桥梁上、下部结构维修加固案例分析

试题第1题下列哪种形式的裂缝是由抗剪能力不足产生的？A.梁端底板水平裂缝B.梁跨中底板水平裂缝C.梁跨中腹板竖向裂缝D.梁端腹板斜向裂缝答案:D您的答案：D题目分数：10此题得分：10.0批注：第2题预应力钢筋混凝土变截面箱梁腹板钢筋的主要作用是什么？A.抗拉B.抗压C.抗弯D.抗剪答案:D您的答案：D题目分数：10此题得分：10.0批注：第3题火灾高温混凝土的表面温度为800摄氏度，混凝土内距表面10cm位置混凝土温度约为多少度？A.100B.200C.300D.400答案:A您的答案：A题目分数：10此题得分：10.0批注：第4题规范建议的裂缝注胶与封闭的界限宽度是？A.0.1mmB.0.15mmC.0.2mmD.0.25mm答案:C您的答案：C题目分数：10此题得分：10.0批注：第5题目前国内变截面连续箱梁板的主要病害特点是什么？A.腹板斜裂缝B.腹板水平裂缝C.跨中下挠D.底板横向裂缝E.顶板横向裂缝答案:A,C您的答案：A,C题目分数：20此题得分：20.0批注：第6题空心板梁结构单板受力的主要判定现象有？A.铰缝局部渗水B.铰缝析白C.铰缝对应桥铺装层有纵向裂缝D.渗水铰缝相邻板梁跨中有横向裂缝E.渗水铰缝相邻板梁端部有横向裂缝答案:C,D您的答案：C,D题目分数：20此题得分：20.0批注：第7题桩柱式桥墩受力裂缝的形状一般是半圆形的而非圆形的答案:正确您的答案：正确题目分数：10此题得分：10.0批注：第8题碳纤维布的抗拉强度远高于钢板，结构加固中如果大幅度提高承载能力，宜选用碳纤维布加固答案:错误您的答案：错误题目分数：10此题得分：10.0批注：试卷总得分：100.0。

石拱桥下部结构维修加固一例前言：石拱桥具有过载能力强、使用年限长的特点，但由于建造年代久远，多数桥梁基础情况不明。

根据现有调查资料，由于洪水冲刷、河床底部疏浚加深，桥梁墩台基础外露、脱空，产生不均匀沉降情况时有发生，导致墩台、拱圈产生附加应力而开裂。

为提高老桥的承载能力，确保交通营运安全，必须对病害桥梁进行维修加固。

1.工程概况本例维修加固桥梁位于安徽省砀山县境内，横跨古黄河故道，为10X5m全长74m多孔石拱公路桥，下部结构为重力式墩台、片石扩大基础。

由于遭受强冲刷，部分基础淘空、断裂，桥底铺砌大部分受损，个别拱圈开裂。

2.加固方案为恢复该桥的营运能力，通过现场勘察，制定如下紧急加固方案：2.1对损坏严重的孔跨，紧贴上游墩台外缘打木桩后，再用编织带装砂石材料填堵截流，防止冲刷加剧。

