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橋梁加固論文范文1
橋梁結構應具有足夠的強度，以承受作用于其上的重力和附加力；結構各部必須具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產生過大的撓曲和變形；結構各部尺寸必須具有適當大小，以使其承受軸向壓力時的構件不發生屈曲，喪失穩定性。同時結構也要具有較高的耐久性。由于作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、制造與施工質量的分散性、計算假定的近似性，致使在長期使用過程中橋梁結構產生病害，其具體原因如下：
1．原設計荷載偏低，交通發展后車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產生病害。
2．結構設計中存在缺陷，如采用橋型結構不當、設計假定不盡合理。
3．橋梁施工質量差，未按設計要求和施工規程實施。
4．不重視橋梁后期養護工作，沒有及時消除己產生的病害。
5．洪水等自然災害使橋梁產生損壞。
6．地質條件差，如滑坡、軟基等導致橋梁產生病害。
二、橋梁加固的一般流程
在橋梁結構發生病害后，需要采取措施進行加固維修或者更換。橋梁加固工程一般應遵循以下工作程序：
結構可靠性鑒定—加固方案確定—加固設計—施丁組織設計—施工—驗收。
結構可靠性鑒定，主要是對病害結構的病情診斷。加固方案好比處方，加固設計是現行規范及有關標準對加固方案的深化過程。加固施工是對被加固結構按加固設計進行加固的施工過程，對于大型結構加固，為確保質量和安全，施工前應編制施工組織設計。
三、橋梁加固增強技術
橋梁的增強改造可以分為裂縫修補和對橋梁結構的加固增強，下面介紹其特點及其適用的場合。
（一）裂縫修補技術
裂縫修補的目的在于恢復結構物的防水性和耐久性，主要技術有：
1．表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫，要設法使用有伸縮性的材料。
2．注漿法，在裂縫中注入樹脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用，可以增強裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。
3．充填法，這是一種適合于修補較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。4．表面噴涂法，噴漿修補是一種在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層，來封閉裂縫的修補方法。噴漿前，需要把結構表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。
5．粘結鋼板封閉法,當鋼筋硂構件產生主拉應力裂縫時，可對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。
（二）橋梁加固增強技術
本文以最常見的橋梁結構形式的上部結構及其常見的加固方法進行說明。
梁式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固法。
加大截面加固法采用增大構件的截面面積，根據荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環氧樹脂等粘合劑粘貼在結構外部，以提高結構承載能力的一種方法。適用于構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合，必須保證粘和劑的質量
外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。
改變結構體系加固法通過增設支撐或橋墩，把簡支變為連續、在梁下增設如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。
增設縱梁加固法在橋梁墩、臺基礎穩定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應運中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，兼有拓寬的作用。此法適用于梁體結構基礎完好，而承載能力不能滿足要求的場合。
（三）橋梁結構加固新技術——錨噴
橋梁加固論文范文2
【關鍵詞】橋梁道路 公路橋梁病害分析加固
中圖分類號： U41文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
隨著我國經濟社會的不斷發展與進步，交通運輸業也在不斷的發展與壯大，交通運輸量不斷的在增長，在我國，由于種種的原因造成公路橋梁發生病害的橋梁大幅度的增加，有些更是嚴重的影響了公路橋梁設施的承載力，以及公路橋梁的正常使用，如何從根本上提高和延長公路橋梁的使用價值，也是我國當下必須要解決的一項問題。
二．公路橋梁病害的主要原因。
盡管這些年橋梁病害是我們這個行業最難處理的不足,有耐久性不足、結構不足、超載不足以及施工歷程中留下的后患等等,但大體出現的病害癥狀卻基本有以下幾類:
裂縫病害。
裂縫病害按性質分主要分為結構縫和非結構縫如龜裂等;按分布可分為梁端的剪切縫、梁底承載不夠或超載引起的裂縫以及預應力梁的順筋縫,還有一種就是墩柱軸壓不夠引起的在墩柱兩端碎紋,或者梁體橫向受力不均或地基的不均勻沉降引起梁體扭轉豎紋等,雙嶼橋的裂縫基本比較規則,都是分布在梁底的橫向裂縫,以及局部蓋梁負彎矩出現的豎向裂縫,根據專家的多次討論淺析,各種理由都有著,運營歷程中的超載、交通流量的不斷增大以及施工質量的制約方面。
混凝土病害。
混凝土的破損、脫落以及露筋現象,這類不足出現的核心本質是混泥土中的孔隙與進入到里面的水分結合形成碳酸,致使里面的鋼筋銹蝕膨脹反過來進一步脹裂混泥土,如此循環,導致鋼筋更快的腐蝕,最終形成我們檢查時常見的局部破損現象:混泥土脫落、露筋。
伸縮縫病害。
滲水,多半是伸縮縫老化或者施工處理是質量制約不嚴,或者養護時未及時處理,一般理由前者比例較大,這和當時設計的伸縮縫材料屬性以及施工歷程的管理都不無聯系,還一種情況就是橋頭有著剎車或者發生變速處也容易破壞。雙嶼橋當時個別縫也有著這個不足,擬采取局部加固處理以及加強日后的養護這種方式來解決當時的這個不足。
支座病害。
支座的變形、破損與更換,這是個目前隱形后患,不是說它本身的破壞性,而是如不及時處理引發的橋面反射裂縫或者更嚴重的后患是不言而喻的,解決它一樣也不是容易的事,即技術含量極高的同步頂升,因為更換一個支座和一根蓋梁一樣,都需要精密的儀器和整個梁同時抬高到一定的高度,需綜合考慮作業時間、空間、費用。
5.現在橋面鋪裝開裂混凝土橋面鋪裝層的病害是比較常見的，主要表現為較規則的縱、橫向裂縫，不規則的網狀裂縫及較嚴重的破裂等。第一，橋面板沒有充足的剛度是很容易出現病害的，并且其發展相對比較快的。第二，鋪裝層、橋面板和主體結構的變形存在一定的差異，在這個過程中，內力會有所增加，縱、橫向裂縫的產生也就是必然的。除此之外，之前建設的橋梁，因為那個時候不能很充分地認識鋪裝功能以及病害，通常情況下，配筋量會出現偏小的現象，鋼筋直徑太細，鋪裝與承載構件的界面連續不牢靠等問題。
三.加固方法。
1.橋面鋪裝維修加固。
