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鋼柱的加固

柱通常為軸壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件，結(jié)合其受力特點(diǎn)，應(yīng)采用以下加固方法。

1、柱子卸荷法

必須在卸荷狀態(tài)下加固或更換新柱時(shí)，采取“托梁換柱”方法。

當(dāng)僅需加固上部柱時(shí)，可以利用吊車(chē)梁橋架支托起屋蓋屋架，使柱子卸荷。當(dāng)下部柱需要加固或工藝需要截去下柱時(shí)，可在吊車(chē)梁下面設(shè)一永性托梁，將上部柱荷載（包括吊車(chē)梁荷載）分擔(dān)于鄰柱（必須驗(yàn)算鄰柱并加固之，也要驗(yàn)算基礎(chǔ)）上。采用此法應(yīng)考慮到用托梁代替下柱后，托梁將產(chǎn)生一定的撓度，迫使原屋架下沉，從而可能損傷與此屋架相連構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)。為此可預(yù)先在托梁上加臨時(shí)荷載，使托梁具有預(yù)先撓度。采用此法的順序是先加固鄰柱、焊接托梁與鄰柱、加臨時(shí)荷載!、焊接托梁與中柱、卸下臨時(shí)荷載!、加固或截去下部柱。

2、鋼柱加固法

（1）補(bǔ)強(qiáng)柱的截面。一般補(bǔ)強(qiáng)柱截面用鋼板或型鋼，采用焊接或高強(qiáng)螺栓與原柱連接成一個(gè)整體。

（2）增設(shè)支撐。增設(shè)支撐以減小柱自由長(zhǎng)度，提高承載能力。在截面尺寸不變的情況下提高了柱的穩(wěn)定性。

（3）改變計(jì)算簡(jiǎn)圖，減小柱外荷載或內(nèi)力。

（4）在鋼柱四周外包鋼筋混凝土進(jìn)行加固，可明顯提高承載能力。

3、柱腳加固法

（1）柱腳底板厚度不足加固方法

增設(shè)柱腳加勁肋，以達(dá)到減小底板計(jì)算彎矩的目的。

在柱腳型鋼間澆筑混凝土，使柱腳底板成為剛性塊體。為增加粘結(jié)力，柱腳表面油漆和銹蝕要清除干凈。

（2）柱腳錨固不足加固方法

增設(shè)附加錨栓。當(dāng)混凝土基礎(chǔ)較寬大時(shí)采用。在混凝土基礎(chǔ)上鉆出孔洞，插入附加錨栓，澆注環(huán)氧砂漿或硫磺砂漿（孔洞直徑為錨栓直徑"加20mm，深度大于30d）將整個(gè)柱腳包以鋼筋混凝土。新配鋼筋要伸入基礎(chǔ)內(nèi)，與基礎(chǔ)內(nèi)原鋼筋焊接。

4、 柱加固承載力驗(yàn)算法

負(fù)荷狀態(tài)下加固計(jì)算，重要的問(wèn)題是加固后應(yīng)力能否重分配，即加固后原有截面能否將原有應(yīng)力分配到新補(bǔ)強(qiáng)的構(gòu)件截面上去，如能重分配，新老荷載之和，可以平均分配給新老截面上，否則原有荷載仍由原截面承擔(dān)，新增加荷載由新老截面（即加固后總截面）平均分擔(dān)。

到目前為止，加固后應(yīng)力重分配尚未為實(shí)驗(yàn)所完全證實(shí)（至少在彈性階段），可是對(duì)靜載結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，當(dāng)截面一部分進(jìn)入塑性狀態(tài)，應(yīng)力終會(huì)重分配，所以計(jì)算中靜載結(jié)構(gòu)可以新老截面共同工作原則來(lái)計(jì)算；當(dāng)在動(dòng)載結(jié)構(gòu)情況下，塑性區(qū)很難形成，不考慮應(yīng)力重分配，計(jì)算時(shí)將加固前和加固后的情況分別計(jì)算，然后求其總和。在卸荷情況下加固，就不存在上述問(wèn)題。

卸荷狀態(tài)下，截面驗(yàn)算按加固后總截面，并考慮加固折減系數(shù)，按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算，即按負(fù)荷狀態(tài)下加固截面作用靜力荷載的驗(yàn)算公式計(jì)算，桿架桿件、梁也是如此。

鋼結(jié)構(gòu)