2.2对拱圈开裂孔，满填塑钢涵管以防桥梁突然垮塌造成人员伤亡。

2.3采用压浆、扩大基础等方法加固墩台基础。

2.4增设截水墙、消力槛并修复铺砌。

2.5采用压力灌浆维修拱圈裂缝。

3.加固施工及工艺3.1通过与水利部门协调，短暂停止泻洪；对维修孔在上游墩台外缘打木桩，用编织带装砂石材料填堵截流；按围堰施工规范对维修孔形成围堰。

3.2对拱圈开裂孔，用塑钢涵管满填，以防桥梁突然垮塌造成人员伤亡。

施工时注意塑钢涵管不得对拱圈施加作用力，以防引起拱轴线变化，造成新的桥梁病害。

3.3扩大基础施工3.3.1扩大基础施工前先清理冲刷面，并用片石抛填软弱地基，遇到流砂时用干拌M5级砂浆灌缝。

3.3.2将墩台破损面清理干净、修整竖直；在破损面上植筋，植筋应做拉拔试验。

333扩大基础采用M7.5级浆砌片石，襟边宽50cm以增加基础承载力、减少沉降。

扩大基础应与破损面有效结合。

3.3.4扩大基础施工应遵守浆砌片石的施工规范，各砌层的砌块应安放稳固，不得直接贴靠或脱空，砂浆要饱满。

3.4封缝灌浆施工3.4.1采用人工配合空压机清缝。

人工清除较大缝隙中的悬浮颗粒，空压机清除缝隙中的细微颗粒。

桥梁加固技术及典型案例第一部分桥梁病害类型与诊断第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分桥梁病害类型与诊断病害类型裂缝：底板、腹板裂缝等环境因素引起的损伤或破坏：混凝土和钢筋锈蚀变形：下挠、基础沉降等附属设施病害：伸缩缝破坏、桥面铺装开裂等施工遗留病害：蜂窝、麻面、空洞、施工缝支座病害：混凝土桥常见病害类型裂缝分类及成因一裂缝病害分析盖梁斜向剪切裂缝预应力锚区开裂起壳非结构裂缝病害举例蒸发自身体积缩小吸收水份收缩裂缝产生机理收缩裂缝形成收缩裂缝温度裂缝钢筋锈胀裂缝出现后保护层混凝土剥落钢筋锈胀裂缝桥梁纵向钢筋胀裂裂缝(顺筋裂缝)二环境因素引起的损伤氯离子侵蚀混凝土碳化钢筋腐蚀渗水pH值下降pH 13pH 9(1)混凝土碳化滴1%的酚酞溶液测试混凝土碳化病害混凝土碳化测试开裂处(2)氯离子侵蚀氯离子侵蚀混凝土钢筋混凝土碱-集料反应病害(3)碱集料反应(4)冻融病害(5)渗水作用铰缝渗水梁底和拱底渗水(6)钢筋腐蚀三桥梁非正常变形裂缝后期下挠不均匀沉降基础滑移和倾斜基础冲刷基础冻害裂缝基础变形12刚度时变性预应力不足混凝土收缩徐变梁体开裂施工质量后期下挠基础变形四施工遗留病害混凝土空洞施工缝开裂五支座病害支座橡胶老化、剪切变形、脱空、错位六附属设施病害桥面铺装开裂、破损桥面栏杆破损伸缩缝破损●公路桥梁损伤原因分析一是桥梁设计标准低，桥梁长期处于超载工作状态而产生的力学损伤二是因混凝土桥梁的耐久性损伤降低了材料的物理、力学性能，直接影响到构件或结构的安全性、适用性。

●公路桥梁典型病害与垮塌工程实例公路桥梁典型病害实例照片1-1 桥底钢筋锈蚀、混凝土劣化桥板板底混凝土保护层劣化脱落板底钢筋锈蚀、保护层脱落照片1-2 钢筋混凝土桥梁耐久性损伤氯丁橡胶支座老化失效照片1-3 钢筋混凝土桥梁耐久性损伤墩柱保护层劣化脱落、钢筋锈蚀照片1-4 钢筋混凝土整体现浇板混凝土劣化、钢筋锈蚀混凝土保护层剥落钢筋锈蚀钢筋锈蚀膨胀产生的纵向顺筋裂缝横向裂缝---假逢底摸开裂漏浆照片1-6 桥梁立柱常水位处因冬融、腐蚀导致混凝土劣化-1柱式桥墩常水位混凝土劣化、钢筋锈蚀冻融循环及河水污染是主要原因照片1-6 桥梁立柱常水位处因冬融、腐蚀导致混凝土劣化-2柱式桥墩常水位混凝土劣化冻融循环及河水污染是主要原因照片1-7 因非法挖沙等因素导致灌注桩外露近年来，非法采沙已成为威原河道地面线胁桥梁安全使用的重要因素之一，国内已经发生多起由此引发的公路、铁路桥梁垮塌事故。

