透水后造成石灰土基層不均勻沉降，在重車荷載的作用下，原橋面鋪裝的水泥混凝土路面呈現(xiàn)粉碎性斷裂。同時由于不均勻沉降，致使拱圈局部應力集中，造成拱波開裂。
橋梁巡回檢查小組在定期檢查巡視中發(fā)現(xiàn)此橋破損情況，加強了檢查頻率，發(fā)現(xiàn)破損有發(fā)展的趨勢，于是報請上級主管部門進行維修加固工程立項。
經(jīng)現(xiàn)場觀察，從外觀上看，主拱圈未出現(xiàn)異常尚能利用，但如挖開拱上填料，重換石灰土進行夯實或碾壓，已裂縫的拱波將經(jīng)不住夯實或壓路機的作用而徹底損壞。另外從外觀上觀察，全橋透水亦已對橋體產(chǎn)生了很大的危害，已可見混凝土上附著有堿跡且有一定厚度，而此橋的混凝土構件已有裂縫。
經(jīng)過慎重考慮，我們決定采用一種輕體高強的材料做為拱上填料，同時加設土工布制作防水層，橋面輔裝采取Φ12、Φ18螺紋鋼筋組成10×10cm 鋼筋網(wǎng)，制作10cm鋼筋混凝土面層的施工方案。通過組織施工人員對數(shù)種材料鑒別試驗后，選中了陶粒和沸石作為混凝土的粒料，這兩種材料制成的混凝土，具有輕質(zhì)高強的特點。
陶?；炷梁褪彝恋谋容^結果如下：
?；炷恋目箟簭姸葹?.25Mpa，石灰土的抗壓強度為0.7Mpa 陶?；炷恋淖畲蟾扇葜貫?00kg/m3，石灰土的最大干容重為1680kg/m 3
陶?；炷潦┕r只用小型振搗器即可，不會對拱波造成破壞；而石灰土施工時需要進行夯實或碾壓，會對拱波進一步破壞。
確定了施工方案后，我們即組織了施工。施工時采用對稱拆除原橋面鋪裝，清理干凈，陶?；炷潦┕づ浜媳葹?：1：5：4（32.5水泥：水：陶粒：沸石），水灰比為0.33，采用混凝土攪拌機進行拌和，拌和時間2分鐘，用小型振搗器和棒式振搗器配合振搗，澆筑后效果較好，因此橋面鋪裝由原15cm減少10cm鋼筋混凝土，降低了拱頂材料高度，從而加強了拱上建筑與橋面板的聯(lián)系，進而加強拱上建筑剛度，使整個體系向柔拱剛梁轉化，促使主拱圈在活載的作用下主要承擔軸力，而彎矩轉讓給加固后的拱上建筑。
此次施工共挖除原拱上填料石灰土236m3改換輕質(zhì)高強的陶?；炷磷鰹楣吧咸盍希吧咸盍献灾?96.48T，而新?lián)Q筑的拱上填料自重僅為188.8T，單此項就減輕橋體自重207.68T。上部拱上填料自重的減輕，亦即拱圈所受非均勻分布荷載的減小，拱圈任意點的剪力Q，彎矩M及軸向力均減小。而其內(nèi)力又與水平推力成線性關系，而水平推力Hg又與分布載qd成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力也與拱上分布荷載成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力將減小近1倍。由此可見這種處理方式，大大地提高了橋梁的承載能力，現(xiàn)婁子水橋經(jīng)近兩年的使用，效果良好。
挖除原拱上填料時，必須注意使拱上受力平衡，防止倒坍。拆除過程中一律由跨中對稱地向拱腳方向進行，兩側的拆除進度基本一致，進度誤差最好不要超過兩米；澆筑拱上填料及面層混凝土時，也必須對稱進行，由拱腳向跨中進行，誤差亦最好不超過兩米；嚴禁在橋上堆放施工材料。
4.4 人行河橋維修加固
人行河大橋是典型的預應力T梁橋加固范例，該橋位于安慶市，是一座很重要橋梁，也是206國道運輸?shù)闹饕ǖ?。該橋原設計荷載標準為汽—20、掛—100，結構形式為預應力混凝土簡支T梁，橋面凈寬9m，兩側各設1m安全帶，橋面橫坡1%，橋面輔裝為6cm C30混凝土磨耗層，后加鋪過3cm厚瀝青混凝土面層；下部結構為C20鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁徑0.80m，柱頂用C25鋼筋混凝土蓋梁連接，全橋長677.25m。
