《加固设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加固设计说明书（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 设计说明书1 工程概况受北京市路政局通州公路分局委托，并根据北京中交桥宇科技有限公司的桥梁检测报告，对九德路胜利渠桥进行结构加固设计。1.1原桥梁概况 胜利渠桥位于北京市通州区九德路上，桥桩号K28+900，桥梁总长16.4m，为1孔12m普通钢筋混凝土宽腹T梁结构，下部结构为钻孔灌注桩。该桥横断面共11片T梁，其中7片为1989年建造，汽车荷载等级为汽-15级，4片为2003年新建T梁，荷载等级为汽-20级。由于旧梁荷载等级已经不能满足现代交通的需求，并且在检测中发现受力裂缝，故需对主梁进行结构加固设计，以提高其荷载等级。图1-1 胜利渠桥1.2 原桥设计技术标准设计荷载等级：旧桥汽-15
2、 挂-80级；新桥汽-20 挂-100级桥面净空：21.0+16.5m图1-2 胜利渠桥横断面（梁号根据检测报告）2 维修加固设计依据及相关规范标准2.1 设计依据1、九德路胜利渠桥检测报告（北京中交桥宇科技有限公司）（报告编号：ZJQY-4-QL- 025-2008）2.2加固设计采用规范1、公路工程技术标准（JTJ 001-97/ JTG B01-2003）2、公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89/JTGD60-2004）3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85 / JTGD62-2004）4、公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）5、公路桥
3、涵养护规范（JTG H11-2004）6、钢筋混凝土阻锈剂（JT/T 537-2004）7、混凝土结构加固设计规范（GB 50367-2006）8、公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）9、公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22-2008）10、公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）参考规范：公路桥梁承载能力检测评定规程（报批稿，2003）3 主要病害情况根据检测报告及现场观测，本桥主梁跨中受弯部分裂缝较多，尤其旧梁情况更为严重，裂缝已经由底板向腹板贯通，呈U型裂缝，缝宽大部分大于0.2mm；主梁支点受剪区出现斜裂缝，裂缝宽度大于0.2mm。图3-1 主梁跨中底板
4、、腹板裂缝图3-2 主梁支点附近腹板裂缝根据现场观测及检测报告来看，该桥尤其是该桥旧梁的跨中受弯裂缝及支点受剪裂缝较多，说明旧桥的承载力能力已经不能满足现代交通的要求，原设计荷载等级相对较低是其先天因素，而在使用过程中，由于已经运行快20年，混凝土老化，支座存在变形，重车通过等因素的影响，也使本桥承载能力有所减低。故对本桥进行结构加固，提高其承载能力，是本桥加固的重点。4 结构验算分析4.1 原桥正截面抗弯承载力验算由于本桥原设计图纸未能找到，设计资料缺失，故需对其原结构按现场量测的尺寸进行原结构承载力计算。4.1.1横向分布系数由于该桥跨径较小，且无中横隔板，故采用铰接板梁法进行横向分布系数
5、计算。本计算所用公式及表格参照桥梁工程（姚玲森）（1） 截面特性计算抗弯惯距：抗扭惯距：查表 查表 （2）求刚度参数和，由计算结果可见，值对正则方程系数的影响只有1.6%，可忽略不计。查表内插汽车荷载各主梁的横向分布系数见表4-1表4-1 各主梁荷载横向分布系数荷 载跨 中 mc1号梁2号梁3号梁4号梁汽 车0.4930.4760.4420.432挂 车0.2830.2990.2730.2704.1.2正截面抗弯承载力验算由于桥梁资料缺失，设桥面为10cm混凝土+8cm沥青铺装层计算。（1） 恒载： （2）活载：汽-15、挂-80图4-1 结构离散图根据程序计算结果：表4-2 计算结果汇总梁位
6、恒载内力汽-15活载内力汽-20活载内力汽-15组合汽-20组合结构抗力汽-15是否满足汽-20是否满足支点+h/2M394261106132463是是Q96103150259325328.7是否1/8M128131192337422792是是1/4M220218319569711922是是3/8M275262381697863922是是1/2M293273400734912922是是4.2基于检测结果的承载能力分析4.2.1承载能力检算系数（Z1）的确定表观缺损评定根据现场观测及公路桥梁承载能力检测评定规程（以下简称评定规程），综合确定其评定标度值为3（技术状况较差状态）。 混凝土强度此次检
7、测的混凝土推定值最小为27.7，与设计的30号混凝土极限抗压强度偏差较小，推定强度匀值系数Kbt=0.92。根据评定规程的方法，确定其评定标度值为2（强度状态较好状态）。 结构模态参数由于未有动载试验的模态分析，根据以往经验，该桥处于较好的状态（1.01.1），其评定标度值为2。根据评定规程的方法，列表4-2计算确定桥梁技术状况评定值为2.4，根据此评定值确定承载能力检算系数Z1=1.04。表4-3 技术状况评定表检测指标评定标度值Ej权重j表观缺损状况3（较差状态）0.4材质强度2（较好状态）0.3固有模态2（较好状态）0.3计算得技术状况评定值=30.420.320.3=2.44.2.2承
