桥梁加固实例及工艺介绍

加固方案
在各孔跨中区域底板粘贴钢板，在墩顶区 域箱梁顶板粘贴钢板，钢板材料为16Mn， 厚度6mm。 封闭裂缝。 凿除原桥面沥青层和砼铺装层，新做钢筋 砼桥面，采用植筋等办法，保证铺装层与 梁体共同受力，提高承载力。

桥梁基本概况

1.主要技术参数 结构形式：140米单跨桁梁式悬索桥。 主缆：单链，每根主缆由27根Φ42钢丝绳组成。主缆矢跨比1/9。 锚碇：钢筋砼隧洞式。 吊索：纵向间距7.0米，采用一根42钢芯钢丝绳。 索塔：平面框架式钢塔架，高17.9米，两塔中心距144米。 桁梁:跨度140米,节间长度3.5米,桁高3.5米,两主桁中心距9.5米。 桥面净空:净7+2*1.0米人行道,行车净空高度5米。 桥梁设计荷载等级:汽-13,拖-60,人群3kn/m2 桥面结构:钢桁梁上铺设钢筋砼Π型梁,其上设置10cm砼铺装层和 4cm沥青层

工艺特点
采用植筋和裂缝封闭工艺
桥梁基本概况

该桥70年建成通车，为一座 1x30+6x49+1x100.27+1x49+1x15米空 腹式双曲拱桥，主跨径100.27米，全长 554.08米，设计荷载等级为：汽—13级， 拖—60。该桥横跨汉江，位于石泉汉江 水库下游500米处，大坝多次泻洪对主 孔桥墩扩大基础冲刷深度过大，造成岩 面外露，底部出现空洞，双曲拱主拱肋 和拱波出现严重破损、裂缝，拱顶下沉， 承载力下降。
桥梁基本概况

该桥为一孔45米钢筋砼刚架拱桥，下部 为重式桥台，1998年建成通车，该桥施 工采用预制安装组拼，由于横系梁连接 处焊接质量差，钢板锈蚀，造成横向连 接薄弱，横向刚度明显偏低，承载力下 降。
加固方案
封闭裂缝。 新增横系梁。 粘贴钢板：在拱片跨中区域的拱肋下缘 粘贴钢板，限制裂缝发展提高抗弯刚度， 在斜腿及悬杆侧面粘贴钢板，在悬杆、 实腹段和拱腿交角处粘贴钢板限制裂缝 发展。（见照片）
维修加固方案
跨中底板增加预应力抵抗正弯矩提高抗 扭。 墩顶区域顶板增加预应力抵抗负弯矩提 高抗扭。 封闭所有裂缝

原桥基本概况

该桥为三跨21.78m+32.00m+21.78m的 连续刚构桥，横截面为单箱多室，整体 现浇施工，1997年建成通车，该桥病害 为：箱梁底板出现大量横向裂缝，腹板 部位出现较多竖向裂缝，裂缝宽度大都 在0.2mm以上。底板渗水现象严重。
加固设计荷载等级
上部结构按公路2级等级计算分析。
加固方案

综合该桥病害，上部结构承载力降低不 能满足现营运要求，拱上建筑出现严重 病害，侧墙外鼓、渗水、桥面系严重损 伤等。 本次加固上部建筑必须拆除重新 做。根据这一实际情况，该桥采用如下 改造加固方案：


拆除拱背上面所有建筑，以拱背做为底模，新浇注厚3ocm 钢筋砼板拱圈，并保证新旧拱圈紧密结合共同受力。在新 拱圈背面设防水层。 为减轻拱上建筑自重，将原实腹式结构改为空腹式，在主 拱圈两侧各设一个腹孔，其跨径3.2m，矢高0.3m，园弧拱。 侧墙改为现浇片石砼，拱上填料采用砂砾，桥面结构为2026cm厚水泥稳定碎石，20cm厚钢筋砼桥面板。 对拱肋、拱波及墩台砼裂缝进行封闭修补。 将原栏杆扶手变为防撞护栏。（见加固总体布置图）
主要加固方案



在9#墩基础空洞处先用钢管支撑，然后浇灌砼， 同时在新旧砼界面处埋置压浆管，待砼收缩达 到设计强度后，补压水泥浆，确保新旧砼紧密 结合，整体受力，对原9#基础周围修筑钢筋砼 围裙，要求围裙嵌入基岩微风化层的深度不小 于150cm。 增设双曲拱肋间底板，使双曲结构变为箱式组 合结构，增加拱圈刚度，提高承载力。见设计 图st—10。 对拱肋拱波破损、裂缝处进行补强和封闭
钢横梁的加固：在横梁的顶、底面、侧 面各焊贴钢板，提高抗弯、抗扭能力。 对全桥钢结构进行重新防腐涂装。 引桥T梁加固：在跨中14.16米范围的底 板上粘贴钢板，在两端长约4.5米范围腹 板上45°方向粘贴钢板，同时对所有裂 缝进行封闭。