第1题下列哪种形式的裂缝是由抗剪能力不足产生的？A.梁端底板水平裂缝B.梁跨中底板水平裂缝C.梁跨中腹板竖向裂缝D.梁端腹板斜向裂缝答案:D您的答案：D题目分数：10此题得分：10.0批注：第2题预应力钢筋混凝土变截面箱梁腹板钢筋的主要作用是什么？A.抗拉B.抗压C.抗弯D.抗剪答案:D您的答案：D题目分数：10此题得分：10.0批注：第3题火灾高温混凝土的表面温度为800摄氏度，混凝土内距表面10cm位置混凝土温度约为多少度？A.100B.200C.300D.400答案:A您的答案：A题目分数：10此题得分：10.0批注：第4题规范建议的裂缝注胶与封闭的界限宽度是？A.0.1mmB.0.15mmC.0.2mmD.0.25mm答案:C您的答案：A题目分数：10此题得分：0.0批注：第5题目前国内变截面连续箱梁板的主要病害特点是什么？A.腹板斜裂缝B.腹板水平裂缝C.跨中下挠D.底板横向裂缝E.顶板横向裂缝答案:A,C您的答案：A,C题目分数：20此题得分：20.0批注：第6题空心板梁结构单板受力的主要判定现象有？A.铰缝局部渗水B.铰缝析白C.铰缝对应桥铺装层有纵向裂缝D.渗水铰缝相邻板梁跨中有横向裂缝E.渗水铰缝相邻板梁端部有横向裂缝答案:C,D您的答案：C,D题目分数：20此题得分：20.0批注：第7题桩柱式桥墩受力裂缝的形状一般是半圆形的而非圆形的答案:正确您的答案：正确题目分数：10此题得分：10.0批注：第8题碳纤维布的抗拉强度远高于钢板，结构加固中如果大幅度提高承载能力，宜选用碳纤维布加固答案:错误您的答案：错误题目分数：10此题得分：10.0批注：试卷总得分：90.0。

桁架拱桥加固维修要点及维修实例一、桁架拱桥的常见病害及产生原因1、下弦杆拱脚处横向裂缝。

主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，使拱脚处出现竖向剪切应力，导致拱脚下弦杆件出现裂缝。

2、弦杆端部节点裂缝。

主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，造成上弦杆端部凸杆与桥台、墩柱搭接扣死，使该节点出现竖向剪切应力，导致节点出现裂缝。

3、横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。

主要原因是由于原行架拱桥设计标准较低，横向联系较薄弱，而近10年来交通量而且超载车辆比例，造成桁架竖向变形量，使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝，甚至断裂。

4、桥面板裂缝、破碎。

主要原因是桥面板设计标准低，微弯板或拱波厚度不足，混凝土强度低，桥面铺装层薄弱，造成桥面刚度不足，随着交通量的幅增加，特别是超载车辆的破坏作用，致使桥面铺装层和微弯板开裂，如不及时维修，部分微弯板发生破碎，形成桥面坑洞而影响行车安全。

5、伸缩缝损坏。

主要原因是桁架拱桥设计时不设伸缩装置或仅设置简易伸缩缝，混凝土强度设计较低，桥面接缝处混凝土损坏严重，逐渐开裂、破碎，使接缝处面积逐渐扩而影响桥梁的安全使用。

6、人行道变形、下垂。

主要原因是桁架拱桥的人行道设计一般采用在边桁片上弦杆上置挑梁承托人行道板的方法。

随着人群荷载的增加，挑梁受超载而弯矩过，致使下垂变形，如不及时进行加固，可能发生人行道垮塌事故。

7、位于两跨接缝处人行道和拉杆横向裂缝。

主要原因是设计时在该处未考虑断开，并设置伸缩缝装置，桥两跨的振动破坏形成裂缝。

2维修加固方法二、上弦杆端部节点和下弦杆拱脚处裂缝的维修加固方法因桥梁台、墩不均匀沉降产生的桁架上、下弦桥节点处的裂缝已基本稳定，不再发展。

可采用环氧树脂灰浆在其两面或三面粘贴钢板的方法进行维修加固，如图1所示加固时，首先将构件混凝土的表面凿毛，如节点处混凝土剥落严重，应将混凝土保护层凿除再粘贴钢板，粘贴钢板要进行除锈处理。

其次要先处理裂缝，即对裂缝先进行灌浆（环氧灰浆）处理，然后再粘贴钢板。

引言随着国民经济的快速增长，基础交通设施建设发展迅速。

建设过程中，项目建设管理、施工队伍经验以及一线技术员现场管控水平等参差不齐，不可避免的会出现一些偏差和失误需及时处理。

桥梁作为人们出行的重要基础交通设施，其结构的稳固性在很大程度上决定了行车安全。

而墩柱作为桥梁结构的重要构成部分，因长期使用而导致的老化与损伤、施工缺陷以及设计不合理等因素的影响，会出现破损、偏斜等现象，从而导致墩柱结构出现承载力不足等问题，影响桥梁的正常使用[1]。

