首先，提出的問題
隨著時間的推移，任何壹座公路橋都會成為壹座舊橋，會因為各種原因出現不同程度的缺陷和病害，需要維修、加固和改造。江西省的公路橋梁大多建於上世紀六七十年代，設計荷載標準較低，目前仍在使用。截至2000年底，江西共有危橋427座，13849延米。危橋舊橋改造任務很重，既不現實，也不科學，更不應該。
因此，20世紀80年代初，在提升公路改造技術水平的過程中，我省開始研究和實踐公路舊橋加固改造技術。根據不同的橋型，采用不同的加固技術和方法，完成了壹批舊橋加固改造的科研項目，取得了顯著的經濟效益和社會效益，其中兩項獲得了江西省科技進步獎。由於舊橋檢測、評估和加固技術是壹項不斷發展更新的綜合性復雜技術，也是公路工程技術人員關註的熱點問題。因此，下面簡要介紹江西省公路舊橋加固技術的壹些研究成果和實際橋梁情況。
二、主要科研項目介紹
1.1983，我省完成了“提高小梁板橋梁承載力的研究”。為了定性地衡量改造前後橋梁剛度和承載力的提高程度，提出了"剛度提高度"和"承載力提高度"兩個指標及其計算方法。兩者都反映了全橋的狀況。前者是指全橋剛度增加的倍數，後者是指全橋承載力增加的倍數。這壹成果被其他省份多次引用。
2.1988 ~ 1年完成的《錨噴混凝土加固雙曲拱橋研究》對壹座跨度為45米的五孔雙曲拱橋的原設計荷載進行了改進:汽-13，拖-60改為汽-20，吊-65438。這壹成果得到了交通部科技情報研究所檢索和查新的證實。當時國內錨噴加固的橋梁中，跨度最大，橋梁荷載等級最高。
3.1994年成功完成了我國第壹座梁底體外預應力直索加固承載梁橋的研究，同時通過錨噴技術解決了體外預應力索因溫度變化而腐蝕失效的技術難題。
4.1996項目“普通鋼筋混凝土雙懸臂帶吊孔梁橋加固研究”完成，采用鋼纖維混凝土成功解決了橋面負彎矩區混凝土開裂和鋼筋銹蝕問題。
5.成功完成梁式橋、拱橋橋面懸臂加寬研究，將網-7橋面加寬至網-9+2×;1.5m人行道，總寬度12.5m..
6.碳纖維布加固梁橋的研究已順利完成，加固前後的認證靜載試驗證實了提高抗彎能力的加固效果。
7.通過粘貼鋼板、粘貼鋼筋、包裹混凝土、起拱等方法，成功加固了橋梁上部結構。以及加固橋梁下部結構的各種方法。
三。典型橋梁加固方案介紹
1，德興香屯大橋(錨噴法，雙曲拱橋)
1.1橋梁設計簡介香屯大橋是通往德興銅礦路上的壹座橋梁，於1969年8月建成通車。
橋梁設計荷載為汽-13，拖-60，橋面凈寬為-7+2×；0.25米.上部結構為雙曲拱，5孔45m(矢跨比1/6)，橫向6肋5波。下部結構為重力式實心橋墩和帶後座的U形橋臺。除德興橋臺建在密實卵石層上外，其余墩臺均建在千枚巖基巖上。
1.2香屯大橋病害狀況
(1)主拱圈裂縫
①主拱圈波浪縱向裂縫。在檢查過程中，發現每個孔的波峰處有縱向裂紋。
②肋與波浪連接處有裂紋。各孔拱波與拱肋連接處大多有裂縫。
③拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫，多為U型裂縫，這些裂縫多發生在拱頂前後約10m範圍內。
(4)橫梁裂縫。很少見，但除了1和4孔都有。
(2)主拱圈軸線下降。主拱軸線普遍下降，拱頂下降5 ~ 1~9cm，l/4點下降0~9cm，波動值很不壹致。