加固工艺特点




对钢桁架桥采用钢加钢的方案在国内不多见，在 理论上能计算的比较准确，加固费用低。 节点板的拆除更换补强是关键工艺，怎样即方便 实施又能保证桥梁的安全，铆栓拆除工艺。原有 杆件节点板上现场打孔工艺，新旧杆件孔位配合。 对原钢桁梁的测绘。 引桥钢板粘贴工艺及裂缝封闭工艺。
桥梁病害情况

2005年01月经荷载试验表明实际承载力不能满足汽一13， 拖一60。病害主要表现为：
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桥面铺装：桥面出现多处网裂，部分桥面坑洼不平，局部出现坑 槽。特别是旬邑至彬县行车方向因为重载交通方向，情况严重。 排水不畅，雨水下渗，加重了主拱圈及拱波的损伤。见照片 栏杆：由于侧墙外鼓，导致栏杆错位、变形，护轮带开裂。栏杆 多处砼开裂、破损。 侧墙：侧墙变形开裂、渗水，最为明显的第六孔侧墙向外鼓幅度 达20cm，第8孔侧墙外鼓15cm，其余孔的侧墙也有外鼓趋势。 见照片 主拱肋：局部砼出现砼剥落，边肋外侧及拱肋与拱波结合部位、 拱脚及其附近区段存在渗水侵绌。部分拱肋接头处砼开裂剥落， 钢板外露锈蚀。拱肋横向联结拉杆构件断面小，部分联结拉杆出 现松动。 拱波：有纵向开裂和渗水侵蚀现象，局部砼剥落。 墩台：有渗水侵蚀，砂浆剥落，骨料外露等。
原桥基本概况
1970年建成，三孔25米跨径双曲拱
桥，主拱结构为：7肋6波，2道横隔 板，7道横系梁，重力式墩台，桥面 净宽7.0+2x1.0，荷载等级为：汽— 15,挂—80。
主要病害

桥面严重损坏,排水不畅,主拱圈拱波有 裂缝和渗水现象,裂缝最宽达3.2mm。 根据检测结果,主拱圈及拱波有严重破 损,永久变形超过了规范容许,其实际承 载能力不能满足汽—15,挂—80,更不能 满足目前实际运营荷载的要求。
维修加固方案


本次维修加固主要目的在于延长桥梁使用寿命 – 桥面系改造:将原П型梁、砼铺装及沥青层拆掉,新 设计成钢-砼组合结构,即在原钢桁梁节点横梁上 铺设H型钢纵梁,纵梁之上设置8cm厚钢筋砼预制 板,其上浇注8.75-14cm厚c40砼现浇层,其上做改 性沥青撒铺碎石磨耗层,为了保证桥面系与桁梁整 体共同受力,在钢纵梁顶面设置两排抗剪栓钉。新 桥面系自重减少约10%。见设计图st-10 将原砼人行道系更换为加劲钢板结构,减轻了自重。

桥面损坏较严重，行车道梁之间产生纵向裂缝。 该桥目前行驶的车辆相当数量己超过汽—20，部 分已达汽--超20的标准，钢桁梁原设计荷载巳不能 满足要求，处于超负荷运行。 车辆通过桥梁时钢桁梁发生较大的竖向位移和横 向摆动，有明显不安全的感觉。 a、部分钢横梁螺栓松动，个别脱落，车辆通过时 横梁出现明显挠曲和扭转变形。 b、引桥T梁裂缝较多
加固效果

按以上方案加固完成，经检测达到了提 高承载力的目的，且挠度和振动明显减 小。
原桥基本概况

该桥上部为现浇钢筋砼连续箱梁，单箱 双室，桥孔布置2x22.562+31.656+6x20 米，汽超—20，挂—120设计标准，各 孔跨中附近底板和腹板普遍存有裂缝， 部分跨墩顶附近翼缘板裂缝多，最大为 0.4mm，荷载试验表明整体抗扭刚度不 足。
加固方案及工艺特点
在原拱背上面补强，便于施工。增设腹 拱，减轻拱上建筑物重量。 采用新型防水材料。 采用植筋工艺，保证新旧砼共同受力。 采用裂缝封闭工艺。

原桥概况

该桥86年建成通车，5x16m浆砌预制块 斜拱桥，全长108.1米，斜交角度35°， 设计荷载等级：汽—20，挂—100，桥 面宽净9.9m+2x0.5m防护栏。（见该桥 照片）
加固方案

经过对主、引桥静、动荷载试验，表明 均可满足原设计标淮，但不能满足现行 交通要求，该桥是连接陕西山西的重要 国道，承担着重要的煤炭运输任务，因 此决定按汽—20，挂—100标准进行加 固：

通过结构受力分析，计算出不满足强度指标的 杆件、节点板及螺栓。(1)、对杆件截面不够的 在原杆件面上新增钢板用高强螺栓相连并考虑 与接点板的连接。(2)、对于节点板综合考虑板 本身抗拉、挤压及螺栓的抗剪强度等，对不满 足要求的板，对没有斜腹杆的节点板加固方法 为：在原节点板上增大迭加补强；对有斜腹杆 的节点板加固方法为：取消原节点板更换一个 新连接板并增加高强螺栓。

