本文選自國家級期刊《黑龍江交通科技》，《黑龍江交通科技》主管單位：黑龍江省交通廳主辦單位：黑龍江省交通科學(xué)研究所;黑龍江省交通科技情報總站;黑龍江省公路學(xué)會。國內(nèi)刊號 為：CN23-1207/U，國際刊號為：ISSN1008-3383。周期：月刊�！逗邶埥�交通科技》期刊地位，《黑龍江交通科技》自1978年創(chuàng)刊以 來，先進(jìn)的設(shè)計理論和生產(chǎn)施工工藝；技術(shù)改造、企業(yè)管理的新經(jīng)驗、新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新設(shè)備、技術(shù)政策；交通工程論述，國內(nèi)外交通科技動態(tài)論述等。
　　摘要：城市橋梁多選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及施工質(zhì)量可靠性非常重要，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工缺陷是施工過程中經(jīng)常遇到的問題，本文從結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性、結(jié)構(gòu)的重要性、加固設(shè)計使用年限以及結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計方法等角度指出橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計原則，以及在結(jié)構(gòu)加固設(shè)計中注意的問題，并提出了可供參考的技術(shù)措施。

　　關(guān)鍵詞：城市橋梁,結(jié)構(gòu)加固設(shè)計,技術(shù)措施

　　一、橋梁設(shè)計概況

　　某橋梁位于城市新城北區(qū)，道路等級為城市次干路，該橋為東西走向，橋梁全長29.96M,寬27.5M,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋梁按總長和跨徑分類為小橋，按百年一遇洪水頻率設(shè)計，橋梁設(shè)計安全等級為二級，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計基準(zhǔn)期為100年，橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為30年。橋梁在跨中處采用V型橋墩支撐在基礎(chǔ)上，V型橋墩平行間距為2.5M,總共平行布置12個V型橋墩，按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62-2004）等相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，于2008年4月開工建設(shè)。

　　二、施工質(zhì)量缺陷及鑒定

　　2009年2月該橋梁在上部結(jié)構(gòu)梁、板、柱施工完畢后，施工單位拆模發(fā)現(xiàn)大部分梁、柱構(gòu)件出現(xiàn)露筋、蜂窩、空洞等外觀質(zhì)量缺陷，建設(shè)單位隨后委托具有資質(zhì)的檢測單位對該橋梁進(jìn)行檢測，檢測單位通過檢測并出具了該工程質(zhì)量檢測報告。

　　現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量缺陷根據(jù)其對結(jié)構(gòu)性能和使用功能影響的嚴(yán)重程度，依據(jù)檢測報告鑒定結(jié)果如下：第2、12兩軸線僅有構(gòu)件表面麻面、掉皮、局部位置少量疏松、空洞，按鑒定報告屬于一般缺陷。余下其它軸線均有節(jié)點區(qū)域混凝土局部不密實，空洞深度和長度均超過保護(hù)層厚度，露漿后石子外露，以及嚴(yán)重露筋等，按鑒定報告屬于嚴(yán)重缺陷。

　　三、技術(shù)安全分析及論證

　　按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62-2004）的要求，依據(jù)本橋梁類別，其設(shè)計使用年限為30年，安全等級為二級，應(yīng)能滿足正常施工和正常使用的良好工作性能，在正常維護(hù)下應(yīng)具有足夠的耐久性能，其施工質(zhì)量應(yīng)能滿足橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時的承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。按檢測單位的鑒定報告建議：屬于嚴(yán)重缺陷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)提出技術(shù)處理方案，經(jīng)技術(shù)論證可行后進(jìn)行處理，對處理的部位應(yīng)重新驗收合格。屬于一般缺陷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件也應(yīng)提出技術(shù)處理方案，處理后重新驗收合格。五方責(zé)任主體專題召開了工程質(zhì)量事故技術(shù)安全分析及論證會。鑒于橋梁的重要性和使用年限，大家一致認(rèn)為應(yīng)高度認(rèn)識橋梁事故的嚴(yán)重性，重視橋梁的工程質(zhì)量以及橋梁后期使用壽命，采取切實可行的加固技術(shù)處理方案，滿足橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和正常使用的功能需要。由建設(shè)單位委托有資格的設(shè)計單位按規(guī)范和業(yè)主要求進(jìn)行加固設(shè)計。

　　四、加固設(shè)計范圍及方法比選

　　依據(jù)檢測單位鑒定報告，該橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)可靠性鑒定確認(rèn)需要加固，加固設(shè)計范圍依據(jù)鑒定結(jié)果來指定結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固。經(jīng)與建設(shè)單位商定橋梁加固后設(shè)計使用年限仍按30年考慮，根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性以及結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性，其安全等級仍定為二級，據(jù)此來確定橋梁的加固方法和設(shè)計計算原則，并綜合考慮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，避免不必要的拆除或更換。