局部修復鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛，深度以使骨料露出為準；用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕；涂刷上同標號的水泥砂漿（或其他粘結材料）；最后在橋梁承載能力容許范圍內鋪筑一層1～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。
重新澆筑混凝土橋面板。橋面板的碎裂和其他損壞特別嚴重、混凝土質量或施工狀況特別不良，且無適用的修補方法時，就必須采用重新澆注新的混凝土橋面板的措施。施工時，將原有的行車道鋪裝全部拆除，再將行車道表面清掃干凈，必要時錨入適量短鋼筋，配置1～2層鋼筋網，澆筑整體化混凝土。
橋面補強層加固法。即在舊有橋面板上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。此方法既修補已出現裂縫、剝離等損壞的橋面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗彎能力，改善鉸結梁板的荷載橫向分布，從而提高橋梁的承載能力。
其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土，采用混凝土粘結劑或環氧樹脂材料修補法，鋼纖維混凝土修補法，聚合物混凝土罩面法等。
2. 絞縫的維修加固。
絞縫損壞后，可減弱板梁間的橫向聯系，嚴重時可能導致單梁受力，給橋梁的運行帶來很大的安全隱患。絞縫的維修加固：首先清除鉸縫混凝土，再在絞縫兩端相鄰橋面板的腹板中植入鋼筋以加強鉸縫構造；為了加強絞縫的抗剪能力，現在還有了一種針對上海地區小絞縫板梁的新的絞縫加固技術，就是除了在相鄰橋面板的腹板中植人鋼筋，還要在鉸縫內重新植入鋼筋，鋼筋上端彎折后包裹住橋面鋪裝鋼筋，與橋面鋪裝鋼筋焊接，使橋面鋪裝混凝土與鉸縫內的混凝土能夠共同受力，以提高鉸縫抗剪承載能力，并保證板梁的橫向分布受力能夠發揮作用。
3. 伸縮縫的維修。
伸縮縫跟橋接坡維修可共同進行。橋接坡損壞導致的橋頭跳車使得較大的沖擊荷載直接作用在伸縮縫及保護帶混凝土上，容易損壞伸縮縫，對橋梁的沖擊也很大，會影響到橋臺臺背；而伸縮縫破壞后容易使得雨水從伸縮縫處滲入橋臺臺帽中，不利于橋臺的耐久性，故發現此類病害后要及時維修。橋接坡的維修：對于橋接坡沉降引起的橋頭跳車，先把原混凝土鋪裝病害修復鑿毛或把原瀝青混凝土銑刨掉一部分，如高差不是很大，可以直接用細瀝青混凝土加罩；如高差比較大，用粗瀝青混凝土襯墊，再加罩細瀝青混凝土 伸縮縫的維修：①伸縮縫日常就應注意養護，及時清除里面的垃圾雜物，以防堵塞。②若只是橡膠止水帶損壞或老化，需及時修補或更換新的止水帶。③若伸縮縫及保護帶混凝土損壞嚴重，就需重新安裝新的伸縮縫。
四．橋梁預防性養護措施。
為了加強橋梁的使用壽命，在設計、施工、養護階段都應該考慮橋梁的養護問題，比如針對橋面鋪裝及板梁絞縫很容易損壞的問題，設計上就應該適當考慮增大絞縫連接筋的直徑或者在橋面鋪裝里增加鋼纖維或聚丙烯纖維；而施工工程中要嚴格按照設計圖紙及橋梁規范的要求來做，的關鍵。只有堅持以工程質量為前提，進行有效的項目管理，結合具體的項目規劃和實施方案，合理、有效地加強質量控制，才有可能真正的達到質量和效益的“雙贏”。
五．結束語
面對國際的競爭壓力和國內激烈的市場競爭，地鐵工程施工單位和監理單位如果要想取得市場和贏得生存，必須要堅持質量管理的科學理念。在保證工程質量的前提下，有效地控制成本，從而帶來經濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1] 時娜 楊成斌 汪蓮SHI NaYANG Cheng-binWANG Lian 公路橋梁病害分析與加固 [期刊論文] 《工程與建設》 -2010年2期
[2] 馬運朝 何少平 李清 高速公路橋梁病害分析與加固[期刊論文] 《基建優化》 -2007年4期
[3] 胡浩然 公路橋梁病害分析與加固措施 [期刊論文] 《中國科技富》 -2010年14期
[4] 黃穎 混凝土板橋病害分析及加固方法研究[學位論文] 2005 - 長安大學：橋梁與隧道工程
橋梁加固論文范文3
【關鍵詞】橋梁結構橋梁損害加固方法
中圖分類號：TU997文獻標識碼： A
一．引言
我國通俗的道路施工中，只是將混凝土巖石或者瀝青鋪設于道路上，這樣的工程沒有考慮到路面的承重、路面的強度與穩定性，并且沒有系統的設計參數和原理，使得路面工程在短的時間內瓦解，給政府乃至國家造成經濟損失。橋梁的結構是承受負荷重力的主要載體，同時也是確保橋梁安全的重要支柱。隨著使用時間的增加，在橋梁結構中產生了一些損害，導致橋面結構發生功能缺陷，威脅橋梁安全。
二.橋梁結構受到損害的原因隨著時間的推移,橋梁結構會受到不同程度的損害,造成這些損壞的原因主要有:建筑材料性能降低、橋梁結構負荷重力過大、環境影響、自然災害、人為事故損害、設計不合理、施工過程中的不利因素影響等。建筑材料性能降低。橋梁結構使用時間越長,建設這些橋梁結構所使用的建筑材料就會受到越多的磨損,其性能就會降低,從而使得橋梁結構受到不同程度的損害,影響橋梁結構的使用。橋梁結構負荷重力過大。我國目前的橋梁結構很多是按照80年代左右的設計標準設計建造的,那時公路運輸量較低,所以橋梁結構的負荷能力較低,近年來隨著經濟的發展,我國機動車數量急劇增加,公路運輸量的不斷增大,尤其是工程用重型運輸車的頻頻出現,使得橋梁結構負荷重力也不斷增大,導致橋梁結構經常處于超載狀態,從而使得沿線道路以及橋梁結構受到不等同程度的損害。環境影響。環境影響主要是指溫度和濕度的影響。溫度和濕度的變化會給橋梁結構帶來不同程度的損害。自然災害。自然災害主要是指風、雨、洪水的侵蝕,雷電的襲擊,地震、滑坡等。自然災害會導致橋梁結構受損變形。人為損害。人為損害主要是指車輛、船舶等的碰撞等。人為事故會給橋梁結構帶來直接性的損害。設計不合理。設計不合理主要包括橋型結構設計不合理、設計假定不盡、設計論證過程中缺乏合理的監測等。這些設計的不合理都可能成為橋梁結構本身存在的缺陷。施工過程中的不利因素影響。施工過程中的不利因素影響主要包括施工過程中難以控制的不利因素以及施工不合理產生的不利因素。這些不利因素,都會對橋梁造成損害,前者難以控制,但后者卻是可以避免的。
三.橋梁結構加固原則
1. 總體效應原則。在結構加固中，應當考慮到加固之后整體結構系統會發生何等轉變。在設計橋梁結構加固案例時，應對橋梁的總體進行綜合淺析，以保證橋梁結構的整體性能不被破壞。
2. 設計案例的優化原則。在確定加固案例之前，要通過優化原則來加以斷定。這其中應該盡量滿足工程的綜合經濟指標，考慮加固施工的特點和加固技術的水平，在加固案例的設計和施工組織上采取恰當的手段，減少對外界環境和局部構件的影響，盡可能地縮短工期。在確定橋梁結構加固設計案例之前，應該對已有結構進行全面檢查和可靠性淺析，在掌握已有結構的性能、構造以及缺陷等資料的同時，對結構的受力情況與持力水平進行淺析，為之后確定加固設計案例奠定基礎。
3. 最大化利用的原則。在路橋梁結構加固時，應盡可能地降低對原橋梁結構的損壞，以保證原有結構的利用性能不被破壞；對于那些已有的結構或構件，在經過結構檢測與可靠性鑒定的淺析之后，對其結構構造與承載性能有了全面了解的基礎之上，應該盡量地保留并利用[1]。
四.橋梁加固方法