——第一次加固：由于該橋位置的重要性，交通流量較大（1991年交通量為4479輛/晝夜），造成此橋橋面破損嚴重，伸縮縫開焊，嚴重影響行車安全，為此，安慶市公路局于1996年將此橋列入大修工程。
方案為：將原橋面混凝土磨耗層及瀝青面層清除、鑿毛，做雙層10×10cm 的Φ6、Φ8鋼筋網(wǎng)；重新焊接制作每聯(lián)之間的伸縮縫，其余每孔間的橋墩縫處墊橡膠墊。當時投資138萬元，于1996年10月完工。但兩個月后即在橋梁檢查中發(fā)現(xiàn)橋面橫向出現(xiàn)了裂紋，有少數(shù)裂紋橫貫橋面，并且有繼續(xù)發(fā)展的趨勢。
由此可見，僅靠加強橋面輔裝，并不能徹底解決橋梁橫向整體性問題，在活載作用下，其橋面梁間出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，久而久之造成橋梁上部單片梁受力，不能共同承受荷載，使單片橋梁體跨中撓度加大，嚴重影響了橋梁的使用性能，由于1/4跨處截面主拉應力加大，致使梁體出現(xiàn)裂縫，而隨跨中撓度的加大，造成橋梁穩(wěn)定性較差，出現(xiàn)抖動、行車不穩(wěn)等現(xiàn)象。
可見，要想徹底解決該橋橫向聯(lián)系較弱的問題，預防單片主梁受力，增強其整體穩(wěn)定性，必須加強各片主梁之間的橫向聯(lián)系，采用后加槽鋼橫梁的處理方式就較好的解決了這一問題。
第二次加固：針對此橋存在的問題，公路局增加了檢查頻率，但是由于交通流量不斷增加（1999年達到7863輛/晝夜），汽車噸位逐年上升，加速了此橋的損壞。1999年從外觀檢查發(fā)現(xiàn)，地袱、欄桿局部損壞；橋面鋪裝局部嚴重損壞，已影響行車安全；從橋下觀察，T梁腹板和翼板均有不同程度的損壞。另外此橋橋面板漏水嚴重，為徹底解決此橋的維修加固問題，安慶市公路局決定再次對此橋進行加固。
加固方案為：維持原橋荷載標準汽—20、掛—100；梁腹板和翼板多處破損，但裂縫均為0.1—0.2mm，不對梁的強度造成影響，所以不更換T梁，僅對其進行加固處理；橋梁的下部結構墩柱和蓋梁未受到大的破壞，能滿足承載力的要求。
在橋面上車輛通過時，能感到橋梁明顯的抖動，因此有必要加強橋梁的整體性。主要措施一是增設橫梁，二是更新橋面鋪裝，三是更換伸縮縫。關于增設橫梁，最初有兩個方案，一是每孔增設2道混凝土橫梁，二是采用槽鋼橫梁形式。
經(jīng)過方案對此，最終采用了槽鋼橫梁形式。原因是該橫梁形式結構新穎、輕便、施工方便，每孔可設多道，更能增加橋面的整體剛度和穩(wěn)定性。
橋面鋪裝設計采用一次性重新鋪設，并加防水層。由于該路重交通占很大比例，所以鋪裝設計采用雙層鋼筋網(wǎng)，并增大鋼筋用量，鋼筋間距10× 10cm，并采用Φ10鋼筋以增大鋪裝整體強度。為延長使用壽命和增加耐磨性，全橋范圍加鋪4cm厚SMA-16改性瀝青混凝土。
全橋均改用伸縮縫，伸縮縫兩端用鋼纖維混凝土連接手段，以增加混凝土強度和耐久性，并延長伸縮縫壽命及確保橋梁的整體性和行車舒適性，并適應溫度變化條件下橋梁的變形需要。
經(jīng)過加固橋面整體性得到了很大改善，較重的車輛通行時感覺振幅明顯減小，說明加固取得了成效。一年來，經(jīng)過多次觀察，未見異常，效果很好。
4.5余井橋加固
4.5.1 工程概況
余井大橋位于X054上，橋梁全長353米。由于2005年9月2日當?shù)赜鰵v史罕見洪水，河中采砂船等漂浮物較多，將一橋墩撞壞傾斜，橋面塌陷，不能通行，嚴重影響兩岸人民的生產(chǎn)生活，因此需盡快修復。
4.5.2 維修加固的主要工作內(nèi)容