(3)橋面變形和破損橋面的縱向變形已呈波浪形，但高度差不大。但橋面破損現象非常嚴重，集中在3、4、5號孔和兩個後座。裂縫在橋墩頂部附近的伸縮縫處特別明顯，導致鋼筋斷裂。
(4)腹拱和豎墻均為漿砌片石。由於防水層質量不好，很多腹洞和豎壁都有滲水的痕跡，導致發現了很多因長年流水而懸掛的石筍。腹拱圈和豎壁也發現了裂縫。
(5)橋臺後座變形嚴重，橋臺後座擋土墻與橋臺連接處的沈降縫全部加大到8 ~ 10 cm(設計為2cm)，從外面可以看到內部填料的空腔。橫向兩側擋墻和後座均距橋臺外緣5 ~ 8 cm。後座橋面多次下沈。修復時發現填充物是2m左右上層的煤渣。車輛經過時，沈降縫有煤渣漏出，所以上面的路面不穩。
⑤每個墩上都有豎向裂縫，反映了施工中混凝土澆築和水泥、骨料質量的壹些問題。但裂紋多為早期裂紋，由於年代久遠，裂紋沿線出現白色結晶析出物。
用砂漿砌的石橋平臺上也發現了許多垂直和傾斜的裂縫，但都很細微。
1.3香屯大橋加固設計要點根據對該橋的檢測分析，橋墩基礎未發現病害，甚至置於非巖石地基上的德興岸橋臺也無位移跡象，故該橋加固主要針對上部結構和橋臺後座。
1.3.1主拱圈由於尺寸較小，橫向連接較差，是壹個薄弱構件。鑒於此病，原橫梁由116×改為；15×;18cm增加斷面尺寸至116x；15×;50cm，將拱頂三根橫梁改為橫隔116×；30×;84cm，以加強橫向整體性，使整個拱寬* * *有應力。除端部系梁外，其他交叉系梁原采用錨噴技術施工，後預制安裝。
由於主拱圈受力較大，裂縫較多，拱肋和拱波采用鋼筋網包裹，噴25#厚6cm混凝土加固拱圈截面，提高整體剛度和各孔承載力。為了減小拱腳處的應力，從每個拱腳到第二個腹孔，在拱圈頂部現澆30#鋼筋混凝土，厚度為10cm。設計如下:
1.3.2橋面原橋面缺乏穩定堅實的基礎，整體性差。需要將原橋面全部拆除，去掉壹部分碎石墊層(如果不是碎石填料，必須去掉，換上碎石填料，壓實)，然後鋪壹層15cm厚的水泥穩定碎石基層，上面澆築20cm厚的鋼筋混凝土橋面。
1.3.3橋臺後座鋼筋去除橋臺後座路面，改為35cm厚的30#鋼筋混凝土單向簡支預制板，支撐在墻體兩側。用φ24mm錨筋與邊墻連接，邊墻鋪設15cm厚30#混凝土橋面，鋼筋混凝土板與後座填充物之間留有空隙，使活載壓力直接作用於邊墻，減少活載對邊墻的土壓力，增加邊墻的抗剪能力和基底摩擦力。
1.4加固後承載力評估
(1)在蒸汽-超載20的主組合荷載、懸索-120的附加組合荷載、特殊懸索-150的附加組合荷載下，預測各測點的應力、變形、裂縫寬度均滿足規範規定的允許限值，故本橋可承受蒸汽-超載20、懸索-120、特殊懸索。
(2)本橋采用噴射混凝土加固，提高舊橋承載力，達到預期效果。
(3)該橋噴射混凝土加固層與舊橋的相互作用不完全。由於噴射混凝土中孔洞的存在和粘結強度低，* * *的相互作用程度僅為65.6%。建議今後錨噴施工采用“濕噴法”，以提高新老混凝土的相互作用程度，使噴層與舊橋發揮完整的整體作用，提高加固效果。
(4)由於舊橋的收縮徐變已基本完成，噴射混凝土不承受原橋及自身的恒載，只承受工作階段的活載，所以噴射混凝土的強度不受控制。
2.320國道靈溪大橋(體外預應力直索加噴錨法，梁橋)
