加固設計論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇加固設計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

（1）水閘墩裂縫表面寬，向水閘墩內逐漸變小。

（2）混凝土碳化深度最大為6.0mm。

（3）未碳化的混凝土抗壓強度為37.6MPa~53.7MPa。

（4）混凝土堿骨料反應特征不明顯。

（5）混凝土裂縫以外的鋼筋無銹蝕現象。

2工程加固設計方案

通過技術經濟比選，采用水閘后建水閘的方案。經論證分析，新建水閘的規模可將原老水閘兩邊孔封閉，只保留中間一孔。

3工程地質

新建涵水閘地質勘探揭示，工程區為漢江一級階地。從上往下依次為：18.2m~17.40m，為淤泥質粉質粘土，灰黑色，呈軟塑狀。該層在新水閘洞身以下，建老水閘時進口鋪蓋時已完全挖除。17.40m~16.20m，為黃褐色粘土，含錳鐵斑點，呈可塑狀態，標準承載力fk=150kPa，壓縮模量Es=5.63MPa，鉆孔樁樁周摩阻力標準值qs=25kPa。16.20m~14.60m，為含淤泥質粘土，灰黑色，云母片比較多，呈塑狀，標準貫數5擊，標準承載力fk=110kPa，壓縮模量Es=1.8MPa，鉆孔樁樁周摩阻力標準值qs=20kPa。14.60m~5.40m，為粉砂層，灰黑色，飽和，稍~中密實，質地均一，上部夾薄層粉質粘土，下部時見細礫石，標貫數8~25擊，標準承載力0.00m高程以上fk=180kPa，0.00m高程以下fk=200kPa，鉆孔樁樁周摩阻力標準值qs=30kPa。鉆孔樁樁端承載力標準值qp=750MPa。

4水閘工程加固設計

4.1設計標準

設計水位組合情況：設計防洪工況：內湖水位23.50m，外江水位31.69m；校核防洪工況：內湖水位23.50m，外江水位32.19m；排澇工況：內湖水位25.14m，外江水位18.97m。

4.2設計指導思想

（1）新建涵水閘所有部分獨立受力擋水，緊挨老水閘但與老水閘斷開。

（2）工程布置充分考慮水閘區環境建設。

（3）充分利用現有消力池及海漫的消能防沖功能。

（4）充分利用原有建筑物的防滲功能。

4.3工程布置及設計

（1）洞身布置。新建涵水閘為涵洞型式，洞身中心軸線與老水閘中心線一致，孔口尺寸為5.5m×4.8m，底板高程由于受到現有內湖側鋪蓋的限制，最低只能定為19.50m。與老水閘底板18.30m的聯接采用1：3.5的坡度銜接。洞頂高程25.00m，頂板上部高程26.00m。洞身長度根據城區建設及防滲要求，為36.00m，防洪工作門設在靠外江側。洞上部填土至31.30m與老水閘水閘頂高程一致，以便于配合城市建設。31.30m以上采用鋼筋混凝土防水墻，防水墻頂部高程為33.00m，高于校核洪水位0.81m。新水閘啟閉室與老水閘啟閉室一起組成新水閘生活管理設施。堤頂由公路面14.00m寬及兩邊1.50m人行道組成，公路面暫采用瀝青路面，人行道采用混凝土預制塊鋪設，堤坡與環境綠化建設一致。

（2）老水閘兩邊孔的封堵工程布置。由于對于老水閘樁基礎的實際承載力不盡詳細，故對于兩邊孔的封堵建筑物的布置基本原則仍然同洞身布置一樣，在老水閘內湖側采用扶壁式擋土墻型式。

（3）內湖側聯接建筑物。內湖側進口聯接建筑物采用R=10.00m的圓弧型扶壁式擋土墻型式。擋土墻頂高程與涵頂板上部高程一致，為26.00m。

篇（2）

2橋梁的加固設計

本文針對其出現的橋臺整體沉降的病害提出了兩個具體加固方案。

2.1方案一

a）在原兩側橋臺前1.35m加設雙柱式橋墩，形成（1.7+12.6+1.7）m跨徑的雙懸臂板結構,橋臺的支撐作用慢慢消失，新的柱式墩主要起支撐主梁作用，b）鏟除后期養護逐年增加的瀝青混凝土，以減輕上部恒載，利用液壓頂升設備將空心板抬升，恢復原橋面的設計標高。c）在墩頂原鋪裝層增設一層直徑25mm的鋼筋網用以承擔墩頂負彎矩。d）墩蓋梁達到設計強度后，頂升主梁，落梁于墩頂支座上，形成雙懸臂結構，完成體系轉換。e）將原橋的背墻和側墻均相應進行加高，原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。