8、载能力恶化系数（e）的确定对于钢筋混凝土结构，根据结构表观状况、构件材质强度、钢筋锈蚀电位、混凝土电阻率、混凝土中氯离子含量、混凝土碳化深度、钢筋保护层厚度等的检测评定结果，采用考虑各检测指标影响权重的综合评定方法，计算构件的恶化状况评定值E，最后根据不同环境条件，取用承载能力恶化系数。由于有些项目没有检测，参考以往的经验，根据现场检查情况分别对以上各检测指标给出评定标度值见表4-3。表4-4 质量状况影响权重及其恶化状况评定检测指标评定标度值Ej权重j结构表观缺损3（较差）0.32结构混凝土强度推定值2（较好）0.05钢筋锈蚀电位2（较好）0.11混凝土电阻率2（较好）0.05混凝土中氯离子
9、含量2（较好）0.15混凝土碳化深度3（较差）0.2钢筋保护层厚度3（有影响）0.12计算得恶化状况评定值E=30.3220.0520.1120.0520.1530.230.12=2.64环境条件为：干湿交替、不冻、无侵蚀介质根据公路桥梁承载能力检测评定规程的方法，计算确定结构构件承载力恶化状况评定值为2.64，根据此评定值得到主梁承载能力恶化系数e为0.06。4.2.3截面折减系数（c、s）的确定由于材料风化、碳化、物理与化学损伤引起的结构构件有效截面损失（c），以及由于钢筋腐蚀剥落造成的钢筋有效截面的损失（s），使结构截面抗力降低。根据现场检查情况分别对以上各检测指标给出评定标度值，计算得
10、到构件截面损伤的综合评定值R见表4-4。表4-5 构件截面损伤综合评定表检测指标评定标度值Rj权重j材料风化1（微风化，手搓构件表面，无砂砾滚动摩擦的感觉，手掌上粘有构件材料粉末，无砂砾。构件表面直观较光洁。）0.10碳化1（碳化深度保护层厚）0.35物理与化学损伤2（构件表面剥落面积在5以内）0.55计算得构件截面损伤的综合评定值R=10.1010.3520.55=1.55根据评定规程的方法，计算确定拱肋截面损伤状况评定值为1.55，根据此评定值得到结构构件截面折减系数c=1.00。钢筋的截面折减系数s=0.98。4.2.4活载影响修正折减系数（q）的确定对于频繁通行大吨位车、超重运输严重及
11、交通量严重超限的重载交通桥梁应考虑实际运营荷载状况对结构承载能力所造成的不利影响。在进行荷载效应组合时可引入活载影响修正系数q适当提高汽车检算荷载效应的分项系数，以反映桥梁实际承受载情况，此桥由于作为目前交通不大，但时有重车通过，因此取计算汽车检算荷载的活载影响修正系数q=1.1。4.3 承载力评定对应于承载能力极限状态，其评定公式如下：表4-6 换算计算结果汇总梁位恒载内力汽-15活载内力汽-20活载内力汽-15组合汽-20组合结构抗力汽-15是否满足汽-20是否满足支点+h/2M394261111141444是是Q96103150274346315是否1/8M128131192355449
12、759是是1/4M220218319600755883是是3/8M275262381733917883是否1/2M293273400772968883是否由计算可见现有桥梁的承载能力不能满足汽-20荷载等级的受力要求。5 维修加固方案针对以上病害总体情况及分析结果，确定以下总体加固原则。概括地讲，加固设计和施工方案的确定应遵循以下几点原则：1、 加固设计方案应对症下药、标本兼治；2、 安全性原则。既要考虑各种病害导致结构承载力的降低，也要考虑加固措施及其施工过程对结构承载力的不利影响。特别是对原结构的损伤，应尽量减至最低程度。3、 方便施工原则。加固方案的制订要充分考虑到当地施工条件和难度，方
13、便施工。4、 积极吸收、利用新技术、新材料和成熟经验；优先采用专业配套产品（如配套胶）；对加固处治后的结构要充分重视可检查性和可维护性。5、 经济性原则。加固措施在满足功能要求的前提下，应兼顾经济性原则，避免不必要的浪费。6、 动态设计的原则。旧桥加固有别于新桥，设计方案和施工工艺均应遵循动态设计原则：边施工、边测试、边调整。不但完善施工工艺，并根据测试结果及时调整设计。加固施工单位进场后，若发现新的病害或病害情况与检测报告有明显差异，应及时与设计方联系沟通，待核实后确认具体实施方案。应当注意的是，加固所能达到的目标是建立在平时对桥梁进行完善养护和规范化施工的基础之上的，若施工不按规范实施、养护不得当，加固的效果也会随着时间的推移而逐渐减弱直至丧失。根据此次加固的原则，对结构承载能力不足或不满足正常使用条件的构造、部件或区段，采用必要的加固措施予以补强；对已有病害予以清除，实际操作时应尽可能不损伤原桥无病害部分；充分考虑处治及加固新增构造物与原结构的连接，使新旧结构形成整体，共同协调工作；施工方便、可行；尽可能减少对交通的影响。采用的加固方法如下：5.1 结构裂缝的处理对该桥出现的裂缝进行涂刷封闭胶或压力灌浆处理，以提高结构的耐久性。根据公路桥梁养护规范的规定，以及加固措施和环境的现状，裂缝宽度在限制范围内（0.15mm）时可进行表面封闭处理，一般涂刷专用环氧树脂胶封闭；裂缝宽