1.增設(shè)支點(diǎn)加固法

梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后，減小了跨度，從而能較大幅提高承載能力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。

2.粘結(jié)外包型鋼加固法

外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅提高，因此正截面承載力和截面剛度也大幅提高。

03.粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法

粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐濁，耐潮濕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐用，維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，但需專門(mén)的防火處理，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。

加固工程完成后，應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘貼鋼板，從響聲判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密度。

如錨固區(qū)粘貼面積少于90%，非錨固區(qū)粘貼面積少于70%，則此粘貼無(wú)效，應(yīng)剝下重新粘貼。

對(duì)于重大工程，為檢驗(yàn)加固效果，須抽樣進(jìn)行荷載試驗(yàn)，一般僅作標(biāo)準(zhǔn)使用荷載試驗(yàn)，即將卸去的荷載重新全部加上，其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開(kāi)展應(yīng)滿足設(shè)計(jì)使用要求。

04.預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)

采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開(kāi)孔，削弱了截面，形成新的應(yīng)力集中區(qū)；普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng)，高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作，以提高結(jié)構(gòu)承載力。缺點(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量增加很多，鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀，運(yùn)輸和安裝也不方便，且鋼板易銹蝕，影響粘結(jié)強(qiáng)度，維護(hù)費(fèi)用高。

詳解舊橋維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造技術(shù)在橋梁使用期間內(nèi)，任何橋梁都會(huì)成為舊橋。早期修建的橋梁，由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)鋪裝功能、病害認(rèn)識(shí)有限，往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過(guò)細(xì)，鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問(wèn)題。

由于橋梁是建在大地上的特殊產(chǎn)品，不僅受自然環(huán)境的影響（如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等），而且還受到使用環(huán)境的影響，難以避免產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。這使得橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造已成為必然。

1、橋梁加固的必要性

（1）在橋梁使用期間內(nèi)，任何橋梁都會(huì)成為舊橋。

早期修建的橋梁，由于當(dāng)時(shí)人們對(duì)鋪裝功能、病害認(rèn)識(shí)有限，往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過(guò)細(xì)，鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問(wèn)題。橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造已成為必然。

（2）從經(jīng)濟(jì)上分析，橋梁加固可以節(jié)省大量投資，收到良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施，可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費(fèi)用；而且對(duì)現(xiàn)有交通運(yùn)輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成，早期設(shè)計(jì)施工的高速公路的橋梁在長(zhǎng)期大交通量、重荷載的運(yùn)營(yíng)情況下大部分出現(xiàn)了病害；同時(shí)也恢復(fù)和提高了舊橋的承載能力及通行能力，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枨蟆?

（3）橋梁的改造和加固，不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務(wù)水平，而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。

2、加固改造工程必須滿足的基本條件

（1）橋梁經(jīng)加固改造后，其結(jié)構(gòu)性能、承載能力與耐久性等都能滿足使用上的要求。

（2）具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)物的加固改造可以采用兩種不同的方式：

一種是廢棄原有結(jié)構(gòu)物進(jìn)行重建，這就相當(dāng)于建造一座符合新的使用要求的新橋，但還要包括拆除原橋的工程內(nèi)容；

另一種是充分利用原橋，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，若需加寬則再行拓寬，這就是通常所說(shuō)的橋梁技術(shù)改造。一般認(rèn)為技術(shù)改造比重建能節(jié)省50%～60%以上時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益已相當(dāng)可觀，此時(shí)以采用加固改造方案為宜，否則可采取重建新橋的方案。

3、橋面鋪裝層加固

橋面鋪裝層開(kāi)裂或剝離等病害，對(duì)于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性；

對(duì)于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等；同時(shí)由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車(chē)輛通行時(shí)，使橋梁產(chǎn)生震動(dòng)，對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響，同時(shí)又加重了橋面鋪裝層的病害。采用不同的加固方法，對(duì)于使用年限長(zhǎng)、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對(duì)于病害較輕，使用年限短，且混凝土強(qiáng)度仍符合設(shè)計(jì)要求的則先處害，在不降低設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。