利用原梁板，拆除嚴重損壞橋墩，在原墩位處新建一雙柱墩。
4.5.3 施工方案
4.5.3.1 交通
經(jīng)現(xiàn)場察看，根據(jù)地形并認真研究，為方便兩岸居民過往，盡快解決學生上學問題，因此采用渡船方案，
4.5.3.2 搶修方案
4.5.3.2.1 施工工序
固定已損橋墩 吊起梁板 拆除已損橋墩 承臺砼施工
墩臺砼施工 梁板落位
4.5.3.2.2施工方法
a、固定已損橋墩：為確保安全，在梁板吊起前應采用兩組鋼絲繩將已損壞的橋墩固定。鋼絲繩呈八字形（沿橋長方向）布置固定在錨樁上，鋼絲繩與地面的傾斜角度不宜大于45度?！ ?br />
b、吊起梁板：采用雙導梁進行梁板的吊起工作。根據(jù)大梁重量設計導梁和龍門架、蝴蝶架，用貝雷片在損壞的鄰墩上拼裝雙導梁。在橋孔搭設導梁臨時支墩，用卷揚機滾筒拖拉導梁就位。在導梁上鋪設枕木輕軌，裝軌道平車，橫移小行車置于梁跨正中并固定，將梁縱移到安裝跨，固定縱移平車，用橫移小平車將損壞墩處梁端整體吊起。
c、拆除已損橋墩：梁板吊起后，將蓋梁切割成四塊分別拆除，拆除每塊時應采用三根鋼絲繩呈三角棱形布置將其固定，逐漸放松其中一根，使立柱倒下。
d、承臺砼施工：根據(jù)施工環(huán)境，采用鋼圍堰，施工時應注重充分利用當?shù)夭牧虾同F(xiàn)有設備，盡可能縮短工期，提高工效，保證安全。要求堰頂面至少高出施工期最高水位0.5-1.0m，圍堰應盡量減少壓縮河床斷面，要滿足強度和穩(wěn)定的要求。先澆注10cm的砼墊層以便在其上支立模扳、綁扎鋼筋，砼墊層也有利于施工排水?；A施工時，應加強排水，保持在無水的條件下進行基礎鋼筋綁扎、模板安裝。砼必須分層澆注，分層搗實。澆注方案采用分層澆筑，分層的厚度0.6-1m為宜。
e、墩臺砼施工：準確放出墩臺中線和邊線，將加工好的鋼筋運至工地現(xiàn)場綁扎，將定型鋼模板用夾具連接，連成整體，安裝就位，用臨時支撐支牢，待另一面模板吊裝就位后，用圓鋼拉桿或橫肋、縱肋加固，將二面模板連成整體，校正定位。端頭模板要和側面模板牢固連接，認真采取支撐、加固措施，防止跑模、漏漿。砼澆筑前將模板內(nèi)雜物、已澆砼面上泥土清理干凈。砼應分層、整體、連續(xù)澆筑，逐層振搗密實。砼澆筑時要隨時檢查模板、支撐是否松動變形、預留孔、預埋支座鋼板是否移位，發(fā)現(xiàn)問題要及時采取補救措施砼澆筑完成應適時覆蓋灑水養(yǎng)生。
f、梁板落位：新建的墩臺施工結束后，將雙導梁吊起的原梁板落位。
4.6 白山橋加固
4.6.1 編寫依據(jù)
盛同路白山橋維修加固工程的施工組織設計是按照業(yè)主要求，考慮工程施工的實際情況以及我公司多年的施工經(jīng)驗和現(xiàn)有的施工能力而編制的。
1、盛同路白山橋維修加固工程施工圖紙；
2、交通部頒布的有關施工技術規(guī)范、質(zhì)量驗收標準以及我單位的有關質(zhì)量、施工管理文件等；
3、擬建項目場地條件；
4、本單位現(xiàn)有的技術能力及機械設備情況；
5、編制范圍：盛同路白山橋維修加固工程
4.6.2 工程概況
4.6.2.1 工程位置
白山大橋位于廬江縣X062盛橋至同大路，中心樁號為K19+000，橋梁全長為272m，建于1978年。
該橋由主橋與三向引橋組成，主橋為2孔凈跨徑70.75m，矢跨比1/8，橫向5肋4波的雙曲拱，白山岸引橋為1跨13m的鋼筋混凝土空心板橋，同大岸引橋為1跨13m的石拱橋，矢跨比1/2，位于同大至白山方向右側，主橋與白山岸引橋之間有一坡度引橋，位于新渡側，為四孔石拱橋，
4.6.2.2 設計標準
設計荷載：汽-15，掛-80。橋面寬度：主橋橋面寬為：凈-7.0m+2*1.6m，0.5m（護欄）+9.0m（行車道）+0.5m（護欄），引橋橋面寬為：凈-7.0m+2*1.3m。