1.面鋪裝加固法。橋面鋪裝加固法主要包括局部修復鑿補法、重新澆筑混凝土面板加固法和橋面補強層加固法。局部修復鑿補法是對鋪裝層出現的碎裂、脫落、洞穴等進行局部修復的方法，這里要注意的是：修復前要先進行鑿毛，而且鑿毛要使骨料露出，然后再用水泥混凝土修補經潤濕的孔，涂刷上粘結材料以加強新舊混凝土間的粘結性；重新澆筑混凝土面板加固法適合無法修補的橋面板，其方法是將原有的行車道鋪裝全部拆除，采取重新澆筑混凝土面板進行加固；橋面補強層加固法不但能達到修補的效果，還能增強梁板的抗彎能力，提升其承載力，其具體方法是在舊有橋面上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。
2. 加大截面法。加大截面加固法又稱外包混凝土加固法，它是在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，增大原混凝土構件截面面積，以而提升構件正截面抗彎，達到加固補強的目的，我們可以通過加厚橋面板或者加大主梁梁肋的高度和寬度來實現。其施工工藝比較簡單，適應性比較強，施工手法成熟，能顯著提升橋梁剛度，能取得比較好的加固效果，能廣泛對一般建筑的梁、板、柱、墻等混凝土結構進行加固。但是這種方法也有著一些缺點，如施工的濕作業時間比較長，加固之后的建筑物凈空有一定減少，且嵌入的鋼筋銹蝕和混凝土劣化的危險性很大。
3. 碳纖維加固法。碳纖維加固法，全稱為粘貼纖維增強塑料加固法，它是通過采取專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結構受拉表面，碳纖維與原結構形成新的受力整體，使它和被加固截面一同抗拉，以而使結構達到了加固和補強效果。碳纖維片材技術性能指標應滿足要求。
這種方法幾乎不會增加結構自重與截面尺寸，也不會轉變凈空高度，施工比較方便，對原始的道路橋梁結構幾乎不會造成新的損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能，根據受力淺析可以進行多層粘貼進行補強，其方向性也可以靈活掌握，比如說高強高效，可以大幅度地提升混凝土結構的延性與承載性能，由此適用范圍非常之廣[2]。
4. 粘鋼加固法。所謂的粘鋼加固方法，就是在鋼筋混凝土結構構件承載力不足的區段表面粘貼一定數目的鋼板。這種方法適用于各種大、中、小型的橋梁加固，能夠很好地保護原混凝土構件，而且在案例設計及結構計算方面都非常之簡單。但實施歷程中，由于鋼板重量過大，操作上比較復雜，而且固化劑在結硬以后脆性較強，難以保證其粘結的耐久性，此外，鋼板和膠體界面還有著一些潛在的銹蝕。
5. 錨噴技術。隨著施噴機具的進展和速凝劑的利用，現代技術獎噴射鹼與鋼筋網、錨桿配合利用，逐漸改善錨噴技術的。它可以盡量不利用側向模板，而且其運輸、澆注、搗固合并為一道工序、占地面積小且設備簡單、施工機械化程度高、效率高、節省勞動力，在實施歷程中可以不中斷交通。
6. 外部預應力加固法。這種方法也叫反彎矩法，主要是借助于“預應力”作用完成的一種加固方式。通過在構件外對預應力鋼筋進行張拉，不但能夠增加主筋，提升構件的截面強度，還能減少橋墩底部沉降的幅度，可以說是一種十分積極的加固手段，對受拉區施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、防止裂縫的作用，延長了橋結構的利用壽命。
五．案例分析
某橋梁下部結構擴大基礎和樁基礎維修加固措施3]。
1.工程概述。
該橋梁總長583m，上部結構采用30m標準跨徑預應力T梁和16m鋼筋混凝土空心板。上部結構采用結構簡支、橋面連續。0號-7號墩臺范圍橋梁為主橋，跨越主河道， 跨徑組成為（330+430）m 的T梁組成，其余跨均為16m鋼筋混凝土空心板引橋。0號主橋臺采用擴大基礎肋板式橋臺，1號-2號橋墩采用擴大基礎雙柱墩，其余主橋墩采用雙柱式墩柱嵌巖樁，主橋墩柱直徑均為1.5m，引橋橋臺采用三柱式樁柱橋臺，引橋橋墩均采用雙柱式樁柱橋墩，引橋墩柱直徑均為1.2m。
2. 0號-6號墩臺基礎病害。
該橋于1997年建成通車，由于河道大量采砂，河床下降嚴重，0號-6號墩臺范圍為跨越主河床跨，目前橋位處河床地面相比橋梁竣工時高程平均下降3m左右，最深處達4m。其中尤以1號墩、2號墩的擴大基礎病害嚴重。下面逐一敘述分析0號-6號墩臺基礎病害。
（1）0號橋臺基礎病害。0號臺為肋板式橋臺，檢查發現橋臺已無護坡防護橋臺，橋臺覆土被大量沖刷，擴大基礎外露，基礎局部脫空，地層巖基面基本。分析護坡破壞原因有二點：一是多年洪水沖刷護坡損毀所致；二是橋臺處公路排水溝排出雨水常年沖刷橋墩臺護坡，導致傾斜巖基外露。護坡損壞降低了橋臺穩定性，加快基礎底部巖基穩定性和強度。（如圖一）
（2）1號-2號橋墩基礎病害。1號-2號墩下部結構為擴大基礎雙柱式橋墩，檢查發現柱側存在施工時留下的沉井未拆除，沉井底部比擴基底部高程稍高。1號橋墩擴大基礎底部有懸空現象，底部持力層呈倒梯形。1號墩靠近岸側基礎下部落在基巖上，靠近河心側基礎下部沒有完全落在基巖上，基礎下部局部為砂土。2號橋墩基礎處于河水中，但水上河心側沉井出現明顯的傾斜，該處側墻混凝土出現較寬開裂現象。目前1號墩和2號墩立柱還未出現明顯傾斜現象。（如圖二）
（圖一）（圖二）
基礎沖刷原因：一是河道采砂嚴重，導致河床沖刷下降所致；另一原因為公路排水溝流水直接沖擊1號墩柱基礎附近土層，導致1號墩基礎底部沖刷尤為嚴重。
擴大基礎底部呈倒梯形原因：施工期間沉井下沉時岸側先接觸基巖，而另一側沉井基巖線較深，此時沉井改側未達到基巖，僅在砂土層，而沉井岸側受巖基阻礙已不能下沉，于是施工單位便在沉井中澆筑擴大基礎，造成部分基礎沒有落在基巖上，由于擴大基礎上部尺寸比下部尺寸大，基礎下部土體被沖刷掏空后，基礎底部就呈現場看到的倒梯形形狀。
沉井出現傾斜開裂可能原因：在洪水沖刷下，河床不斷降低，造成沉井下部支承土體被掏空，造成沉井側翻，不均勻沉降受力，局部出現開裂，并不斷傾斜。
從沉井傾斜、基礎脫空、地質鉆探結果分析，擴大基礎和沉井底部未完全接觸傾斜基巖面。土層沖刷后，造成沉井傾斜，擴基懸空，造成擴大基礎有效傳力面積減少，穩定性降低。
（3）3號-6號橋墩基礎病害。3號-6號墩為樁柱式橋墩，現場檢查發現3號-6號墩基礎沖刷嚴重。該處地面沖刷平均深度達4m。原設計樁基嵌巖2m，經計算樁基各項力學指標安全系數較小，特別是樁側土壓應力已超標。
3. 實施維修加固方法
根據0號-6號墩結構、病害以及鉆探資料，結合專家組意見，對各墩臺進行不同方法的維修加固處理。對0號臺基礎主要進行矩形擋土墻防護，并設置排水溝引流。對1號-2號墩基礎主要進行封閉方體箱形嵌巖護墻防護，對墻內土體進行壓漿，為減小施工對基礎擾動，保留原沉井，對2#墩傾斜沉井基礎以上部分進行切除。對3號-6號墩樁基礎采取兩種方法：一是利用橢圓形封閉箱形嵌巖護墻防護樁基免于沖刷，二是新增加承臺和鉆孔樁基分擔原有基礎荷載。
（1）.0號橋臺基礎維修加固措施。0號臺主要采取護坡防護，為排水溝預留空間兼造價考慮，在外露橋臺基礎水平距離外緣1.5m處做C30混凝土擋土墻，擋土墻截面為矩形（主要考慮基巖面不平，矩形狀易于施工），平面繞橋臺成矩形進行布置，護坡基礎嵌巖深度不小于2m。后在擋土墻上做混凝土護坡，坡度為1:1。同時對公路排水溝進行整治，防止流水侵蝕護坡，在護坡邊做排水溝。