2.2方案二

a）先采用直徑為127mm的鉆頭鉆孔，鉆孔按梅花型布置，孔間距為1m，鉆孔深度為7m，要求鉆孔必須穿透原橋的擴基底部，用直徑為127mm的PVC管做護壁。b）通過PVC管將直徑為110mm，長度為8m鋼管樁垂直擊打到原橋擴大基礎底以下8m處，利用鋼管樁加固原有橋位處的地基，通過樁土復合作用共同承擔橋梁的上部荷載。c）為了減輕上部的自重，鏟除原橋面瀝青混凝土鋪裝25cm，利用液壓頂升設備將主梁進行頂升，梁下墊增高度為25cm焊接好的槽鋼，同時更換原橋支座。d）待主梁放下與支座緊密結合好后，需對橋臺處進行橋面連續的施工，澆筑鋼筋混凝土和瀝青混凝土，重新攤鋪瀝青混凝土鋪裝層。e）原橋臺基礎周圍需做防水封閉處理，以防止其繼續滲水下沉。

3設計方案比對

針對前述橋梁病害以及現行橋梁規范，為徹底消除隱患，保證現有橋梁的正常使用，本文擬定了兩個加固設計方案。

篇（3）

中部某城市西二環路過路箱涵B3600H1800，建于20世紀90年代中期，箱涵頂板為鋼筋混凝土預制蓋板，側墻為磚砌體，底板為鋼筋混凝土結構。市政管理部門2014年汛前檢查發現:該磚混箱涵部分混凝土蓋板混凝土保護層開裂脫落、鋼筋銹蝕，側墻表面砂漿嚴重碳化。隨后委托一家工程檢測單位對蓋板及側墻進行了檢測和評定。

1．2檢測評價與建議

外觀檢測描述:混凝土、砂漿表面均嚴重碳化;快車道段過路箱涵38塊混凝土蓋板，有7處存在混凝土大面積剝落、鋼筋外露銹蝕嚴重;蓋板板縫間有明顯水痕跡存在、局部有砌塊下墜露出;墻體砂漿部分剝落露出磚墻，磚間砂漿被沖蝕，部分磚塊破損開裂。檢測結果:鋼筋混凝土蓋板的混凝土強度實測值為C18．8，小于設計值C25;砌筑墻體強度實測值為8．1MPa，小于設計值10．0MPa;混凝土的保護層厚度實測平均值為28．4mm，小于實測的平均碳化深度33．5mm，鋼筋易銹蝕。評價與建議:根據實測結果與設計圖紙比較，箱涵蓋板、磚砌墻體強度已達不到設計指標，且碳化腐蝕嚴重，外觀破損嚴重，存在安全隱患。建議對箱涵進行修補、加固或改建等措施，以排除隱患、滿足防洪排澇及安全使用要求。

2原因分析

2．1車輛超載的影響

現狀二環路為城市主干道，是過境車輛的主要通道。道路的通行車流量超出原設計標準，車輛超載現象嚴重，重載車的沖擊力對箱涵的破壞較大。超載會增大箱涵結構疲勞應力幅度，引起蓋板開裂，危害箱涵的安全性和耐久性。

2．2蓋板的保護層厚度不足

由檢測報告知，部分蓋板的混凝土保護層厚度未達到設計要求(30mm)，這樣在長期的車輛動荷載作用下，蓋板底部的裂縫會不斷加寬、加深，造成混凝土脫落，鋼筋銹蝕，導致蓋板承載力降低。

2．3環境的影響

該箱涵長期處于高濕環境，涵內污水中釋放出的腐蝕性氣體，會加速蓋板和磚墻的碳化，加快蓋板裂縫中鋼筋的銹蝕，進而促使裂縫進一步變寬變深，造成箱涵頂板鋼筋銹脹，裂縫不斷擴大，引起鋼筋保護層脫落，嚴重影響到蓋板的承載能力。