4.6.2.3 主要工程量
本橋主要工程量：
腹拱修復50m3，腹拱更換6m3，人行道系185.52m3，橋面鋪裝320m3，內(nèi)襯拱77m3，橋頭接線350m3等。
4.6.3 主要工程項目的施工方案、施工方法
主要工程項目有修復及更換腹拱，維修襯拱，人行道系，橋面鋪裝及橋頭接線等，其施工方案、施工方法分述如下：
4.6.3.1 準備工作
考慮橋梁維修人員及行人的安全，首先協(xié)助地方政府對全橋范圍內(nèi)進行封閉，并做好宣傳工作，封閉后即開始施工。
4.6.3.2 內(nèi)襯拱施工
（1）、作業(yè)流程：考慮本橋的內(nèi)襯拱施工是影響工期的關鍵作業(yè)，準備工作一結束即開始內(nèi)襯拱的施工，由于同大側引橋基礎位于水中，因此對此處采取圍堰施工。（詳見附后施工工藝流程圖）
（2）、工期安排：，計劃工期安排在開工后的第二個月下旬至第三個月上旬底，考慮當?shù)貧夂虻鹊挠绊?，取時間利用系數(shù)0.8，有效工作日為40天。
4.6.3.3拆除砼施工
首先由人工用鋼釬逐塊鑿除各塊件連接處砼，松動后再用三角扒桿將各塊件吊上小型機動翻斗車運走。再用砼切割機將橋面鋪裝砼分塊切割開，然后用砼專業(yè)鑿除設備分別將每塊砼鑿除掉，由人工裝上翻斗車運走。老橋面鋪裝鑿除后即挖除拱上填料，施工時應注意不能損傷橋體。
4.6.3.4橋面系施工
橋面系主要有橋面鋪裝、人行道系及伸縮縫等。
（1）作業(yè)流程：拆除砼同時預制人行道板及橋面鋪裝的施工，橋面鋪裝結束后安裝人行道板及欄桿。（詳見附后施工工藝流程圖）。
（2）工期安排：計劃工期安排在開工后的第二個月至第四個月中旬，考慮當?shù)貧夂虻鹊挠绊懀r間利用系數(shù)0.8，有效工作日為60天。
4.6.3.5 腹拱維修施工
（1）、作業(yè)流程：老橋面鋪裝及拱上填料鑿除及挖除后，即開始更換腹拱預制及安裝工作（詳見附后施工工藝流程圖）。
（2）、工期安排：工期安排自開工后第一個月中旬至第二個月上旬底結束，歷時30天，因考慮當?shù)貧夂虻挠绊?，取時間利用系數(shù)0.8，有效工作日為24天。
4.6.4 確保工程質(zhì)量和工期的措施
4.6.4.1 工程質(zhì)量保證措施
質(zhì)量方針：依靠科技、求實創(chuàng)新，優(yōu)質(zhì)高效、守約重譽。
質(zhì)量目標：本合同段創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，保證全部工程達到國家交通部現(xiàn)行的工程質(zhì)量標準，工程一次驗收合格率達到100%，優(yōu)良率達到100%。
（1）工程工藝控制
單位工程開工前認真編制實施性《施工組織設計》，經(jīng)監(jiān)理工程師審批后，嚴格按該《施工組織設計》施工。
（2）工程材料的質(zhì)量保證
工程材料和輔助材料（包括構件、半成品），都是構成建筑工程的實體。保證工程材料按質(zhì)、按量、按時的供應是提高和保證質(zhì)量的前提。因此供應管理部門必須對采購的原材料、配件、半成品等材料建立健全的進場前檢查驗收和取樣送檢制度，杜絕不合格的材料進場。試驗室配有足夠的實驗儀器，能夠進行各項試驗，并且充實試驗人員，認真做好材料、成品設備的檢驗工作。
（3）施工操作的質(zhì)量保證
施工操作者，是工程質(zhì)量的直接責任者，單就工序質(zhì)量來說，施工操作者是關鍵，是決定因素，因此做到：
①施工操作中，堅持自檢、互檢、交接檢制度。
②明確質(zhì)量責任制，各工序?qū)嵭胁僮髡邟炫浦?，促進操作者自我控制施工質(zhì)量的意識。