（2）. 1號-2號橋墩基礎加固措施。1號墩—2號墩主要采取防護兼加固方法，利用新嵌入基巖護墻對擴大基礎進行防護。步驟是：簽于擴基底部已出現脫空，施工前首先采用采用片石混凝土壓實基礎脫空部分，用鋼板樁圍堰對擴大基礎進行施工期間臨時支護。然后對基礎與板樁圍堰所圍砂土進行雙液壓漿，灌實基礎下緣土體。做好基礎施工期間支護后，在護墻外側區域做護墻施工砂袋圍堰，護墻基巖面清理好后指定位置采用12.7cm地質鉆機鉆孔基巖2m，嵌入鋼管混凝土灌注樁，同時保證護墻根部嵌巖0.2m，立模綁扎護墻鋼筋、澆筑混凝土后，澆注混凝土，使護墻與鋼管混凝土樁成為整體?；靥罨A周圍覆土后完成擴大基礎維修處理。
（3）. 3號-6號橋墩基礎加固措施。原橋樁基設計嵌巖深度2m，基礎承載能力滿足規范。但由于沖刷較為嚴重，安全系數較低。為保證橋梁持續正常使用對樁基進行維修加固處理，加固措施有兩條：
a. 利用新增樁基進行加固。沿3號-6號墩系梁上緣位置向下增設2.4m高承臺，新增承臺與樁基、系梁接觸面植筋。為增加立柱向承臺傳遞荷載途徑，在承臺上緣沿原柱周新增1.5m高圓柱，在界面處植筋。由于新增高樁承臺對河道泄洪能力影響較大，因此承臺尺寸設計盡量小型化、線條平順化。承臺下新設計四根樁基支撐承臺，新增設樁基嵌巖4m，樁徑1.2m。新增樁基以及與原有樁基中距不小于樁徑2倍。
該方法可以較大程度提高下部基礎承載能力，但需要對原有樁柱進行較多量的植筋，對原結構有一定損傷，造價較高，樁基施工需要操作空間較大，施工不方便。
b. 新增護墻防沖刷。由于樁基承載能力有一定安全度，可在樁四周直接做施工用砂袋圍堰，在指定位置采用12.7cm地質鉆機鉆孔入基巖2m，嵌入鋼管混凝土樁，同時保證護墻根部嵌巖0.2m，立模綁扎混凝土護墻鋼筋、澆筑混凝土，使護墻與鋼管混凝土樁成為整體。在護墻內外回填覆土后完成樁基礎防護處理。
該方法可以永久防護樁基免于沖刷，并較少對原結構產生損傷和擾動，但對基礎承載能力增加有限。施工中3號-6號橋墩基礎維修最后采取第二種維修加固方法。
六．結束語
橋梁結構損害是多種因素共同作用的結果，對橋梁結構進行加固，要根據損害特點、構成原因及損害的程度，選擇合適的加固方法，確保橋梁安全。
參考文獻：
[1] 張春麗 關于橋梁結構損害及加固策略的分析 [期刊論文] 《科技資訊》 -2012年16期
橋梁加固論文范文4
【論文摘要】當前，我國公路建設發展迅速，隨著公路通車里程迅速增多，橋梁數量也隨之增加。公路運輸車輛大型化、重型化發展的趨勢，給道路特別是橋梁等道路構造物造成嚴重損害。對這些受損的橋梁進行必要的養護與管理，使其能夠適應通行需求，是當前公路橋梁工程重要的構成部分。本文分析了我國公路橋梁養護與管理中存在的問題，對如何進一步提高公路橋梁的養護與管理水平進行了探討，提出了應采取的措施。
隨著我國經濟發展，材料、機械、設備工業相應發展，再加上廣大橋梁建設者的精心設計和施工，使我國建橋水平已躍身于世界先進行列。但是長期以來，“重建設、輕養護”這個問題在我國公路橋梁管理中一直表現得比較突出，橋梁存在的問題也就比較多。因此，公路管養部門必須重視強化公路橋梁的養護與管理，提高橋梁的養護水平。
一、當前公路橋梁失養問題分析
隨著國民經濟的快速發展，公路運輸的發展更可謂突飛猛進，我國幅員遼闊，經濟發展水平參差不齊，經濟上總體水平不高，公路橋梁發展主要著眼于量大、面廣的一般大、中橋，這類橋梁仍以預應力混凝土結構為主。大批始建于60、70年代的公路橋梁，在日趨增大的車輛荷載的作用下，技術狀況快速下降，很快由一、二類發展為三、四類甚至五類橋梁，對人民群眾的生命財產安全構成了威脅，橋梁垮塌事件也時有發生。從總體情況看，當前公路橋梁的失養導致病害產生，主要集中在一些中小橋梁，這些橋梁存在著橋面鋪裝混凝土不同程度損壞，導致橋面產生坑槽，影響車輛的正常行駛。甚至還有一些橋面伸縮縫損壞嚴重，產生“橋頭跳車”，危及行車安全。公路橋梁“橋頭跳車”成為一種比較普遍的現象，尤其在一些軟土地基地方表現得更為嚴重，這給養護部門帶來很大困難。為杜絕橋梁垮塌、墜車傷人事件，保障公路橋梁完好暢通，進一步加強橋梁的養護規范化管理水平已成為迫切需要。
二、加強公路橋梁養護與管理應采取的措施
1.建設橋梁養護工程師隊伍和養護隊伍
公路交通的迅猛發展，必然要求強化組織管理。在橋梁管養方面，應根據養護里程、轄區內橋梁數量設立若干名專職橋梁養護工程師，并保證其工作性質的相對穩定，不能隨意換動。在其職責上，橋梁養護工程師負責制定、安排橋梁年度定期檢查計劃，組織實施轄區內橋梁養護的定期檢查，提出檢查報告，通報三、四類及危險橋梁的病害狀況。從目前的養護隊伍現狀來看，養護工人素質參差不齊，很難做到真正的專業養護。這就要求各級公路部門高度重視，針對橋梁養護工作的需要，要逐步培養骨干，成立專業養護隊。橋梁專職養護，要突出的是一個“?！弊?，努力做到專業人員、專門程序、專用方法，以保證橋梁工程師的工作部署落實到位，隨時掌握橋梁的使用狀況，處治各種危急突發事件，并使隊伍逐漸從日常養護過渡到具備進行橋梁中、小修甚至大修的能力。
2.建立健全完善的橋梁檔案
橋梁檔案是橋梁的歷史足跡。公路竣工驗收后，管理單位應及時要求建設單位提交完整的竣工資料，還要與建設單位技術人員一起，按照相關資料，對所有橋梁進行一次全面詳細的檢查。需要提供的竣工資料包括：每座橋的原設計、變更設計、竣工圖紙、隱蔽工程圖片和檢測資料以及橋下河流的水文計算等。對橋梁的檢查，應按照橋梁定期檢查的要求進行，檢查結果交管理單位留存。管理單位要按照橋梁管理系統的要求采集橋梁的靜態數據和動態數據，建立數據庫，輸入計算機立檔保存。這可為以后橋梁的維護提供資料支持。
3.加大橋梁維修加固費的投入
為保證橋梁的正常運營，延長橋梁使用壽命，各級交通主管部門在每年的年度養護工作計劃中，應該安排一定經費保證橋梁檢查、維修及加固工作，保證橋梁養護與維修加固資金的合理與充足使用。同時，根據各地的實際情況，提出切實可行的公路橋梁養護管理的目標與措施，從而促進橋梁改建、維修與加固工作。國家投資重點傾斜以及集資渠道的多元化，將為我國公路橋梁發展提供資金保證。
4.加強措施，嚴格檢查
嚴格的檢查措施是保證橋梁維護工作質量的有效方法。養護隊應對橋梁以及各種防護設施堅持日常養護巡查，注意觀察橋梁的使用狀況，盡量做到1次/天養護巡查，并做好巡查記錄，同時各級橋梁養護工程師應分別組織經常性檢查、定期檢查和專業檢查。一是經常性檢查。要由縣級橋梁工程師組織實施，以目測為主，配合簡單工具，至少每年度一次，填寫“經常性檢查記錄表”上報。檢查應拍攝總體照片，填寫“橋梁定期檢查數據表”，并提交檢查報告。二是專業檢查。凡遭受意外損害、定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進行專業檢查。
5.全面落實危橋改造的措施
在檢查后，發現的存在符合《公路養護技術規范》橋梁技術評定標準中四類危橋狀態的橋梁均系危橋。主要包括橋梁重要部件出現嚴重的功能性病害，且有繼續擴展現象，關鍵部位的部分材料強度達到極限，出現部分鋼筋斷裂，砼壓碎或壓桿失穩變形的破損現象，變形大于規范值，結構的強度、剛度、穩定性不能達到平時交通安全通行的要求，以及承載能力比設計降低25%以上的類型。這些橋梁必須盡快實施加固、維修和改造，以提高其承載能力。對于橋梁改造工程，各級公路管理機構應引入競爭機制，應當實行招投標制度，工程監理制度和合同管理制度。嚴格質量管理，把好材料質量關，加大工程建設中的監理力度，嚴格按照設計圖紙進行施工，從而保證橋梁建設質量，減少使用期間的后顧之憂。