3蓋板加固設計方案的比選

3．1粘貼碳纖維復合材法

粘貼碳纖維復合材法是將碳纖維復合材粘貼在要補強的原混凝土結構表面，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力，以增大結構的承載力。其優點:抗拉強度高，方便快捷，施工效力高，沒有濕作業，不需要大型施工機具，無需現場固定措施，施工占地少，材料質量輕且薄，基本上不增加原結構自重及原構件尺寸。其缺點:對環境要求較高，適用于無化學腐蝕環境。本箱涵是預制鋼筋混凝土蓋板，其底部結構修補平整難度較大，不易保證質量，如鋼筋有重大銹蝕，存在向外膨脹力，粘貼碳纖維布很難約束，修復不平整也起不到相應加固設計效果。且進行加固時應采取措施卸除或大部分卸除作用在結構上的活荷載。另外，箱涵內壁處于高濕環境，涵內污水中釋放出的腐蝕性氣體對粘貼的碳纖維布會產生不利影響。

3．2噴射混凝土法

此法是通過植筋將鋼筋網片固定在蓋板底面，利用壓力槍將配比好的混凝土施加壓力均勻的噴涂于箱涵蓋板底面。準備工作包括檢查錨筋、噴涂面、噴漿機和防護服等安全性，以噴頭均勻分階段和層次噴射，并及時處理掉落的混凝土殘留。由于箱涵內可操作空間有限，施工難度大，且噴射混凝土強度難控制，強度高，來不及施工，強度低無法保證質量;另外，由于預制蓋板板縫間的滲水使得噴射的混凝土層易滑落流淌，不易粘結，施工時在重力作用下脫落量大，很難達到加固設計效果。

3．3鋼絲繩網片—聚合物砂漿加固法

鋼絲繩網片—聚合物砂漿外加層加固技術是將鋼絲繩網片固定在被加固構件上，并用緊線器對鋼絲繩進行預緊，在被加固構件表面涂刷一層粘結劑后，再采用噴涂或抹壓方法將滲透性聚合物砂漿粘合于原構件的混凝土表面，使之形成具有整體性的復合截面，以提高原構件承載力及延性的一種直接加固技術。加固后的截面尺寸增加不大，但能有效地提高結構整體的承載力、剛度、抗裂性和延性。聚合物砂漿是一種聚合物水泥類增強抹面砂漿，具有良好的柔韌性及粘結性能，抗沖擊、耐久、防水性能好，施工方便，無毒、無味、不燃，屬綠色環保材料，其耐久性接近普通混凝土，是一種廣泛的理想加固材料。通過綜合比較，確定本箱涵蓋板采用鋼絲繩網片—聚合物砂漿加固。

4箱涵蓋板加固設計

1)應先清理、修補原構件:蓋板底面舊混凝土應鑿毛、充分濕潤，鋼筋銹蝕處應除銹，對已松散、剝落等缺陷的部分應予以剔除，清洗沖刷干凈后涂刷界面劑，再用聚合物砂漿進行修補整平，經修補后的基面要適時進行保濕養護。2)鋼絲繩網片安裝:鋼絲繩網片下料鋼絲繩網片的端部用固定結固定在固定板上頂板端部下面鉆孔膠粘螺桿植入混凝土中作為固定板的支點鋼絲繩網片調整、定位鋼絲繩網片繃緊、固定。3)基層清理養護:清理、修補后的基層要注意養護并保持濕潤。4)界面劑配制、涂刷:基層養護完成后即可涂刷界面劑，界面劑應做到隨用隨攪拌，涂刷應均勻，特別是被鋼絞線網片遮擋的基層。5)聚合物砂漿抹灰施工:聚合物砂漿配制第一層聚合物砂漿抹灰后續聚合物砂漿抹灰。6)養護:應采取可靠的保濕養護措施，養護時間應大于7d。

5加固設計應注意的事項

1)采用鋼絲繩網片—聚合物砂漿加固，對市政構筑物工程要合理采用該技術，對受彎構件和大偏心受壓構件較為適用。2)在加固前應對基層混凝土的抗壓強度進行檢測，基層混凝土的抗壓強度實測值不應低于C15，并采用實測值進行計算。3)對板底鋼絲繩網片張緊時，其預張緊力要適度，本工程預張緊應力取0．3frw。預張力會使板截面偏心受壓，產生反向彎矩，其作用效應應小于原板截面上恒載引起的效應，否則板頂面會因張拉發生反向撓曲而發生開裂。4)加固完成的構件在養護期內不得有外力擾動，并盡快施工保護面層。