　　4.1構(gòu)件加固設(shè)計范圍：根據(jù)鑒定結(jié)果確認(rèn)，1至12軸線V型橋墩均需要進(jìn)行技術(shù)處理，2、12兩軸線V型橋墩屬于一般缺陷，其它軸線V型橋墩屬于嚴(yán)重缺陷，應(yīng)分別提出技術(shù)可行的加固設(shè)計方案。

　　4.2加固設(shè)計方案比選：對于2、12兩軸線V型橋墩屬一般缺陷，采用置換混凝土加固法。除2、12兩軸線以外的其它軸線V型橋墩均屬嚴(yán)重缺陷，經(jīng)外粘鋼板加固法、外粘型鋼加固法、外粘纖維復(fù)合材加固法等多方案比選，根據(jù)實際情況和使用要求，最后確定采用外粘型鋼加固法。

　　五、加固設(shè)計及構(gòu)造規(guī)定

　　5.1按比選方案，2、12兩軸線V型橋墩采用置換混凝土加固法，對原結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工全過程中的承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行驗算、觀測和控制，采取支頂?shù)却胧┻M(jìn)行有效卸荷，使置換界面處的混凝土不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力狀態(tài)。對掉皮、麻面、及少量疏松部位，剔除松散混凝土，輕敲細(xì)鑿，用鋼絲刷清除表面掉皮、浮灰，清水沖洗、晾干，按置換混凝土加固法構(gòu)造規(guī)定，確定混凝土置換深度及范圍，再進(jìn)行置換加固處理。其結(jié)合面按整體工作計算，滿足相關(guān)承載力要求。

　　5.2除2、12兩軸線以外的其它軸線V型橋墩采用外粘型鋼加固法，對原結(jié)構(gòu)構(gòu)件疏松部位、露筋、空洞、松散混凝土進(jìn)行剔除，沖洗、晾干，先采用置換混凝土加固法置換加固處理，再按相關(guān)規(guī)范、規(guī)定確定橋墩柱四角角鋼及綴板大小、間距，經(jīng)計算滿足橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)和正常使用的極限狀態(tài)。采用改性環(huán)氧樹脂膠黏劑進(jìn)行灌注黏貼，并滿足外粘型鋼加固法有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。

　　5.3采用上述兩種方法加固后，其加固后混凝土表面及型鋼表面均應(yīng)抹厚度不小于25mm的高強度等級水泥砂漿（內(nèi)設(shè)鋼絲網(wǎng)）作為防護(hù)層。

　　5.4主要加固節(jié)點圖如下：

　　六、施工臨時性安全措施

　　根據(jù)加固方法的要求，以及對加固過程中可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)、過大變形或坍塌，應(yīng)對現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時性的支撐措施，主要豎向受力支撐應(yīng)設(shè)臨時基礎(chǔ)，頂端與被支頂?shù)牧�、柱�?gòu)件應(yīng)緊密頂牢靠，確保加固過程中的結(jié)構(gòu)安全和加固方法對結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)的需要。

　　七、竣工驗收檢測及后期維護(hù)

　　7.1橋梁加固設(shè)計施工完成后，依據(jù)相關(guān)資料規(guī)范及《公路舊橋承載能力鑒定方法》，采用動載試驗和靜載試驗等加載方法，檢驗該橋整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的可靠性，判斷橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的實際受力狀態(tài)和工作狀態(tài)，檢驗加固結(jié)構(gòu)的承載力是否能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行加固結(jié)構(gòu)的強度、剛度和承載力評估，通過動載試驗了解加固后該橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性。通過檢測驗收來判斷該橋梁加固設(shè)計是否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

　　7.2該橋梁投入使用后，應(yīng)對加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件定期檢查其工作狀態(tài)，檢查、監(jiān)測加固構(gòu)件的防腐、老化，維護(hù)期一般為4~6年，確保該橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)安全可靠。

　　八、結(jié)束語

　　橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計是對橋梁既有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鑒別、認(rèn)識、處理的過程。依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性鑒定，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的重要性、安全等級、加固設(shè)計使用年限等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理的加固設(shè)計方法，從受力分析，結(jié)構(gòu)加固設(shè)計，構(gòu)造措施、安全檢測等各環(huán)節(jié)加以控制，達(dá)到正常安全使用的目的。準(zhǔn)確合理地選擇結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方案非常重要，要做到安全、經(jīng)濟(jì)、構(gòu)造簡單、施工便捷。結(jié)構(gòu)工程師對于不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工缺陷應(yīng)區(qū)別對待，從而尋求最合理的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方法。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范GB50367-2006.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

　　[2]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收GB50204-2002.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

　　[3]公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTGD62-2004.北京：人民交通出版社，2004.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jiaotongyunshulw/20574.html