4、橋梁的下部結(jié)構(gòu)加固

橋梁下部結(jié)構(gòu)主要是橋墩、橋臺(tái)以及基礎(chǔ)等。橋梁的下部加固主要分為墩臺(tái)加固和基礎(chǔ)加固。

在橋梁的墩臺(tái)受到嚴(yán)重?fù)p害的情況下，會(huì)影響到橋梁的車(chē)輛通行安全，一般會(huì)進(jìn)行徹底的維修。在徹底和維修之前可以采取臨時(shí)加固的辦法。一般會(huì)在墩臺(tái)旁增加設(shè)立排架，來(lái)共同承受墩臺(tái)載重壓力。橋梁的墩臺(tái)如果已經(jīng)發(fā)生損壞，則需要安裝鋼軌骨架。但我們?cè)跇蛄杭庸踢^(guò)程中，遇到墩臺(tái)損壞的情況是比較少的。

橋梁的基礎(chǔ)加固方式主要有以下幾種情況：，出現(xiàn)基底承受能力不足時(shí)，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)或壓注漿料的方法加固土層。第二，淺基墩臺(tái)由于河床受到?jīng)_刷，可以采用橋底鋪底和隔水墻的防護(hù)措施，同時(shí)還可以用加深基礎(chǔ)的方法來(lái)進(jìn)行加固。對(duì)于墩臺(tái)基礎(chǔ)可用分段開(kāi)挖的方法加深基礎(chǔ)，施工時(shí)采取臨時(shí)措施保護(hù)原有的墩臺(tái)，不使原有墩臺(tái)受力加重。第三，也可以在墩臺(tái)周?chē)贾勉@孔樁，在樁頂上修筑鋼筋混凝土，然后與原墩臺(tái)連成整體，形成共同受力，以加固基礎(chǔ)。

5、舊橋基礎(chǔ)加固

橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而沖空。受河水改道沖刷橋梁引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空，引道被毀。

橋梁地基局部軟弱，致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害，我們采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。

對(duì)于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號(hào)片石混凝土的方法進(jìn)行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設(shè)置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0.6m。

對(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導(dǎo)入主河道。

6、加固方案與加固效果評(píng)價(jià)方式

主要應(yīng)該包括橋梁所處的地形條件和地質(zhì)條件、水文情況和自然狀況等。還要對(duì)橋梁的現(xiàn)狀和使用過(guò)程進(jìn)行的分析和研究。

另外，施工的現(xiàn)實(shí)條件、交通狀況以及預(yù)期的維修和加固效果等都要做一個(gè)的規(guī)劃和考慮。現(xiàn)有的人力資源和技術(shù)水平也應(yīng)該是一個(gè)需要注意的條件。橋梁的維修和加固方案是綜合考慮的前提下對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化組合的產(chǎn)物，應(yīng)該體現(xiàn)出加固的效果，還要體現(xiàn)出適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

橋梁加固后，上部結(jié)構(gòu)通常用靜載或動(dòng)載試驗(yàn)，與加固設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來(lái)對(duì)橋梁的加固效果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。對(duì)于橋梁的下部結(jié)構(gòu)，通過(guò)其頻率變化來(lái)定量評(píng)估橋墩的加固效果。

7、舊橋養(yǎng)護(hù)管理

加強(qiáng)道路舊橋的管理，并進(jìn)行維修和加固，使其處于正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮舊橋的作用。加強(qiáng)舊橋養(yǎng)護(hù)管理可從以下幾方面開(kāi)展。

（1）對(duì)于經(jīng)常過(guò)大件的路段，橋梁進(jìn)行重點(diǎn)檢查和管理，收集原始檔案材料，掌握其動(dòng)態(tài)；

（2）重視加固工程中原始資料的收集和整理工作，為今后的加固工程積累經(jīng)驗(yàn)；

（3）在施工中注意抓重點(diǎn)、制約工程；

（4）充分調(diào)動(dòng)基層單位的積極性，正確處理責(zé)、權(quán)、利的關(guān)系。應(yīng)充分重視舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保道路運(yùn)輸?shù)陌踩?

從目前我國(guó)基本建設(shè)投資來(lái)看，由于資金短缺，不可能對(duì)技術(shù)狀況差的橋梁進(jìn)行拆除重建，因?yàn)檫@樣做不僅要耗費(fèi)大量投資，而且工期也較長(zhǎng)，因此世界各國(guó)都按照充分利用和革新的原則，對(duì)舊橋采取適當(dāng)?shù)募庸谈脑齑胧詽M足橋梁營(yíng)運(yùn)和延長(zhǎng)其使用年限的需要。