篇（4）

1.1城市舊橋加寬需要解決的問題

以下問題必須考慮：（一）混凝土的收縮和徐變。在應力不變的情況下，混凝土應變隨時間增加而增長的現象，為混凝土徐變。混凝土在空氣中結硬時，體積會減少，這種現象稱為混凝土收縮。顯然新舊橋接在一起時，由于兩者的收縮和徐變不一致，新橋的混凝土發生收縮、徐變，會對舊橋產生較大的附加應力。［1］因此，在縱縫連接時，合適的連接時間非常重要。而且，對于不同類型的橋梁上部結構，還需要通過實際試驗和計算分析，保證預制板存放的最佳時機。一般而言，新橋空心板、T梁、連續箱梁等常規結構均采用結構整體連接方式，可以適當延長預應力張拉前的混凝土養護齡期和存梁時間，成橋后一般需要經過合理的時間后，再進行結構連接。（二）基礎的不均勻沉降。和混凝土的收縮類似，舊橋的基礎沉降基本定性，如何考慮和計算新橋的沉降量，保證其定型之后兩者再同一高度，是很重要的問題。施工時，既要考慮到樁底沉渣，還要考慮到天然基礎等，并進行計算分析，確定基礎最終沉降量的大小，采取相應的技術措施。

1.2舊橋加寬后承載力和車速等問題的設計

城區舊橋加寬的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶頸。一旦加寬，往往意味著流量增大，車速增快。這就必須考慮提升舊橋的承載能力，使得新舊橋能夠保持一致。舊橋在整體加寬改造時，其承載能力是反映橋梁使用現狀的一個重要技術指標。對承載能力的提高，可以從增強結構整體性入手，并遵從以下設計方法：采用合理的舊橋加固方式，對舊橋進行加固時為了保證新舊橋的承載能力基本一致，否則新舊橋加寬后，其雙車道或多車道的功能，會因為舊橋的承載能力而打折扣；橋梁的橫向剛度對改善結構受力影響顯著，即橫向剛度越大，原結構承載能力提高也越大，因此在新橋施工過程中，應注意增大橫梁剛度，以期最大程度地提高舊橋承載能力；一般而言，新橋會因為邊梁、次邊梁及中梁等因素，分擔一部分舊橋的承載力，但是必須對舊橋實施橫向整體加寬改造，使得兩者更協調。

對于車速，新橋可以按要求進行設計，而舊橋會受到汽車荷載等級、汽車荷載沖擊力、離心力、汽車荷載引起的土側壓力、制動力等的影響。對于城市中的橋梁，其汽車載荷應充分考慮到經濟實用性，不同年代，不同等級的公路，以及可能過往的車輛都是車載符合參考的依據；汽車荷載沖擊力，其標準值為汽車荷載標準值乘以沖擊系數群。一般而言，提高汽車速度，提高舊橋承載力必然引起汽車荷載沖擊力、離心力、汽車荷載引起的土側壓力、制動力的增加。［2］因此，舊橋整體加寬時，必須考慮提高車速的影響，如果經過檢測和理論計算分析，舊橋不能滿足汽車荷載沖擊力、離心力等增加的要求，則必須采取相應的加固措施。

2舊橋加固技術方法

2.1舊橋加固方法的選取原則

橋梁加固的方法有多種。對于具體的、不同的工程如何選用，應依照以下的原則:(一)經濟適用性原則，采用加固方案應考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好耐久性等方面的要求。（二）安全美觀性原則，補強加固是通過加大或修復橋梁構件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。

