桥梁加固材料.ppt

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1、公路桥梁加固设计规范公路桥梁加固设计规范 即使是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（特别是安全性）随着即使是设计、施工质量均好的桥梁，其使用价值（特别是安全性）随着桥梁的使用时间增加而不断降低，当使用价值降至安全限值时，必须通桥梁的使用时间增加而不断降低，当使用价值降至安全限值时，必须通过维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。过维修加固，维持、提高其使用价值，该过程在设计期限内持续发生。为了确保桥梁健康、安全，养护不容忽视。如果养护到位，使用价值维为了确保桥梁健康、安全，养护不容忽视。如果养护到位，使用价值维持过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相

2、持过程发生频度就会低得多；假如桥梁设计、施工质量均好，养护就相对容易。遗憾的是：材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和对容易。遗憾的是：材料仍然会有缺陷、许多构件的寿命有限，支座和伸缩缝需要保健、更换。伸缩缝需要保健、更换。；例如，斜拉索的寿命至少例如，斜拉索的寿命至少50 50 年，要能年，要能达到该寿命，定时的检测和养护是不可或缺的！达到该寿命，定时的检测和养护是不可或缺的！养护的程序和时程都应该在设计时予以充分考虑。养护和更换部分构件养护的程序和时程都应该在设计时予以充分考虑。养护和更换部分构件的成本也应该考虑。如果设计未考虑，管养部门应予以补充。的成本也应该考虑。如果设计未考虑，

3、管养部门应予以补充。对于设计寿命一百年对于设计寿命一百年（有的要求达到（有的要求达到150150年。）年。）的桥梁，的桥梁，因为设计、施工、养护质量的不到位，致使桥梁寿命因为设计、施工、养护质量的不到位，致使桥梁寿命降低，提前重建，例如仅降低，提前重建，例如仅3030年就重建，就相当于损失年就重建，就相当于损失了了70%70%的经济效益。的经济效益。如此大的损失，社会是难以负担如此大的损失，社会是难以负担的，这实际上是把维修，重建，甚至危害遗留给我们的，这实际上是把维修，重建，甚至危害遗留给我们的下一代。的下一代。极不公平！极不公平！应当引起大家的重视。应当引起大家的重视。建设速度快，设计、施

4、工、建设速度快，设计、施工、监理难免不到位，桥梁工程先监理难免不到位，桥梁工程先天性质量值得高度重视。天性质量值得高度重视。桥梁桥梁设计设计3 35 5月，施工月，施工1 13 3年，管年，管养则需养则需100100年，年，可见，可见，桥梁能桥梁能否否100100年安全使用的关键就落到年安全使用的关键就落到维护与加固上。维护与加固上。作好十到位：作好十到位：认识到位、组织到位、人才到位、经费到位、技术到位、认识到位、组织到位、人才到位、经费到位、技术到位、专业到位、条件到位、规范到位、信息到位、监管到位专业到位、条件到位、规范到位、信息到位、监管到位完善管养（监测、检测、评估、加固）规范化完善

5、管养（监测、检测、评估、加固）规范化严格监测、检测、评估、加固设计与实施管理严格监测、检测、评估、加固设计与实施管理提高从业人员素质，确保管养专业力量提高从业人员素质，确保管养专业力量保证投入，改善条件，积极引进新的理念、技术、工艺保证投入，改善条件，积极引进新的理念、技术、工艺管理工程学的研究与兴起管理工程学的研究与兴起 树立桥梁维护加固意识树立桥梁维护加固意识 统一桥梁维护加固认识统一桥梁维护加固认识 规范桥梁维护加固行为规范桥梁维护加固行为 提高桥梁维护加固质量提高桥梁维护加固质量 保证桥梁维护加固效益保证桥梁维护加固效益总则总则一般规定一般规定通用材料通用材料各种构件加固方法、构造、计

6、算各种构件加固方法、构造、计算各种桥梁加固方法、构造、计算各种桥梁加固方法、构造、计算 梁桥加固梁桥加固 桥梁桥梁加固加固材料材料常用构建常用构建加固加固各类各类桥梁加固桥梁加固混凝土裂缝处理；支座、伸缩缝更换混凝土裂缝处理；支座、伸缩缝更换桥梁抗震加固桥梁抗震加固桥梁下部结构及基础加固桥梁下部结构及基础加固桥梁加固桥梁加固设计原则、程序与基本要求设计原则、程序与基本要求 背景：背景：贯彻国家有关政策法规，贯彻国家有关政策法规，规范、规范、提高加固提高加固 及及设计水平；设计水平；目的：目的：满足安全适用、技术可靠、经久耐用、经满足安全适用、技术可靠、经久耐用、经 济合理、环境保护的要求。济合