工艺特点
在原拱圈下顶面植筋与新设拱圈钢筋相 连，在新旧砼界面埋设压浆管对新旧界 面由于收缩出现的间隙压水泥浆，确保 新旧结构紧密结合，整体受力。 施工麻烦，砼浇注难度大。

原桥基本概况

该桥主桥为2x120米中承式钢管砼拱桥， 桥面宽为13米，设计荷载为：汽—20， 挂—120。吊杆采用Φ5平行高强钢丝，每 根吊杆110根，外裹三层玻璃丝布包裹沥青， 然后灌注包含三层钢丝网的40#水泥浆，最 后外涂一层桔黄色的反光漆。锚固采用普 通镦头锚，现场实施，全桥共44根吊杆。 该桥96年建成通车。（见该桥照片）

采用大型型钢在桥面两侧用拉杆对拉，使桥面系在平面系内保持整 体(因为该桥面为悬浮体系，更换某个吊杆时，在该吊杆处及相邻两 个吊杆位置要将桥面断开，作标高调整)。 拆除要更换吊杆处的人行道板，解除相应的桥面连续，每次不大于 三道缝。 安装临时吊带，用千斤顶将旧吊杆调整至不受力状态。 截断旧吊杆从上、下两端取出。 对原拱肋进行扩孔，安装新导管，用环氧砂浆填充孔隙，准备安装 新吊杆。 安装新吊杆，调整好标高，将临时吊带上的荷载分级逐步卸载至新 吊杆上。 拆除临时吊带，对新吊杆安装保护罩，内灌防腐油。 重复以上步骤，更换下一吊杆。（见更换过程中的照片）
桥梁基本概况


该桥为9孔净跨径为20米的实腹式钢筋砼双曲 拱桥，主拱矢跨比为六分之一，7肋6波，设 10道横系梁。下部结构为重力式墩台。设计荷 载等级为：汽一13，拖一60。桥全长212米， 1968年9月建成通车。 拱肋为等宽度，拱肋间距1.24m，边肋外侧 0.24m，内侧高0.20m，宽0.20m。桥面宽度 9.0m(0.5m护轮带和护栏、7.0m行车道)，桥 面没3%横坡，无纵坡。见桥照片

原桥主要概况

该桥1969年建成通车，主桥上部为： 36.8+3x55.2+36.8米5孔连续钢桁梁，引 桥上部为：22米钢筋砼T型梁，下部为 重力式墩台，桥全长为392.06米，桥面 宽为：0.75+7.0+0.75米，设计荷载为： 汽—13，拖—60。（见桥图片）
主要病害

维修加固方案
由于70年代设计主拱圈断面偏小,仅 35cm高、20cm宽,且钢筋含量很小,横向 联系偏少,稳定性差。本次加固对每孔上、 下游的边肋与4#拱肋(中间一个肋)作为 加固对象,采用外包砼加大拱肋断面的方 法。并每孔增加5道横系梁。 对桥面系进行改造,对所有裂缝进行封闭 处理。见设计图st—8.st—9
主要病害



该桥73年建成通车,94年更换了陕西岸伸缩缝,99年更换了 桥面铺装,并对主缆、吊索和锚室进行了维护。主要病害 为: 桁架、主缆、吊索等钢结构的防护层老化、开裂、剥落, 构件局部明显锈蚀。 桥面系破损严重。其中,桥面铺装层几乎损失殆尽,行车道 板所有铰缝均以破坏,板的砼开裂、压碎、部分板已经断 裂。见照片 吊索偏移,试验结果和计算分析表明其安全系数已不满足 规范要求,靠近索塔的吊索尤为严重。 该桥为连接陕西山西交通重要桥梁,交通量大,车辆超载现 象很普遍,实际运营荷载远大于设计荷载,处于超负荷运营
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主要病害及维修方案

吊杆多处有裂缝和破损，水密性和气密 性难以保证，拱肋和吊杆结合部位有进 水现象，经检查钢丝有锈蚀， 根据近年 国内外有关资料钢材在高应力状态下腐 蚀速度是自然状态下106 倍，特别是国内 同类桥梁事故发生，决定将该桥吊杆全 部更换，新吊杆采用柳卅ovm生产的新 型成品吊杆。
吊杆更换工艺
主要病害

桥面损坏，排水不畅，渗水严重，主拱 圈有纵向开裂，拱顶、1/4处横向开裂， 拱圈预制块出现竖、横向错台，侧墙有 不同程的开裂，拱圈承载力明显降低。
加固方案
用微膨胀砂浆对拱圈裂缝灌浆封闭。 在原拱圈下新增30cm厚板式拱圈一道， 采用30号钢筋砼结构。 拆除原侧墙重新砌筑。 将原拱上填料清除，换填砂砾 。