2.2舊橋加固過程

舊橋的加固必須遵循科學的設計方法和步驟：（一）舊橋的評價鑒定。要保證新舊梁橋最大程度的溫和，需細致做以下工作：了解橋梁結構的尺寸、截面、鋼筋的直徑及布置；了解構件的材料性能，混凝土的強度；了解該橋過往車輛類型、噸位、實載率以及交通量，并考慮城市改造后，其交通量的變化。（二）確定加固方法。基礎工作是對經濟效益和地下結構做出判斷。其次的工作室確定加固的方法，不同的橋梁，有不同的加固方法，以等截面懸鏈線鋼筋混凝土雙曲拱橋為例，其加固過程就可以分為［3］：①拱上建筑和橋面加，如可以拆除有腹拱圈、側墻并挖除所有拱腔填料，以減少拱上恒載的作用，提高橋的承載力；②橋臺加固，可以在兩岸橋臺上分別拆除部分側墻，并現澆橫挑梁與整體式鋼筋混凝土橋面；③主拱圈加固維修，如在跨拱肋下緣粘貼碳纖維布，以增強拱肋的抗彎能力等；④橋墩、橋臺加固，如對對橋墩墩身外側設置一層鋼筋網，并澆筑一定厚度的厚混凝土，以提高橋墩的強度和抗風化能力，或在橋臺兩側側墻設置一層鋼筋網，并澆筑厚混凝土，以改善側墻的受力性能等。

3結束語

舊橋加固和拓寬，根本上是為了適應經濟的發展。但是在加固和拓寬之前，必須有充分的調研，在進行經濟優化分析之后，進行詳細的分析設計，如地理條件，舊橋的相關因素，并根據這些而設計不同的拓寬和加固方法，保證新舊橋的安全穩定使用。

參考文獻：

［1］孟廣文.關于公路舊橋拓寬設計問題的思考［J］.公路交通技術.2004(6):72~75.

［2］關土華.市政橋梁整體加寬中的新舊橋協調問題淺析［J］.科技資訊.2008(16):86.

篇（5）

2主要病害原因分析

2．1通行車輛

該橋修建于20世紀80年代，已經運營27年。原橋梁設計為一級公路橋梁，按照交通部《公路工程技術標準》(JTJ001-97)的規定，一般能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000～30000輛。免費通行前交通量已經超過了原設計交通量的60.2%，免費通行后，交通量較免費通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術標準》(JTGB01-2003)，免費通行后平均日交通量是四車道一級公路能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍，平均日交通量已經達到六車道高速公路能適應的年平均日交通量標準(45000～80000輛)。由上可見，限載前，該公路大橋車流量遠超過當初設計標準，再加上超載車的數量和超載重量都越來越多，對橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個承重部位均造成不利影響。

2．2T梁病害

(1)混凝土施工質量較差，施工完成后，混凝土表面出現蜂窩、麻面;保護層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水。此類病害短期內不會引起橋梁承載能力的降低，但對結構耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導致內部鋼筋銹蝕，繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開裂，長期作用會降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑，對于預應力混凝土橋梁，如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴重。

(2)在主梁跨中1/4L～3/4L之間，腹板產生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L～3/4L跨附近承受較大彎剪導致梁體腹板混凝土主拉應力超過允許值，進而產生裂縫。而在主梁支點附近，梁體腹板上產生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點附近位置承受較大剪力，當主拉應力過大或腹板抗剪能力不足時會導致斜向剪切裂縫的產生。主梁斜截面強度不足會導致結構產生剪切性破壞，該類破壞屬于脆性破壞，在橋梁結構中不允許發生。

2．3蓋梁病害

由于橋梁運營時間較長，伸縮縫橡膠條破損漏水，蓋梁上建筑垃圾堆積，排水不暢，加上蓋梁混凝土施工缺陷，環境中的水及侵蝕性介質就可能滲入混凝土內部，導致了混凝土碳化和鋼筋銹脹，影響結構的受力性能和耐久性，部分蓋梁的整體承載力降低。

2．4支座病害

橋梁支座已經使用27年，橡膠開始老化，鋼板嚴重銹蝕，支座已經接近使用壽命。

3加固設計

針對此現狀，考慮到原設計T梁抗裂安全儲備較小，T梁間橫向聯系偏弱，考慮進行全面加固。除對出現病害的部位進行維修加固外，另從兩個方面加強橋梁的橫向聯系和承載力:①對尚未出現但未來最可能出現病害的T梁進行整體性加固，提高T梁的承載能力;②對全橋T梁橫隔板進行整體性加固，提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除，采用雙層鋼筋網片或并筋橋面鋪裝，加強橋梁的整體性。主要加固方案如下:

(1)對全橋已出現裂縫的所有T梁全部進行加固，考慮到橋梁西半幅未來通行重車的可能，有必要對西半幅未出現裂縫的部分T梁進行整體性加固，如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現裂縫需要加固的，則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復后進行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對梁體豎向裂縫嚴重的T梁增加體外預應力。本次加固中，考慮到20mT梁梁體未出現斜向裂縫，不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～6號橫隔板之間的腹板，其中，跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和6～7號橫隔板間腹板出現裂縫，則對1～2和6～7號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～7號橫隔板之間的腹板，其中，4～5號橫隔板間腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和7～8號橫隔板間腹板出現裂縫，則對1～2和7～8號橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#－7#T梁。腹板粘鋼除116－1#、123－1#、124－1#、133－1#134－1#、135－1#梁采用方法1加固外，其余均采用方法2。而對于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現4條或4條以上豎向裂縫，或梁體出現2條或2條以上豎向貫通裂縫，則對T梁采用體外預應力加固，其余計劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。

(2)對全橋未加固的所有橫隔板進行加固，增大橫隔板截面，加強橫向聯系，避免單梁受力。具體方案為對全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固，鋼板材質采用Q345B，鋼板厚度6mm，鋼板外露表面進行防腐涂裝。并對40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋，澆筑快速修補料增大橫隔板跨中截面。

(3)對出現裂縫和大面積銹脹的蓋梁進行加固，對蓋梁出現嚴重銹脹的部位進行處理，首先將銹脹部位混凝土鑿掉，其次對發生銹脹鋼筋進行除銹處理，后澆筑環氧混凝土(在破損區域過大處使用)進行修補，對病害嚴重或出現受力性裂縫的蓋梁進行粘貼鋼板加固。

4加固前后結果對比分析

經體外索加固后，雖然邊梁的抗力值未變，但由于體外預應力索改善了結構的受力性能，邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設計時提高了8.39%;50mT梁經過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設計時提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計算彎矩Mj，中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項指標均滿足《公路橋涵設計通用規范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTJ023-85)的要求。

篇（6）

水閘在水利工程中應用很廣，底板部位易出現問題，長期以來困擾著工程界。一直未能很好解決。該問題的出現，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進行水閘設計時，一定要根據閘址附近的地形、地質條件和水文、施工、管理等因素，認真研究，合理布置。

一、底板混凝土配料的控制

混凝土生產系統在使用前要進行保養、校核，確保計量準確性，材料配合比允許偏差必須控制在水泥、水、混合料為±2%；砂、石為±3%；外加劑為±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自動計量系統控制外，對減水劑要先用天平稱量每盤料的用量，然后裝袋備用。根據現場工地試驗室提供的混凝土施工配料單嚴格配料，機械攪拌時料斗投料順序為：先加碎石，后加水泥、減水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時間從投料完畢組成材料，在攪拌機內延續攪拌時間不得少于2分鐘，摻入抗裂防滲纖維混凝土攪拌時間不得少于2.5分鐘。

混凝土出料時隨時測定坍落度和拌和物溫度、觀察混凝土拌和質量，嚴禁生料輸送，確保混凝土澆筑質量。由于底板混凝土倉面較大，混凝土用量多，可采用混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時不得直接支撐在鋼筋、模板及預埋件上，每隔一段距離要用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預防堵管，確保混凝土順利出料。混凝土泵送前要用清水濕潤管壁，然后拌制1：2水泥砂漿混凝土泵和輸送管內壁，用的水泥砂漿要分散布料。

混凝土澆筑過程中，前場和后場均須布置管理人員隨時指揮協調。現場可用對講機聯系來控制混凝土澆筑速度及拆布管時間，以確保混凝土整個澆筑過程緊張、連續、有序地進行。同時要安排專人測定混凝土入倉溫度、坍落度，并留置規定制取的試壓塊組數。混凝土澆筑前，要保證倉內無雜物，模板、鋼筋、預埋件符合規范要求，一切準備工作就序，并做好質量自檢記錄。經現場監理驗收后方可進行澆筑。底板澆筑前要在倉面平均劃分施工區域，混凝土澆筑自西向東、由遠而近。混凝土按一定厚度、順序、方向分層進行，上下層之間的混凝土澆筑間歇時間不得超過混凝土初凝時間。開始布料，兩管同時進行，采取“斜面分層”法施工。