2.1靈溪大橋概述靈溪大橋位於320國道上。它原本是壹座歷史悠久的老式橋。1970年6月和10年6月，該橋由七孔不等跨八字木梁橋改造為七孔不等跨鋼筋混凝土簡支梁橋，全長119.99m，上部結構為四梁T梁。下部結構均為重力墩和八字墻。設計荷載為汽-13和拖-60，橋面寬度為凈-7+2×；0.5m人行道。320國道改建為二級公路後，該橋車流量比較大，經常有200-300 kN左右的重型卡車經過，行人、自行車、滑板車也很多。所以大橋成了全線的縮頸路段，交通事故時有發生。為保證交通暢通和與行人、車輛的交通安全，經上級批準，橋梁加固加寬至荷載標準steam-20，懸掛-100，橋面凈寬-9+2×；1.5m人行道。
2.2靈溪大橋拓寬加固方案
2.2.1拓寬加固靈溪大橋兩端引道已改建為二級公路，混凝土路面已完成。改變橋的位置，再建壹座新的是不可能的。所以只比較土地改造或拓寬加固兩種方案。
(1)現場改造方案。為了不中斷交通，需要走臨時橋進行局部重建。由於橋下水深常年在3 ~ 4 m左右(由於下遊築壩)，走臨時橋成本較高；另外，需要拆除原有的上下結構，需要壹筆可觀的費用。但改造後，各橋孔跨度標準的結構都是“新”的，心理上感覺更美觀、耐用、可靠。
(2)拓寬加固方案。該方案不需要修建臨時橋梁，只需要在通車的同時適當控制交通，進行拓寬加固即可。由於可以利用原有的橋墩和橋臺，加寬加固主要在上部結構上進行，因此可以節省更多的投資。只要加寬加固方案合適，也能滿足設計荷載要求。但橋洞大小不壹，原橋混凝土標號較低，存在壹定病害。雖然加寬加固了，但似乎總不如新橋。
經研究討論認為，根據江西省公路建設資金緊張的現狀，能節約的建設費用應盡可能節約用於投資其他必要的建設項目，故選擇加寬加固方案。
2.2.2原橋梁加固方案有多種加固方法，如:
(1)通過錨噴或現澆混凝土的方式，增加T梁受拉區鋼筋，增加梁體截面；
(2)粘貼鋼板加固；
(3)體外預應力加固等。
根據計算，原主梁加固為能夠承受汽車-20級，掛車-100的設計荷載需要增加更多的鋼筋，因此費用較高，故不選擇①方法；(2)方法由於鋼板外露，需要經常維護，不易通過粘貼鋼板使其與梁體緊密結合，故不采用。(3)該方法用鋼量少，預應力可以減少或閉合梁裂縫，施工簡單，但也存在預應力鋼筋防腐和加強定期養護的問題，預應力鋼筋直接受大氣溫度影響。經過反復研究，決定采用先用體外預應力加固，再用噴射混凝土覆蓋的方案。該方案既解決了預應力鋼筋的防腐問題，又避免了其受大氣溫度的直接影響，同時噴射混凝土後梁體的抗剪能力也有所提高。
(1)利用墩頂兩孔梁端之間的空間設置現澆橫向懸臂挑梁，其上安裝預制微彎板。
(2)在懸臂梁的懸臂部分架設預制的π形人行道梁。橋孔兩側的人行道梁比主梁長，壹端支撐在邊墩上，另壹端支撐在路堤上的特殊墩上，以避免加寬橋臺。
(3)人行道梁內側翼緣與舊橋面之間，橋面加寬部分澆築25 #混凝土，同時澆築橋面鋪裝混凝土，形成凈寬-9m行車道。在橋面鋪裝和橋面加寬部分設置鋼絲網，以增強整體性能。
(4)橋面伸縮縫設置在懸臂梁中心，車行道鋪裝延伸架設在懸臂梁上。懸臂梁上的橋面鋪裝下面鋪兩層油氈，使其隨溫度收縮。膨脹節填充有聚氨酯材料。
2.3加固後的試驗結論