橋梁的安全使用是公路的生命。公路橋梁的養護與管理依舊是當前公路養護管理的一個薄弱環節，加強其管理工作，我們要樹立“百年大計、質量第一”的思想，抓好公路橋梁養護與管理的質量，不僅可以盡量減少和避免危及人民群眾生命財產安全，而且對于促進公路交通的可持續發展有著重要的意義。
參考文獻：
[1]李鋒.公路橋梁修復與加固[J].技術園地，2007，（4）.
橋梁加固論文范文5
關鍵詞：液體粘滯阻尼器；抗震加固； 實用性；應用前景
中圖分類號：U445.2 文獻標識碼:
Application of Research and Practicability Analysis of FVD in Municipal Bridge Seismic Strengthening
Qin Zhiyuan1, Chen Yongqi2
(1.Beijing University of Civil Engineering and Architecture, 100044；2. Beijing QITAI Shock Control and Scientific Development Co.,Ltd, Beijing 100037)
Abstract: This paper firstly make analysis of the bridge's seismic vulnerability and seismic strengthening methods, and then summarize experiences on the practical designing of seismic strengthening of municipal bridges, such as Fu Cheng Men bridge, De Sheng Men bridge, An Ding Men bridge, etc.. The summarize shows the designing method of municipal bridges strengthening when using the FVD, and also, it is compared with the conventional reinforcement technology, which reveals the advantages of reinforcement measures in engineering cost, traffic impact, and implementation. In addition, it analyses the optimization analysis method of the damper parameters. Finally, it propose problems of dampers has existed in our nation and the dampers' prospect and market. Among the cases studied, the research results show that: The bridges without seismic designing always have the shortages of having no enough ductility in the rare earthquakes. However, the method of seismic reduction and isolation reinforcement, especially the technical measures of viscous damper applied between the pier, girder and abutment, provides a good solution for the reinforcement of bridges. Not only effect of the reinforcement is obvious and the cost is low, but also, the practicability is high and the traffic impact is low. In addition, it is suitable for application. Also, the optimization of the dampers' location and design parameter need to be taken into account during the designing process of dampers. It needs to be noticed that the target displacement should be distinct and the increased partial demand of force caused by the connection components in the process of reinforcement designing.
Keywords: fluid viscous damper; seismic strengthening; practical application; application prospect
作者簡介：陳永祁，男，美國，CE0&高級工程師，美國紐約州立布法羅分校工程博士，主要研究方向為地震結構保護系統(E-mail: )
1前言
截至2011年底，我國在役的公路橋梁總數達 68.9 萬座。這些橋梁按建造年代考慮，1990 年全國橋梁總數約為16.8萬座，2000 年約為23.1萬座，到2008 年底為59.5 萬座． 1990年之前橋梁( 占總數的 24%) 絕大多數位于等級較低的公路上，這些橋梁建造時有的沒有進行抗震設計，有的是按照早期房屋建筑規范中抗震相關條文或 1977《公路工程抗震設計規范》試行稿進行抗震設計的; 1990 ～2008 年期間建造的橋梁，大約 42.7 萬座橋梁( 占總數的 62%) 基本都是依據 1989 年頒布的《公路工程抗震設計規范》( 簡稱 89 規范) 進行抗震設計的。2009 年起建造的橋梁，基本都是按照 2008年頒布的《公路橋梁抗震設計細則》( 簡稱 08 細則) 設計的。隨著《公路08細則》[1]《城市橋梁抗震設計規范》[2]的頒布，城市防災規劃要求的提升，對城市立交橋的抗震性能繼而提出更高要求，即城市橋梁應保證在罕遇地震下維持正常交通功能[9]。
因此，公路橋梁應盡快展開維修加固，使城市交通基礎設施在地震災害中保證使用功能，維護人民生命財產安全。
2既有橋梁地震易損特點和抗震加固原則
截至2008 年底，我國建造并運營的公路橋梁總數大約有59.5 萬座橋梁，占當前既有公路橋梁總數的62%。這些橋梁大部分是依據“89 規范”進行抗震設計的。與“08 細則”相比，這些既有公路橋梁存在的地震易損特點主要體現在以下幾個方面: 1) 既有公路橋梁是依照單一水準即多遇地震進行抗震計算、設計和檢算的，而我國當前公路橋梁是依據兩級設防地震水準進行抗震設計的。2) 與“08 細則”相比較，上述年代建造的既有橋梁在延性構造如箍筋約束、縱筋間距、縱筋搭接、錨固長度、抗剪和蓋梁配筋、框架橋墩節點區域構造要求均存在一定不足，將導致橋墩延性能力不足，框架節點區域也可能遭受破壞。 3) “08 細則”對防落梁裝置和擋塊設置提出了更高要求，特別是對跨徑小于 40 m 的梁式橋，這意味著既有橋梁的防落梁搭接長度相對不足，存在較高的落梁破壞風險。