振搗混凝土應從澆筑層的下端開始，逐漸上移，以保證混凝土施工質量，在底層混凝土初凝前安排一臺泵進行面層防滲抗裂混凝土施工。混凝土灌筑后用插入式振動器振搗，振搗時與混凝土表面垂直，操作時做到快插慢拔，上下略為抽動，插點均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，使混凝土達到均勻振實。插入式振動器在每一插點上的振搗時間以混凝土表面呈水平而且水泥漿不再出現氣泡為準。

二、水閘底板混凝土的分析

目前在對待混凝土底板結構問題上，一般是允許出現裂縫，而對其寬度進行一定的限制，不同國家和地區對不使用環境和要求下的混凝土建筑物的裂縫寬度有不同的控制標準。我國《混凝土結構設計規范》允許裂縫寬為0.2-0.3毫米，在對待裂縫問題上提出限制與允許的兩種方法。變形變化引起的約束應力首先要求結構所處的環境能給結構以變形的機會，即變形得到滿足，則不會產生約束應力。

在全自由狀態下，結構可以有任意長度、任意溫差不產生約束應力，因此給結構創造自由變形的條件就是允許原則。在實際工程中，全自由的理想狀態不易做到，但是可減少約束，釋放大部分變形，使之出現較低的約束應力；當結構處于全約束狀態，要讓任意長度不設伸縮縫亦不開裂，則只須所選用的結構材料具有足夠的抗拉強度和極限拉伸即可。該設計原則稱為限制原則。一般說來，對于限制原則，必須有足夠的強度儲備；采取允許原則，必須有充分的變形余地。現在一般認為，混凝土建筑物不出現裂縫是不可能的，或是很困難的。防止裂縫出現，在材料、設計、施工、運行和維護等方面均有一定的研究，但還不夠完善或效果不是十分明顯。在水工結構工程中，以限制原則為主，力求工程各部位都不裂縫。

三、水閘底板外部環境的控制

水泥水化產生大量的水化熱，在1～3d內可放出熱量的50%，甚至更多，當混凝土達到最高溫度后隨著熱量的散發又開始降溫，直到與環境溫度相同。底板為大體積混凝土，熱量傳遞的同時更易在內部積存，導致了內部溫度高于外部溫度，內部出現峰值溫度。升溫階段結束后，是散熱階段。內外混凝土散熱條件不同，外部混凝土和外界環境接觸，散熱條件好，熱量容易散發，內部混凝土散熱條件差，于是在降溫階段又造成了外部混凝土溫度低于內部混凝土溫度。這樣在升溫和降溫階段都使底板內外混凝土形成了同一方向的溫度梯度。導致了其變形的不一致。內部膨脹受到外部的限制，或相應地外部收縮受到內部約束，于是在外部混凝土中產生了拉應力。當外部混凝土拉應力達到其極限拉應力，裂縫就會產生。裂縫初期很細，隨著時問發展繼續擴大、變深，甚至貫穿。除了混凝土水化引起的溫度作用外，運行期環境溫度變化也會產生作用。特別是遇到寒潮襲擊、表面溫降特別大時，裂縫發展更為嚴重。從以上分析可以看出，影響內外溫差的主要因素有混凝土水泥用量、水泥品種、澆筑入模溫度及環境溫度等。

混凝土內的水分，少部分提供了水泥水化的需要，少部分泌出流失，大部分水分是在澆搗完畢后慢慢蒸發掉的。隨著水泥的凝結、硬化，混凝土中的水分在未飽和空氣中慢慢散失，引起混凝土體積縮小、變形，這種變形稱為干縮。由于混凝土的水分蒸發及含濕量的不均勻分布，形成濕度變化梯度。其水分蒸發總是從外向內，由表及里。表層混凝土的水分蒸發程度和速度總是大于內部，表層混凝土收縮的程度亦大，其變形會受到內部混凝土的限制，在表層混凝土中也產生拉應力，使得表層混凝土總的拉應力加大，產生干縮裂縫，但干縮一般只發生在表層。混凝土的配合比和組成是影響干縮的主要因素，一般水泥用量多，水灰比大，則干縮也大。骨料密度大，級配好，彈性模量高，骨料粒徑大，可以減小混凝土的干縮。其次，混凝土的養護和環境對干縮也有很大的影響。