(1)撓度測試結果表明，試驗荷載下人行道梁和T梁的撓度很小。汽-20荷載下T梁的計算撓度(考慮沖擊系數)僅為3.607mm，其F/L = 1/4574；人行道梁撓度為4.142mm，其f/l=1/4104，均遠小於l/600，完全滿足使用要求。
從第二加載階段實測撓度與計算撓度的對比表中可以看出，實測撓度遠小於相應荷載的計算撓度，其校核系數僅為0.329 ~ 0.369，說明人行道梁和T梁的實際剛度遠大於理論計算中使用的剛度。比如T梁的計算開裂慣性矩為0.0978m4，計算實際慣性矩為0.14135m4，而梁的計算慣性矩為0.0978m4。
(2)根據試驗數據，加固加寬前後跨中荷載彎矩增加1.631倍時，實測邊T梁撓度和梁底受拉區鋼筋應力僅分別增加1.071倍和1.063倍，說明加固加寬後橋梁上部結構是安全可靠的
(3)由試驗數據推斷的梁在汽-20荷載、行人荷載、恒載下的應變和應力值均小於允許值，可見加固加寬後的橋梁結構完全滿足設計要求。
2.4橋梁加固效果評價
(1)靈溪大橋采用先用體外預應力加固T梁，再用噴射混凝土粘結預應力鋼梁的加固方法是有效的，達到了預期的目的和效果。這種方法在中國尚屬首次。既增加了梁的抗彎強度、抗剪強度和剛度，又有效地防止了預應力鋼梁因暴露在大氣中而被腐蝕，還使其不受大氣溫度的直接影響，可以使預應力鋼梁安全可靠地工作，減少日後的維護工作量和費用。這種方法施工設備簡單，操作方便，施工速度快，施工期間交通基本不中斷。特別是通過施加預應力，主梁會向上拱起，對改善舊橋撓度非常有利，可以減少或閉合裂縫。采用體外預應力和噴射混凝土相結合的方法加固舊橋，從根本上消除了原結構因裂縫等原因產生的應力集中，恢復了原結構變形的協調性，使其能抵抗更大的外荷載。噴射混凝土包裹預應力鋼筋，既起到了預應力的作用，又發揮了噴射混凝土的優越性，還解決了體外預應力鋼筋的維護問題。經濟效益十分顯著，為類似橋梁的加固改造提供了壹種非常有效的好方法。
(2)靈溪大橋采用在橋墩上澆築的懸臂梁上架設人行道梁的方法拓寬橋面，使人行道梁既承受行人荷載，又分擔部分交通荷載，充分利用其承載力，節省新建深水橋墩的費用，可供類似梁橋拓寬橋面參考。
(3)浮動工作平臺是壹種非常經濟的梁式橋加固方法，其安裝拆卸簡單，使用穩定安全。值得在常年橋下有水且不是很高的梁式橋加固中使用。
(4)橋梁加固拓寬工藝簡單，施工方便，設備少，加固費用僅95萬元。如果在原地新建壹座橋，需要修建壹座深水便橋，費用很大，總造價250萬元，加固拓寬費用只有它的40%左右。經濟效益顯著。
(5)除部分工程外，橋梁加固拓寬施工均在半開狀態下進行。其余為雙向交通，社會效益明顯。
(6)本橋設計的重點是巧妙地利用橋墩上的懸臂梁來加寬橋面，避免加寬橋墩橋臺，既節省了資金，又大大加快了進度，施工操作簡單。
(7)不同的橋有不同的特點，但同類型的橋有相同的特點，其加固方法可以借鑒。但通過具體問題具體分析，巧妙利用其特點，很多困難是可以解決的。如靈溪大橋橋墩上的懸挑梁，有側孔的人行道梁。
(8)該橋自加固加寬後壹直在運營，經跟蹤觀測使用情況良好。
3.贛州西河大橋(負彎矩區鋼纖維混凝土加固，雙懸臂梁橋)