另外，根據專家在北京設計的經驗在城市立交橋梁中看出，存在以下問題：1) 高墩縱向鋼筋配置不均時，在變截面處加密箍筋，否則會導致抗彎能力不足，發生彎曲破壞。2) 矮橋墩要保證抗剪力足夠，否則會發生脆性斷裂。3) 目前抗震擋塊的抗沖擊力不足，應適當予以提高。4) 馬甸橋、東便門橋、天寧寺橋等市政橋梁，均不同程度存在設防地震或罕遇地震下橋墩抗彎承載能力不足[4]。
根據以上易損性地特點，如下橋梁抗震加固原則被提出：
首先，應從體系抗震加固角度出發，依據識別的抗震薄弱部位或構件，討論經濟有效的加固方案，并從提高橋梁各構件的抗震能力( 強度和延性能力) 和減低地震對橋梁結構的地震需求( 減隔震) 兩方面出發，來探討各種可能的有效加固方案。
其次，在體系抗震加固方案比選的基礎時需同時考慮橋梁正常使用條件的限制。
3橋梁抗震加固方法
目前從橋梁結構體系角度出發的抗震加固方法主要有：（1）梁連續化、質量輕型化方法（2）常規抗震加固方法（3）減、隔震加固技術（4）改變現有結構體系加固法（5）防落梁構造加固方法。雖然抗震加固有種種方法，但對某具體工程，往往需要在技術、經濟、施工等的可行性中進行反復論證，才能提出合理可行的方案。另外，于2014年2月21日由住房城鄉建設部推出關于房屋建筑工程推廣應用減隔震技術的條文中提出，近年來，隨著建筑工程減震隔震技術研究不斷深入，我國一些應用了減隔震技術的工程經受了汶川，蘆山等地震的實際考驗，保障了人民生命財產安全，產生了良好社會效益。實踐證明，減隔震技術能有效減輕地震作用， 提升房屋建筑工程抗震設防能力。并且提出了加強宣傳指導，做好推廣應用工作，加強設計管理，提高減隔震技術應用水平，加強施工管理，保證減隔震工程質量的等具體要求?？梢娢磥淼目拐鸺庸腾呄驅⒅饕獓@減隔震加固技術展開[10]。
4市政橋梁粘滯阻尼器加固的典型案例
這部分，筆者將之前參與的三個工程即北京的阜成門橋，德勝門橋，安定門橋進行有關粘滯阻尼器抗震加固方案的研究進行分析，并且其中阜成門橋。筆者主要側重于抗震效果和經濟性分析方面展開，德勝門和安定門主要就抗震的參數優化方面進行分析。
4.1案例一北京阜成門橋[4]
4.1.1模型建立
采用空間結構有限元建立該橋的有限元動力計算模型，以順橋向為x軸，橫橋向為y軸，豎向為z軸。主梁、墩柱、單樁采用梁單元模擬，樁周圍采用土彈簧模擬樁土相互作用。全橋計算模型如圖1。
圖1 阜成門橋抗震分析模型
Fig.1 the FEA model of Fu Cheng Men Bridge
4.1.2現況橋梁抗震能力分析
根據《公路08細則》，可確定E1地震（50年超越概率63％）、E2地震（50年超越概率2％）設計水平加速度反應譜如下圖2所示。以設計反應譜為目標譜，生成人工地震波如圖3、4所示。并得出現況橋梁地震反應如表1。
圖2 阜成門橋設計地震反應譜（2008年版抗震細則）
Fig.2 The earthquake response spectrum of Fuchengmen Bridge
圖3 E1工地震時程 圖4 E2人工地震時程
Fig.3 The artificial waves of E1-level earthquake Fig.4 The artificial waves of E2-level earthquake
表1 現況橋梁地震反應
Table 1 Seismic responses of the current bridge
地震水平 墩柱名稱 剪力（kN） 抗剪能力（kN） 彎矩（kN?M） 抗彎能力（kN?M） 梁端位移（cm）
E1縱向+豎向 固定墩 264 178 1256 1080 4
活動墩 17 116 51 689
固定墩樁 691 304 1569 1012
活動墩樁 36 247 84 530
E2縱向+豎向 固定墩塑性轉鉸 不滿足現行延性構件的構造要求 15
4.1.3阻尼器加固后抗震能力分析
經過設計經驗總結，采用減震技術對整體結構進行抗震加固。即在橋梁兩端的主梁與橋臺之間安裝液態粘滯阻尼器，通過阻尼器耗散地震能量，使固定墩分擔的地震力顯著減小。達到即使在罕遇地震作用下，固定墩在原有配筋條件下處于彈性階段，確保地震中不損傷。由單柱墩抗彎能力與墩頂位移的相關關系，可以確定墩頂的極限位移為1.5cm。以此作為罕遇地震下結構目標位移，結合主梁橫斷面情況，按照工程經驗在兩側橋臺各設置10個阻尼器，初步擬定阻尼器參數選取范圍：C=700～1200kN•(s/m) α，α=0.2～0.6，在此范圍進行阻尼器參數比選分析。最終確定阻尼器參數為：C=1000 kN•(s/m) α，α=0.3。采用此方案，結構地震反應計算結果如表2所示。
表2阻尼器加固橋梁抗震能力分析
Table 2 seismic resistance analysis of bridge with dampers
地震水平 墩柱名稱 剪力（kN） 抗剪能力（kN） 彎矩（kN?M） 抗彎能力（kN?M） 梁端位移（cm）
E1縱向輸入 固定墩 8 178 37 1080 0.1
活動墩 18 116 51 689
固定墩樁 20 304 48 1012
活動墩樁 36 247 84 530
E2縱向輸入 固定墩 62 178 508 1080 1
活動墩 62 116 182 689
固定墩樁 260 304 568 1012
活動墩樁 123 247 287 530
另外，注意到應用粘滯阻尼器會增加橋臺受力，應進行復核驗算。
4.1.4加固方案經濟性及可實施性分析
將阻尼器加固方案與常規加固方案進行比較表明，如表3所示：該方法可以降低維修加固成本38%左右，且交通影響很?。ㄖ豁氄驾o路非機動車道安裝阻尼器施工），因而可操作性強，施工過程可見圖11。
表3 加固方案比較
Table 3 the comparison of strengthen scheme
項目名稱 常規加固方案 阻尼器加固方案
主要工作內容 更換中墩支座；增大墩柱截面，并外包鋼板；對原承臺進行加寬處理，在承臺加寬部分下施工樁基礎 在主梁及橋臺表面安裝阻尼器基座及錨筋
交通影響 二環主輔路各斷行一個車道 對二環輔路有一定影響，但不斷路
施工周期 約90天 約60天
總造價 1220萬 760萬
4.2案例二德勝門東橋[5]
4.2.1模型建立
對德勝門原橋進行抗震性能評估：結構建模采用三維空間有限元模型，主梁、橋墩采用空間梁單元，橋面板采用均勻布置在主梁上梁單元的，邊跨兩側在順橋向以及橫橋向采用彈簧單元模擬支座；圖5為德勝門橋有限元模型。
圖5德勝門橋計算模型
Fig.1 The Caculation Model Of Deshengmen Bridge 圖6E2級的地震下頻譜數據
Fig.2 the frequency spectrum data of E2-level earthquake
4.2.2現況橋梁抗震能力
對現況橋梁進行反應譜分析，采用《公路橋梁抗震設計細則JTG/T B02-01―2008》[5]中的阻尼比為0.05的設計加速度反應譜。E1地震下，水平設計加速度反應譜最大值取為0.19g；E2地震下，水平設計加速度反應譜最大值取為0.59g，如圖6。橋臺前墻應力狀況如表4；橋墩控制截面受力如表5。
表4橋臺前墻應力狀況 表5墩底彎矩（kN?M）
Table 4 the stress of front wall of abutment Table 5 the moment of the bottom of the pier
