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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，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，采取“托梁換柱”方法。

當(dāng)僅需加固上部柱時，可以利用吊車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，可在吊車梁下面設(shè)一永性托梁，將上部柱荷載（包括吊車梁荷載）分擔(dān)于鄰柱（必須驗算鄰柱并加固之，也要驗算基礎(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。為此可預(yù)先在托梁上加臨時荷載，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、加臨時荷載!、焊接托梁與中柱、卸下臨時荷載!、加固或截去下部柱。

2、鋼柱加固法

（1）補強柱的截面。一般補強柱截面用鋼板或型鋼，采用焊接或高強螺栓與原柱連接成一個整體。

（2）增設(shè)支撐。增設(shè)支撐以減小柱自由長度，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）改變計算簡圖，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，以達到減小底板計算彎矩的目的。

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、 柱加固承載力驗算法

負荷狀態(tài)下加固計算，重要的問題是加固后應(yīng)力能否重分配，即加固后原有截面能否將原有應(yīng)力分配到新補強的構(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)力重分配尚未為實驗所完全證實（至少在彈性階段），可是對靜載結(jié)構(gòu)來說，當(dāng)截面一部分進入塑性狀態(tài)，應(yīng)力終會重分配，所以計算中靜載結(jié)構(gòu)可以新老截面共同工作原則來計算；當(dāng)在動載結(jié)構(gòu)情況下，塑性區(qū)很難形成，不考慮應(yīng)力重分配，計算時將加固前和加固后的情況分別計算，然后求其總和。在卸荷情況下加固，就不存在上述問題。

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

鋼結(jié)構(gòu)

1.增設(shè)支點加固法

梁、板在跨中增設(shè)支點后，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)點是簡單可靠，缺點是使用空間會受到一定影響。

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.粘貼纖維增強塑料加固法

粘貼纖維增強塑料加固法除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點外，還具有耐腐濁，耐潮濕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，耐用，維護費用較低等優(yōu)點，但需專門的防火處理，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%，則此粘貼無效，應(yīng)剝下重新粘貼。

對于重大工程，為檢驗加固效果，須抽樣進行荷載試驗，一般僅作標準使用荷載試驗，即將卸去的荷載重新全部加上，其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開展應(yīng)滿足設(shè)計使用要求。

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孔，削弱了截面，形成新的應(yīng)力集中區(qū)；普通螺栓在動載作用下易松動，高強螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補效果。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，運輸和安裝也不方便，且鋼板易銹蝕，影響粘結(jié)強度，維護費用高。

詳解舊橋維修、養(yǎng)護、加固、改造技術(shù)在橋梁使用期間內(nèi)，任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁，由于當(dāng)時人們對鋪裝功能、病害認識有限，往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過細，鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。

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、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)，任何橋梁都會成為舊橋。

早期修建的橋梁，由于當(dāng)時人們對鋪裝功能、病害認識有限，往往存在配筋偏小，鋼筋直徑過細，鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。橋梁的維修、養(yǎng)護、加固、改造已成為必然。

（2）從經(jīng)濟上分析，橋梁加固可以節(jié)省大量投資，收到良好的社會經(jīng)濟效益。

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用；而且對現(xiàn)有交通運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)計施工的高速公路的橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大部分出現(xiàn)了病害；同時也恢復(fù)和提高了舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代化交通運輸?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)濟效益。對于橋梁結(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，進行補強加固，若需加寬則再行拓寬，這就是通常所說的橋梁技術(shù)改造。一般認為技術(shù)改造比重建能節(jié)省50%～60%以上時，經(jīng)濟效益已相當(dāng)可觀，此時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

橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對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；同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使橋梁產(chǎn)生震動，對橋梁產(chǎn)生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。采用不同的加固方法，對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對于病害較輕，使用年限短，且混凝土強度仍符合設(shè)計要求的則先處害，在不降低設(shè)計荷載標準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、橋臺以及基礎(chǔ)等。橋梁的下部加固主要分為墩臺加固和基礎(chǔ)加固。

在橋梁的墩臺受到嚴重損害的情況下，會影響到橋梁的車輛通行安全，一般會進行徹底的維修。在徹底和維修之前可以采取臨時加固的辦法。一般會在墩臺旁增加設(shè)立排架，來共同承受墩臺載重壓力。橋梁的墩臺如果已經(jīng)發(fā)生損壞，則需要安裝鋼軌骨架。但我們在橋梁加固過程中，遇到墩臺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，可以采用擴大基礎(chǔ)或壓注漿料的方法加固土層。第二，淺基墩臺由于河床受到?jīng)_刷，可以采用橋底鋪底和隔水墻的防護措施，同時還可以用加深基礎(chǔ)的方法來進行加固。對于墩臺基礎(chǔ)可用分段開挖的方法加深基礎(chǔ)，施工時采取臨時措施保護原有的墩臺，不使原有墩臺受力加重。第三，也可以在墩臺周圍布置鉆孔樁，在樁頂上修筑鋼筋混凝土，然后與原墩臺連成整體，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)致橋臺基礎(chǔ)沖空，引道被毀。

橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎(chǔ)等方法進行加固。

對于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(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號片石混凝土的方法進行加固，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。

對于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)和橋臺引道，導(dǎo)致橋臺基礎(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價方式

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。還要對橋梁的現(xiàn)狀和使用過程進行的分析和研究。

另外，施工的現(xiàn)實條件、交通狀況以及預(yù)期的維修和加固效果等都要做一個的規(guī)劃和考慮?，F(xiàn)有的人力資源和技術(shù)水平也應(yīng)該是一個需要注意的條件。橋梁的維修和加固方案是綜合考慮的前提下對其進行優(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)濟效益和社會效益。

橋梁加固后，上部結(jié)構(gòu)通常用靜載或動載試驗，與加固設(shè)計的計算結(jié)果進行對比，來對橋梁的加固效果進行分析和評價。對于橋梁的下部結(jié)構(gòu)，通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。

7、舊橋養(yǎng)護管理

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

（1）對于經(jīng)常過大件的路段，橋梁進行重點檢查和管理，收集原始檔案材料，掌握其動態(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；

（3）在施工中注意抓重點、制約工程；

（4）充分調(diào)動基層單位的積極性，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)，確保道路運輸?shù)陌踩?

從目前我國基本建設(shè)投資來看，由于資金短缺，不可能對技術(shù)狀況差的橋梁進行拆除重建，因為這樣做不僅要耗費大量投資，而且工期也較長，因此世界各國都按照充分利用和革新的原則，對舊橋采取適當(dāng)?shù)募庸谈脑齑胧詽M足橋梁營運和延長其使用年限的需要。