③在整個施工操作過程中，要貫穿工前有交底、工中有檢查、工后有驗收的“一條龍”操作管理方法。做到施工操作程序化、標準化、規(guī)范化，確保工程質(zhì)量。
（4）施工工藝的質(zhì)量保證
堅持測量雙檢制，確保結構物定位準確。采取隱蔽工程簽證、質(zhì)量掛牌、質(zhì)量講評、質(zhì)量事故分析等行之有效的質(zhì)量管理制度。嚴把主要材料采購、進場、使用的檢驗關，凡進入工地的主要材料必須有出廠合格證和檢驗、化驗單據(jù)，否則不得在工程中使用。
（5）人員素質(zhì)的保證質(zhì)量
在工程管理中，“人、機、料、法、環(huán)”這五要素，人是決定因素。施工管理層的工程技術人員、專業(yè)管理人員、施工操作人員必須保持相對穩(wěn)定，保證其工作的連續(xù)性及原有操作技術水平。質(zhì)量保證措施落實到人，建立健全質(zhì)量保證體系，成立質(zhì)量管理小組，并且對各分項工程設立專職質(zhì)檢員，實行定員定崗。
（6）正確處理進度和質(zhì)量的關系
進度與質(zhì)量是對立的統(tǒng)一，沒有質(zhì)量就沒有進度。在施工和管理過程中，必須處理好質(zhì)與量的關系。生產(chǎn)指標（任務）、進度（任務）完成后，必須檢驗質(zhì)量是否合格。堅持好中求快、好中求省。
（7）施工管理的質(zhì)量保證
實行質(zhì)量一票否決制，在項目經(jīng)理和總工的領導下，由專業(yè)工程師組成質(zhì)檢小組負責質(zhì)量管理工作。定期進行質(zhì)量大檢查，召開工程質(zhì)量分析例會。針對冬季、大風季節(jié)較惡劣的操作環(huán)境同時必須作好人員、機械的勞動保護，使人員及機械在良好的狀態(tài)下工作。
（8）質(zhì)量保證控制流程圖（見附后質(zhì)量保證體系框圖）
4.6.4.2 工期保證措施
工期目標：本工程計劃總工期120天。
（1）加強施工組織管理，周密安排實施計劃，科學編制施工計劃，設立若干個工期控制點，確保按期或提前實現(xiàn)總工期。
（2）做好施工前的調(diào)查研究工作，對每一項工程做到心中有數(shù)、了如指掌，確保開工必勝。抓好上場工作，加快臨建施工，采用組合式板房建臨房，縮短施工準備時間。
（3）根據(jù)本合同段工程量的需要，合理配置施工機械，搞好施工機械管理，提高機械化作業(yè)水平，充分發(fā)揮機械施工能力。特別要重視施工前期的施工機械上場工作，做到上得快，上得好，一開工就必須形成全面上場、全面開工的施工局面。
（4）強化施工隊伍管理，加強職工教育，樹立工期意識，優(yōu)化劃分施工范圍，合理分配施工任務，做到任務到隊，工程量到班組，作業(yè)量到人，層層分解，責任到人，推行工期風險抵押制度，實現(xiàn)一級抓一級，一級保一級，全員保工期。
（5）實行施工計劃、調(diào)度、管理的網(wǎng)絡控制，保證向施工提供可靠的人力、物力、財力和機械設備的保障。
（6）積極開展勞動競賽，實行工期與經(jīng)濟承包責任制。
（7）抓住施工好季節(jié)和好時機，開展多班連續(xù)作業(yè)。
（8）項目經(jīng)理全權代表企業(yè)法人行使各種權力，在全局范圍內(nèi)調(diào)動施工要
素，確保按期竣工。
第五章 橋梁的日常管理
為了貫徹預防性養(yǎng)護方針，必須全面開展路面橋梁檢測和評價，強化預測防治，增強養(yǎng)護管理工作主動性、預見性和系統(tǒng)性，有效地延長公路橋梁的使用壽命，節(jié)約成本，保證橋梁經(jīng)常處于良好的技術狀態(tài)，有以下幾點建議
5.1建立橋梁動態(tài)管理數(shù)據(jù)庫?
實行橋梁動態(tài)數(shù)據(jù)管理，建立規(guī)范