3.1西河橋概況贛州市西河橋位於市區內，跨越張江，作為城市連接東西城區，從105國道進入市區的過江通道。該橋長256.2m，為9孔雙懸臂鋼筋混凝土梁橋，孔徑為12.6+7×。33+12.6米，懸臂梁計算跨度為14米。原設計荷載為steam-10和tow-60，橋面寬度為-7+2×。1.5m人行道。該橋按蘇聯標準圖並參考洛河大橋施工圖於1955設計，於1956建成通車。
由於建成後交通量越來越大，貨車荷載越來越大，橋梁的主梁和支架的正負彎矩出現了許多裂縫，橋面鋪裝和伸縮縫也出現了斷裂和損壞。由於橋梁病害嚴重，禁止較重車輛通行。從1992開始，贛州公路分局組織了三次巡查，並對大橋進行了拍攝。1993在橋梁加固設計前進行了全面細致的檢查。
3.2橋梁病害的檢查西河大橋的病害主要表現在:
(1)主梁裂縫和主梁變形裂縫主要發生在錨跨中部梁的下緣(正彎矩區)和懸臂梁根部上緣(負彎矩區)，後者多貫穿整個巷道翼板。每條裂縫的寬度約為0.1 ~ 0.5 mm，這種裂縫很明顯是由於大量重型車輛通過導致橫梁受拉區開裂，屬於正常現象。但由於負彎矩區存在裂縫，雨水容易從裂縫滲入梁內，造成鋼筋銹蝕，混凝土強度降低。
主梁永久變形嚴重，從橋欄桿立柱的變化可以明顯看出。橋墩內墩臺與橋面的高度差達到了6cm左右。
(2)牛腿裂縫大部分牛腿裂縫發生在贛州懸臂洞方向的主梁牛腿處。裂紋最大為21mm，為軸承附近的垂直裂紋。第七孔，南昌方向牛腿混凝土在支座處脫落，支座鋼板外移，鋼筋外露，梁掛在支座上，銹蝕嚴重。懸梁上的牛腿裂縫很少，多為斜裂縫或轉角處(嵌入端)的垂直裂縫。
後來鑿牛腿原混凝土時，發現由於鋼筋密集，混凝土澆築不當，出現孔洞。
(3)橋面和伸縮縫橋面呈波浪形。橋面鋪裝的裂縫和破損非常嚴重，尤其是墩頂和吊架上的伸縮縫，導致破損和脫落。原因可能是橋面鋪裝下面有壹層柔軟的油氈防水層，在重型車輛和沖擊荷載的作用下，容易出現這種開裂現象。
3.3西河大橋加固方案在進行加固前靜載試驗的同時，我們還對大橋主要構件的結構強度進行了校核。計算表明，該橋只能通過簡單的修復來恢復滿足steam-10負荷的要求，而不能滿足steam-20負荷運行的要求。
按許用應力法計算，懸臂孔支點段受壓區混凝土最大應力達到13.5mpa，超過混凝土實際許用壓應力。按承載力極限狀態，跨中截面正截面強度不足，梁能承受的最大彎矩為11839.87kn？m，不能滿足要求的彎矩135438+08438+0kn？m .根據現場檢查、試驗和計算分析資料，為使西河大橋通過加固滿足承載汽-20和掛-100荷載等級的要求，需要對主吊梁支架、主梁及其上橋面鋪裝進行加固，並對支架支座和伸縮縫進行改造。
3.3.1懸臂洞主梁及懸梁支架鋼筋
(1)經計算，支架最薄弱截面θ= 28.86；或者θ= 41.19；對於斜截面(不含H)，按偏心受拉構件計算，拉應力分別為2.0 MPa和2.2mpa。根據牛腿截面尺寸能否滿足裂縫控制要求的計算，發現牛腿截面尺寸不足，公式fvk≤β中的系數β需要≥1.39才能滿足，而牛腿在靜荷載作用下的抗裂度值至少應β=0.80。按照上面說的，是加固。此外，由於支架伸縮縫的不規則和不平整造成的磕碰和沖擊，豎向荷載實際上可以增加很多。因此，牛腿混凝土中的微裂縫不斷發展，最終造成嚴重的開裂和破壞。