階段 正常使用 E1地震 E2地震 階段 正常使用 E1地震 E2地震 抗彎承載能力
前墻前應力(Mpa) -0.83(壓) -0.89(壓) -1.77(壓) 墩底彎矩 (kN?M)
73.77
147.8
447.9 235
前墻背應力(Mpa) 0.35(拉) 0.47(拉) 2.2(拉)
中墩及分界墩在E1地震作用下處于彈性工作狀態，如不進行減隔震設計，E2地震作用下墩柱將進入塑性狀態，需要對墩柱抗剪及基礎進行能力保護設計，但現況橋梁不能滿足延性要求。
4.2.3阻尼器優化設計
以E1及E2下的反應譜為目標譜，各生成三條人工地震波作為地震輸入進行時程反應分析，對阻尼器進行優化。阻尼器優化是布置位置，阻尼器個數，阻尼系數和速度指數等參數不斷組合優化選取的過程，本工程優化時速度指數a選取了介于0.2-1之間的數值，C值取500-2000kN（s/m）a之間的數值。在設計中主要進行布置位置的優化和設計參數的優化。
4.2.3.1布置位置優化
圖7加固方案剪力響應對比 圖8加固方案彎矩響應對比圖9加固方案相位移響應對比
Fig.7 comparison of shear force response of Fig.8 comparison of moment response of Fig.9 comparison of displacement response of
reinforcement schemereinforcement schemereinforcement scheme
結合德勝門橋結構形式提出兩種阻尼器布置方案。方案一：橋臺與主梁之間布置阻尼器8套，阻尼系數C=500kN（s/m），速度指數a=0.3；方案二：分界墩和主梁之間布置阻尼器8套，C=500kN（s/m），a=0.3。在E2地震作用下，采用非線性振型疊加法進行施加阻尼器結構關鍵響應的地震反應分析。對其進行地震反應對比如上圖7~圖9。
由上圖可見：在橋臺處布置粘滯阻尼器后，分界墩，中墩受力及位移可取得可觀的減震效果， 但在E2地震下，橋臺受力仍較大，仍然需要驗算加強；若在分界墩處布置阻尼器，橋臺受力大幅降低，可無需再加固橋臺，但阻尼器參數還應適當優化，以確保分界墩及中墩的受力滿足要求。見下文。
4.2.3.2設計參數優化
根據橋梁結構的實際情況，初步選用橋墩處布置阻尼器的方案。此外在上述分析中可以發現，橋墩處布置阻尼器時墩底剪力是地震控制響應。為此，文章選出了幾種設計方案（方案A：8套C=500kN（s/m）；方案B：16套C=500kN（s/m）0.3；方案C：16套C=1000kN（s/m）0.3）；方案D：16套C=1500kN（s/m）0.3），對關鍵響應進行比較分析，對設計參數進行優化，如表6。
表:6不同阻尼參數方案墩底關鍵響應的比較
Table 6 comparison of key response of different damper parameters of pier’s bottom
墩柱 地震波 方案A 方案B 方案C 方案D 未布置阻尼器
左墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 4.9 77.5
人工波2 44.1 28.8 7.9 4.9 78.5
人工波3 42.1 27.9 6.3 4.9 82.3
中墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 4.8 77.5
人工波2 44.2 28.8 7.9 4.8 78.5
人工波3 42.1 27.9 6.3 4.8 82.3
右墩 人工波1 36.9 24.4 8.4 3.8 77.6
人工波2 44.2 28.8 7.9 3.8 78.5
人工波3 42.1 27.9 6.3 3.9 82.3
由上表可以看出，阻尼器布置越多對橋梁抗震越是有利，但是造價較高，可實施性也會較差?？梢愿鶕糠N方案之間減震率的差值，分別為12.7%，22.2%，16.2%，因此阻尼器選擇16套阻尼系數為1000KN（s/m）0.3 時，減震率增加幅度最大，經濟性也較好。因此本橋最終選用方案為：兩側分界墩處，每側各布置8套粘滯阻尼器，共計16套，其參數為C=1000 kN（s/m），a=0.3。
4.2.4阻尼器加固后減震率分析
采用該方案后，其減震率如下表所示（篇幅限制，僅以橋臺剪力為例）：
表7橋臺剪力最大值（kN）
Table 7 the maximum shear force of abutment
地震波 原模型時程結果 減震后 減震率
左側 人工波1 943.8 108.6 88.5%
人工波2 1000.17 183.48 81.7%
人工波3 1039.36 134.12 87.1%
右側 人工波1 943.79 108.6 88.5%
人工波2 1000.15 183.47 81.7%
人工波3 1039.35 134.12 87.1%
橋臺剪力減震率達60%以上，效果顯著。
經粘滯阻尼器減震后，所有墩柱的最大彎矩值均小于其承載力限值，保證了橋墩在遭遇罕遇地震工況下的承載安全，滿足了要求。同時通過布置位置及阻尼參數的優化設計，其減震率和可實施性得到了良好的保證，取得了很好的經濟效益和社會效益。
4.3案例三安定門東橋 [5]
鑒于安定門的設計及阻尼器的優化方案方法相似，本文不再贅述。主要對阻尼器加固后的減震率進行分析：
關鍵構件的地震響應如下所示（篇幅限制，僅以墩柱墩底內力為例）。
表8各墩柱墩底內力（kN）
Table 13 the maximum shear force of the base of boundary and intermediate pier
地震波 原模型墩底剪力 加固方案墩底剪力 減震率
分
界
墩 左 人工波1 252.44 16.27 93.6%
人工波2 239.25 25.35 89.4%
人工波3 230.51 18.76 91.9%
右 人工波1 252.43 16.27 93.6%
人工波2 239.24 25.35 89.4%
人工波3 230.50 18.76 91.9%
中墩 人工波1 58.91 15.27 74.1%
人工波2 58.99 14.50 75.4%
人工波3 53.25 14.25 73.2%
經粘滯阻尼器減震后，所有墩柱的最大彎矩值均小于其承載力限值，保證了橋墩在遭遇罕遇地震工況下的承載安全，滿足了要求。
4.4 工程案例現場施工圖
圖10現場施工圖
Fig. 10 Pictures of Site Operation
4.4案例經驗總結
根據前面的案例，以得到以下經驗：
（1）沒有進行抗震設計、或按照77規范進行抗震設計的現役城市橋梁，一般而言普遍存在罕遇地震下延性能力不足等缺陷，應盡快開展抗震加固。
（2）減、隔震加固方法，特別是在墩梁、橋臺主梁之間施加粘滯阻尼器的技術措施，為在交通擁堵嚴重的城市中進行立交橋抗震加固提供了一個很好的解決方案。
（3）減震加固時，需進行阻尼器布置位置及設計參數的優化，在達到控制目標位移的基礎上，確保與阻尼器連接關鍵構件能滿足承載力及正常使用極限狀態的要求。
當然通過上述實例可發現，采用液體粘滯阻尼器對城市立交橋進行減、隔震加固，只要布置位置恰當，參數選擇合理，則無論在墩臺受力方面，還是防落梁方面，都具有顯著地減震效果；與常規加固方法相比，無論是對交通的影響，或者是施工的復雜性和時間，還是造價方面也都有較大優勢，易于在同類橋梁中推廣應用。