7、理、环境保护的要求。范围：范围：各类公路桥梁恢复使用功能、提高承载能各类公路桥梁恢复使用功能、提高承载能 力、增强安全性和耐久性的加固设计。力、增强安全性和耐久性的加固设计。前提：前提：桥梁技术状况、承载能力评定，建设方案桥梁技术状况、承载能力评定，建设方案 的社会、经济、技术比较。的社会、经济、技术比较。特殊要求：特殊要求：有特殊要求的桥梁荷载标准、有特殊要求的桥梁荷载标准、加固设加固设 计基准期、功能要求由委托方提出。计基准期、功能要求由委托方提出。特别提示：特别提示：除满足本规范外，除满足本规范外，加固设计尚应符合加固设计尚应符合 国家、行业现行标准、规范。国家、行业现行标准、规范。一般

8、规定一般规定桥梁的可加固性桥梁的可加固性委托方的要求委托方的要求不损伤原结构，不造成新的损伤不损伤原结构，不造成新的损伤加固设计得针对性加固设计得针对性抗震等专门验算抗震等专门验算加固实施应充分考虑结构倾斜、失稳、坍塌等可能性加固实施应充分考虑结构倾斜、失稳、坍塌等可能性加固方案的论证及技术、经济比选加固方案的论证及技术、经济比选综合经济性综合经济性 优秀的设计强调全寿命成本最底优秀的设计强调全寿命成本最底。桥梁维护加固也存在投入与效果的关系问题。维护桥梁维护加固也存在投入与效果的关系问题。维护加固本身就比新建难度大，方案制定应充分考虑维加固本身就比新建难度大，方案制定应充分考虑维护加固后的使

9、用效果与寿命。护加固后的使用效果与寿命。美国钢筋混凝土维护费用的五倍定律：美国钢筋混凝土维护费用的五倍定律：少投入少投入 1 1美圆美圆 开始出现锈蚀开始出现锈蚀 5 5美圆美圆 顺钢筋开裂顺钢筋开裂 2525美圆美圆 钢筋严重锈蚀钢筋严重锈蚀 125125美圆美圆 设计计算基本假定设计计算基本假定分阶段受力原则分阶段受力原则平截面假定平截面假定在极限状态下，原结构受压区边缘混凝土的应变达到极限值，截面受在极限状态下，原结构受压区边缘混凝土的应变达到极限值，截面受压区应力可以简化为矩形计算，抗压强度取混凝土设计强度。压区应力可以简化为矩形计算，抗压强度取混凝土设计强度。在极限状态下，原结构受拉

10、区钢筋仍为理想弹塑性材料，抗拉强度取在极限状态下，原结构受拉区钢筋仍为理想弹塑性材料，抗拉强度取抗拉设计强度。抗拉设计强度。混凝土结构加固后的极限承载力，应以原结构截面中混凝土或钢筋设混凝土结构加固后的极限承载力，应以原结构截面中混凝土或钢筋设计强度值控制。计强度值控制。基本原则与程序基本原则与程序 依据原桥梁竣工图或设计图及检测评估报告、必要的现场核对依据原桥梁竣工图或设计图及检测评估报告、必要的现场核对 应考虑病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材性差异应考虑病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材性差异 加固设计应进行各施工阶段构件的强度、稳定及结构变形验算加固设计应进行各施工阶段

11、构件的强度、稳定及结构变形验算 加固后的结构验算应考虑附加荷载（温度变化等）的影响加固后的结构验算应考虑附加荷载（温度变化等）的影响 改变结构体系加固时不宜出现超越材料允许的应力值改变结构体系加固时不宜出现超越材料允许的应力值 加固验算应根据桥梁建设年代的设计荷载、材料性能进行相应计算加固验算应根据桥梁建设年代的设计荷载、材料性能进行相应计算 加固可研（含估算）加固可研（含估算）初步设计（含概算）初步设计（含概算）施工图设计（含预算）施工图设计（含预算）性能项目性能项目纤维类别纤维类别抗拉强度抗拉强度标准值标准值（MPa）弹性模量弹性模量（MPa）伸长率伸长率（%）弯曲弯曲强度强度（MPa）纤