因此，必须对桥梁墩柱进行加固维修，保证桥梁的安全和正常使用[2]。

1、工程概况山东省青岛市某匝道弯桥，跨径组合为（36.95+ 43.35+36.95）m，该联桥所处道路中心线位于圆曲线段上，曲线半径125m。

上部结构为先张法预应力混凝土单室箱梁，箱梁高2.2m，桥面横向宽度7m。

其中AS0#、AS2#、AS3#墩均为活动支座，AS1#墩为固结墩，如图1所示。

下部结构采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础，墩柱截面为2.2m×2.2m矩形。

墩柱的平面图如图2所示。

图 1 桥梁平面图图 2 墩柱平面图（单位：cm）2、桥墩病害及成因2.1 病害现状AS2#墩柱西侧距地面9.6～12.6m，混凝土全部松散，部分混凝土脱落，粗骨料外露，未脱落部分均存在空鼓。

从外露粗骨料处可以看出，粗骨料间无砂浆等胶凝材料连接，粗骨料松散，如图3所示。

墩柱南侧距地面9.6～12.6m，混凝土全部松散、空鼓，如图4所示。

墩柱北侧距地面9.6～12.6m，混凝土全部松散、空鼓，存在修补抹面痕迹，如图5所示。

墩柱东侧距地面9.6～12.6m，混凝土表面存在5mm左右的砂浆层，无粗骨料，风化较严重，如图6所示。

图 3 墩柱西侧图 4 墩柱南侧图 5 墩柱北侧图 6 墩柱东侧2.2 雷达扫描检测及结果分析采用地质雷达对墩柱4个面的密实情况进行检测。

每个面分别布设3条测线，设在截面的两边及中间位置，如图7所示。

桥梁维修方法与加固案例华北桥是一座跨越永定新河的特大桥梁，在当时修建时堪称结构合理，跨越力量大，用材指标低且外型美观的先进桥型。

由于近几年来重型运输车辆急速增加，该桥已不堪重负，损坏严峻，非大修不行，此次大修工程中运用的碳纤维结构补强技术还是得到了广泛的认可。

1碳纤维片修复补强技术的进展概况碳纤维是几千度的高温下经特别工艺制造出的一种高科技产品，碳纤维片是将碳纤维浸渍树脂，用特别工艺制成的纤维定向排列的复合片材。

它对混凝土构件进行修复补强以及抗震加固的技术，近些年已经受到更加广泛的重视。

应用目前技术进行加固，只需用环氧树脂将碳纤维片粘贴到混凝土构件的表面即可。

这种方法不仅施工简便，不受酸、碱、盐等的腐蚀，耐久性好，而且基本不增加结构的重量，不影响结构的外观，所以比其他加固技术更具广泛的应用价值。

日本是世界上碳纤维的主要生产国，也是讨论应用碳纤维片修复补强混凝土结构最早的国家，对碳纤维片的应用已很普及。

经过试验工作的深化讨论、工程阅历的积累以及材料生产技术和品质的提高，碳纤维片作为一种新的混凝土结构修复补强技术已日趋成熟，并得到了世界上众多国家的认可和推广应用。

2碳纤维片修复补强技术在我国的进展和工程应用2．1传统的混凝土修复补强方法过去我国常常使用的传统补强方法，主要有加大截面法、体外预应力法和外包钢板法几种。

加大截面法又名外包混凝土法，主要是将截面加宽、加厚、加高，已容纳新增钢筋。

此法很有效，但增加结构体积和自重，造成肥梁胖柱、施工工序繁多、用工多、施工期大，且要用大型机械，还必需有很大施工空间；体外预应力法是在梁下加受拉弦杆，合立柱一起形成反拱架，补强效果好但也有E：述各种缺点，特殊是结构商度增大许多；外包钢板法又称粘钢法，除上述缺陷外，难于紧贴原结构表面，且不耐腐蚀，必需定期防锈。

因此，传统补强方法的应用场合受到种种限制，甚至某些条件下无法采纳。

2．2国内进展概况碳纤维片用于混凝土结构的修理补强加固在我国只有五年的历史，但是进展快速。