(2)由於支架是懸臂梁橋的關鍵部位，其是否牢固可靠是橋梁維持安全通行的決定性因素之壹。支架也是懸臂梁的薄弱環節，在這裏梁的高度突然降低，截面有很多凹角，要傳遞的集中力非常大，而且頻繁承受車輛的沖擊力，所以是壹個非常復雜的零件。現有的校核方法是相當近似的，不能完全反映受力情況。為此，我們提出了兩種加固牛腿的方案:
方案壹:鑿除原牛腿低標號混凝土(老170混凝土)，改為澆築30鋼纖維混凝土。在澆築鋼纖維混凝土時，在新老混凝土的結合面上塗覆環氧砂漿，以提高兩者之間的粘結。
方案二:把主梁上的吊梁從兩個支點放到有多個支點的端梁上。這種方案可以降低原支架上的應力，但支架的混凝土因碾壓而開裂，仍需鑿毛並澆築新的混凝土；由於端梁原有寬度不足，標號過低，也需要鑿毛重新澆築加寬，增加了工程量。這種方案的另壹個缺點是力的傳遞情況不清楚。
3.3.2主梁負彎矩配筋
根據檢查、試驗數據和計算結果，在壹般荷載作用下，主梁負彎矩區產生大量裂縫，其上的橋面鋪裝層也產生大量網狀裂縫。這種裂縫不僅不美觀，而且讓人沒有安全感。實際上還會因雨水滲入主梁和翼緣板而腐蝕受力鋼筋，影響橋梁的使用壽命。
在考慮加固方案時，根據計算數據增加縱向受拉鋼筋，放置在原路面中。計算結果還表明，由於新設計標準中荷載的負彎矩作用，橋面混凝土的拉應力將達到3.96mpa，當采用現行橋涵設計規範中所列各種標號的普通混凝土時，梁頂仍會因抗拉設計強度不理想而開裂。只有采用鋼纖維混凝土，其抗拉設計強度才有可能大於這個拉應力，從而保證橋面不出現裂縫。因此，在加固方案中，負彎矩區的橋面鋪裝采用鋼纖維混凝土，要求與梁端翼緣板真正牢固地結合在壹起。因此，除了將梁頂翼緣板頂部拉毛外，還需要在其上設置錨筋，並在頂面刷膠粘劑，使新老混凝土緊密結合。在澆築鋼纖維混凝土路面之前，還是要用高分子化學材料壓入梁頂的裂縫中，對裂縫進行粘結。
加固該負彎矩區的另壹方案是在橋面鋪裝範圍內采用無粘結預應力鋼筋。該措施旨在進壹步閉合橋面原有裂縫，同時由於懸臂負彎矩的減小，減少懸臂端的撓度，減少主梁與懸梁連接處的沖擊。該方案因為工期短，施工工藝比較新，需要壹定的設備，壹般施工隊伍不壹定具備條件，所以放棄了。
3.3.3按承載能力極限狀態計算主梁錨固跨和掛梁正彎矩區的配筋時，在汽-20和掛梁-100荷載作用下，主梁截面強度不滿足，需要進行配筋。加固措施為:鑿除原橋面鋪裝和油氈後，將原橋面鑿毛，用錨桿在原鋪裝厚度內加壹層鋼筋網，然後澆築30 uea補償收縮自防水混凝土。使用uea補償收縮自防水混凝土的目的是因為uea補償收縮混凝土是壹種中等膨脹混凝土。在鋼筋和相鄰位置的約束下，可以在混凝土中建立0.2 ~ 0.7 MPa的預應力，使結構達到抗裂防滲的目的，即解決防水問題。除了在原路面厚度內不加鋼絲網外，掛梁的加固方式與主梁相同。
3.3.4主梁裂縫粘結
為了改善主梁負彎矩區的應力，增加梁板的耐久性和剛度，同時為了在加固施工中需要移動導梁的孔洞時，主梁和吊梁能夠安全地承受通過橋梁的導梁設備的重量，該橋的加固設計采用了用高分子化學材料對主梁和吊梁的裂縫進行壓力灌漿的方法來粘結裂縫。
關於施工企業、獲獎業績、在建建設者、企業榮譽、工商信息、法律訴訟等信息，請登陸仲達咨詢、施工鏈接或關註仲達咨詢微信微信官方賬號進行查詢。
更多工程/服務/采購招標信息，提高中標率，可點擊官網客服底部免費咨詢:/#/？source=bdzd