12、维复合材料纤维复合材料混凝土正拉粘结混凝土正拉粘结强度强度（MPa）层间剪切层间剪切强度强度（MPa）碳碳纤纤维维布材布材级级34002.41051.77002.5且为混凝土内聚破坏45级级30002.11051.560035板材板材级级24001.61051.750级级20001.41051.540玻璃玻璃纤维纤维S型（高强）型（高强）22001.01052.560040E型（无碱）型（无碱）15007.21042.050035抗拉强度标准值抗拉强度标准值纤维复合材料与混凝土正拉粘结强度纤维复合材料与混凝土正拉粘结强度层间剪切强度层间剪切强度根据所加固结构的重要程度分为根据所加固结构的重要程

13、度分为A A级胶与级胶与B B级胶：级胶：A A级胶级胶用于重要结构或构件的加固用于重要结构或构件的加固 B B级胶级胶用于一般结构或构件的加固用于一般结构或构件的加固性能项目性能指标胶体性能胶体性能抗拉强度抗拉强度（MPa）20抗拉弹性模量抗拉弹性模量（MPa）1500抗压强度抗压强度（MPa）50抗弯强度抗弯强度（MPa）30，且不得呈脆性破坏钢钢拉伸抗剪强度标准值钢钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）10不挥发物含量（固体含量）（）不挥发物含量（固体含量）（）99可灌注性可灌注性在产品说明书规定的压力下，能注入宽度为0.1mm。裂缝修补用胶（注射剂）安全性能指标裂缝修补用胶（注射剂）安全性能指

14、标裂缝修补用聚合物水泥注浆料安全性能指标裂缝修补用聚合物水泥注浆料安全性能指标性能项目性能指标浆体性能劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度（MPa）5抗压强度抗压强度（MPa）40抗折强度抗折强度（MPa）10注浆料与混凝土正拉粘结强度注浆料与混凝土正拉粘结强度（MPa）2.5且为混凝土破坏 混凝土（砂浆）混凝土（砂浆）聚合物水泥混凝土（砂浆）聚合物水泥混凝土（砂浆）改性环氧混凝土（砂浆）改性环氧混凝土（砂浆）钢筋防锈钢筋防锈 渗透型阻锈剂渗透型阻锈剂可采用丙烯酸类、可采用丙烯酸类、聚氨脂类、硅烷聚氨脂类、硅烷类或环氧类涂料类或环氧类涂料 表面防护表面防护施加体外预应力施加体外预应力需进行加固需进行加固

15、改变结构体系改变结构体系增大截面增大截面粘贴钢板粘贴钢板粘贴纤维复合材料粘贴纤维复合材料更换主梁更换主梁增强横向整体性增强横向整体性施加体外预应力法施加体外预应力法增大截面法；简支变连续法增大截面法；简支变连续法粘贴钢板粘贴钢板 粘贴纤维复合材料粘贴纤维复合材料更换主梁法更换主梁法增强横梁增强横梁 加强桥面横向联系；增设横向预应力加强桥面横向联系；增设横向预应力增大截面；施加体外预应力增大截面；施加体外预应力 粘贴钢板；粘贴纤维复合材料粘贴钢板；粘贴纤维复合材料封闭裂缝封闭裂缝 耐久性处理耐久性处理施加体外预应力法施加体外预应力法改变结构体系法改变结构体系法增大截面、增设竖向预应力增大截面、增

16、设竖向预应力 粘贴钢板、粘贴纤维复合材料粘贴钢板、粘贴纤维复合材料施加体外预应力法施加体外预应力法 粘贴钢板或纤维复合材料、增大截面粘贴钢板或纤维复合材料、增大截面粘贴钢板粘贴钢板 粘贴纤维复合材料；增设横肋粘贴纤维复合材料；增设横肋增大截面增大截面 粘贴钢板粘贴钢板粘贴钢板、粘贴碳纤维板材粘贴钢板、粘贴碳纤维板材 施加体外预应力施加体外预应力 齿板、牛腿、转向装置等构造局部应力分析宜按空间齿板、牛腿、转向装置等构造局部应力分析宜按空间结构计算。结构计算。横向分布横向分布空间计算空间计算整体计算整体计算 增强横向整体性、加强桥面横向联系、增设主梁、粘贴法增强横向整体性、加强桥面横向联系、增设主梁、粘贴法或增大截面加固部分主梁（板）的横向分布计算，应计入或增大截面加固部分主梁（板）的横向分布计算，应计入增强后结构刚度的变化。增强后结构刚度的变化。结构加固后应进行整体计算，并应考虑加强部分对结构结构加固后应进行整体计算，并应考虑加强部分对结构刚度的贡献。刚度的贡献。更换混凝土铺装层，应将原有混凝土调平层和桥面铺装清除。在原桥面板更换混凝土铺装层，应将原有混凝土调平层和桥面铺装清除。在原桥面