5阻尼器在我國應用存在的問題及其前景（市場走向）
5.1阻尼器在我國應用存在的問題及其前景
近些年來,隨著我國基礎建設的加強,大型公共建筑和橋梁的飛速發展,阻尼器在我國土木工程界的發展很快,還將有更大的發展空間。在美國阻尼器的大量應用是經過十幾年的發展過程。這是一個從基礎研究到工程鑒定、從大量的試驗到設計規范、直到140多個大型工程的應用過程。在我國,基礎研究和大量的使用比起來就顯得不足。不少問題有待我們去改進和提高，例如，缺少相應的設計規范和阻尼器驗收規程，減隔震設備的測試手段和測試規程欠缺以及阻尼器基本知識的普及等。
5.2抗震阻尼器未來的市場走向
在國際上，阻尼器的應用已經十分廣泛，迎來了自身發展的“新紀元”。國內市場前景很好。也正因國內市場前景可觀，一些山寨產品、甚至是假冒偽劣產品的發展速度驚人，它的低價位成為了主要的市場競爭手段。我們只能面對這種形勢，在阻尼器產品的介紹宣傳和工程實際應用上更加努力，提高大家對這種產品的認識，并通過自己的國際優勢，將世界上最先進的理論、最優良的產品推廣到國內。
總之,近十幾年來,隨著橋梁工程、抗震工程等在我國的發展,阻尼器在我國土木工程界應用越來越廣泛,隨著我國基礎建設力度的加大,阻尼器在我國有十分廣闊的應用空間。我們已有了一個很好的開始。隨著進一步的完善,一定會有更加廣闊的發展前景。
參考文獻
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橋梁加固論文范文6
論文摘要:橋梁加固以提高原橋承載能力和使用壽命為目的，針對不同的橋型、不同的加固位置可以采用不同的加固方法。本文對增大梁截面加固法在連續梁橋加固中的應用進行了探討。
當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。在適筋范圍內，混凝上彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。增大主梁截面加固方法，是梁橋加固方法中最常用的的加固方法，該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。增大梁截面的途徑有:增加受力鋼筋主筋截面、加大主梁混凝土截面、加厚原橋橋面板和錨噴凝土四種方法。
一、增大梁肋加固法
增大梁肋加固法常用于T形截面橋。T形橋梁常因原截面高度比較小，或面積過小，導致承載能力不足，出現了病害。對于這部分梁橋，可以將梁的下緣加寬加強，增大截積，并在新混凝土截面中增設受力主筋。在靠近支座處主筋上彎，與原結構主筋焊在澆筑新混凝土截面時，為了保證新舊混凝土之間有良好的粘結，須在澆筑混凝土前將結合部位的舊混凝土表面鑿毛，露出骨料，清洗干凈。同時每隔一定距離鑿露出主筋，以便通過錨固鋼筋將新增加的主筋與原結構中的主筋相連接。新增加的混凝土一般采用懸掛模板現場澆筑。
二、加厚橋面補強法
當原橋的承載力不足，截面面積過小，而墩臺及基礎較好，承載力較大，為了方便施工，可將原有橋面鋪裝層拆除，在橋面板上澆筑一層新的鋼筋混凝土補強層，用以提高橋梁的抗彎剛度，這種加固補強方式稱為“加厚法”。為了使新舊混凝土結合良好，原橋面板表面鑿毛洗凈，每隔一定的距離要設置齒形剪力槽或埋設樁狀(鋼筋柱)剪，或用環氧樹脂作為膠結層。同時，在橋面板上設置鋼筋網，以增強橋面板的整體抗壓能力，防止新澆筑的混凝土補強層開裂。鋼筋網的直徑和間距根據板的受力確定。這種方法由于加厚部分使橋梁自重和恒載彎矩增加較多，并且仍然是原結構下緣受拉筋應力控制設計，故此加固方法一般只適用跨徑較小的T形梁橋或板梁橋。在加固時對梁(板)的受力狀況進行詳細分析，在梁(板)下翼緣強度容許的限度內確定橋面的高度。
從梁板結構的上部加大截面(即加厚橋面板)的加固方法，具有施工簡便、投資節省的優點，在國內外中小跨徑橋梁加固中應用較多。加厚橋面補強法在橋面破壞修復中，通常是完全鑿出舊橋面，重新鋪裝新橋面，這樣一是費時費工，二是經濟效益也不理想。對此，有人提出了植筋技術，在舊橋面上直接加一層新橋面，這樣不僅充分利用了舊橋面，而且縮短施工時間，經濟效益也很顯著。
采用植筋技術，對舊橋面進行簡單的清潔處理，然后平行舊橋面鋼筋，按計算深度和規定間距鉆孔，再將鋼筋植入孔內，再采用同級別的混凝土填孔，并澆筑新的橋面層。在加厚橋面加固技術中，新舊橋面的連接是個薄弱環節，尤其是界面的抗剪強度。采用植筋技術以后，界面的抗剪強度由三部分組成:界面混凝上內部結合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植入鋼筋的影響，界面的抗剪強度大大提高，而且植入鋼筋對舊橋而也起到了一定的加強作用。
三、錨噴混凝土
錨噴混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣將新混凝土混合料，通過管道高速噴射到己錨固好鋼筋網的受噴面上，使其凝結硬化形成一種鋼筋混凝土。從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。錨噴混凝土不需要振搗，而是在高速噴射時，由水泥與骨料的反復連續撞擊，使混凝土壓密。同時又可采用較小的水灰比(0.40-0.45)，使其與混凝土、磚石、鋼材產生較高的粘結強度。所以新舊混凝上結合面上能夠傳遞拉應力和剪應力。采用錨噴混凝土加固舊橋是在近幾年發展起來的一種新型的舊橋加固技術。其加固原理是通過新增加混凝土與受力鋼筋和原結構緊密結合，組成“噴射混凝土(內含補強鋼筋網)一錨桿一原結構”的整體組合結構。錨噴混凝土加固舊橋的實質就是增大受力斷面和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載。此種加固法在漿砌片石板拱橋加固中運用較多，日前低等級公路上的石板拱橋由于早期施工時未按強度和規格要求嚴格選料，砌筑片石時砂漿不飽滿，砂漿配合比控制不嚴，再加上超重車輛長期作用，普遍存在主拱圈片石風化、石料大小不一、片石被擠壓碎裂、石料強度不均勻等現象，砌筑砂漿松動脫落并存在較多空洞，有的拱圈已發現縱向裂縫。針對此種情況采用錨噴混凝上加固能很好地解決這此病害。錨噴混凝土在舊橋加固補強時，具有施工快速簡便、經濟可靠、不中斷交通等優點。
四、增大梁截面加固構造要求
1、新澆混凝土應符合下列規定:(1)新澆混凝土強度級別宜比原構件混凝土強度提高一級，且不低于C25。(2)新澆混凝土層的最小厚度，對板不宜小于100mm，對梁和受壓構件不宜小于150mm。(3)當新澆混凝土層厚度小于100mm時，可采用小石子混凝土或噴射高性能抗拉復合砂漿。在結構尺寸復雜和新澆混凝土施工條件差的情況下，可采用微膨脹或自密實混凝土。
2、加固用受力鋼筋直徑不小于12mm，不宜大于25mm;構造鋼筋直徑不小于10mm;箍筋直徑不宜小于8mm。
3、新增鋼筋應按現行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62)要求進行設置，并應符合下列規定:(1)當新增縱向鋼筋與原構件受力鋼筋采用短筋焊接時，短筋的直徑不宜小于12mm，各短筋的中距不應大于500mm。(2)當用單側或雙側加固時，應設置U形箍筋或封閉式箍筋并與原構件牢固連接。
4、在受拉區增設混凝土加固的受彎構件，新增縱向鋼筋需截斷時，應從計算截斷點外至少增加一個錨固長度。受壓構件新增縱向受力鋼筋應伸人原結構中并滿足錨固要求。
5、新老混凝土結合面處，原構件的表面應鑿成凹凸差不小于6rnrn的粗糙面。
參考文獻