篇（7）

1.1防滲處理

（1）首先應根據各斷面滲漏及壩下游溢出點的位置和范圍，重點對壩體和壩基的滲漏量的大小和滲透的穩定性復核，也要對壩下游溢出點的滲透穩定性進行多次復核。

（2）壩體滲漏。對壩體滲漏進行處理時應該結合不同的壩型、現高及滲漏情況，具體問題具體分析，綜合比較處理方案。根據近幾年我省水庫出險加固的一些成熟經驗，對于土石壩壩體滲漏不宜使用建設混凝土防滲墻的方法進行處理，對于我省南部地區比較可靠、經濟合理的處理方式是采用高壓噴射灌漿。

（3）壩基滲漏。截水槽是目前為止最為經濟高效而且簡單的對壩基滲漏的處理方案，在水庫可以排空而且對工期要求不緊張的條件下可以優先選擇；由于通常使用的鋪蓋方法，不能完全截斷滲漏，工程量又較大不建議優先使用。對壩后有沼澤化、壩基有承壓水的情況時，選用透水蓋重或減壓井；若存在由于地質破碎嚴重、有斷層現象等地質問題導致的滲流時采用高壓灌漿措施。

（4）防滲加固技術土石壩防滲加固措施主要分為水平防滲和垂直防滲兩大類，原則是上堵下排，使其滲透坡降不超過允許坡降，保持土體的滲透穩定，若水平防滲出現問題可修補或用垂直防滲替換。

（5）由于水壓的作用，土層的透水性在離心墻底部越近除表現為越大，防滲墻出現裂縫的位置越高，出現裂縫對各部位的滲透坡降不利影響越大，因而保證防滲墻在透水性大的砂礫石層內的施工質量尤為重要。隨著水位的不同和壩體類型，防滲墻裂縫產生的位置和裂縫寬度對滲流的影響相比，前者對滲流控制的影響更大。防滲墻的完整性比防滲墻滲透系數大小對滲流控制的影響要大。

1.2土石壩壩坡穩定性處理

（1）當土石壩坡穩定性不足時，要綜合考慮大壩建筑形式、建筑構成現狀、就地取材情況、地形氣候條件等多方面因素，在放緩邊坡、壩坡培厚等主要解決方案中，統籌兼顧，科學分析經濟合理性，確定恰當的加固方案。

（2）對于抗震能力不足的中小型水庫，首先要進行適當的放坡處理，加固防滲墻，改造排水；若壩體或地基有存在液化的可能，在采取置換壩體（基）夯筑材料的同時，進行振沖加固。

（3）對于壩體結構存在問題的水庫。若土壩壩坡不穩定，建議對壩坡進行放坡處理或加厚壩體；若壩坡裂縫或塌陷，可采取灌漿或一般回填處理；但如果大壩上游壩面出現呈現水平方向的明顯裂縫，要特別給予關注，一定要認真研究，妥善處理。

1.3護坡及壩頂結構

（1）護坡。原有的漿砌石、混凝土護坡若破換面積不大，程度不嚴重，應在原有護坡的基礎上進行局部的翻修、加固，不宜更換原材料重建；上游護坡要根據壩型、氣象、施工工藝、建材保障條件和穩定性的要求，從經濟耐久的角度出發科學合理選擇護坡形式和具體范圍；對于下游的護坡應以種草綠化為主，盡量簡化。

（2）壩頂。如若水庫出險加固后不以發展庫區旅游為目的，則壩頂路面應以滿足防汛功能的最低要求為主，也無必要設置任何人員防護設施，壩頂路面鋪設泥結碎石即可，以節約投資。

1.4觀測、檢測、機電設備及金屬結構

（1）由于病險水庫水庫一般建設時期較早，基本上無任何大壩安全觀測檢測儀器設備，本次出險加固一定要予以配備，資金充足或水庫等級較高的盡可能配備壩上自記水位計、雨量計等自動化程度較高的設備，資金捉襟見肘、水庫等級不高或人力資源較為豐富的建議采用人工觀測水尺等人工檢測觀測設備。

（2）選擇機電金屬結構操作設備應以安全可靠、簡單耐用、便于操作為原則，建議優先選用螺桿式啟閉機、電動葫蘆等設備。啟閉設備宜選用手動和手電動兩用形式。

（3）無論選擇何種檢測觀測、機電設備及金屬結構，一定要加強對水庫管理人員的相關培訓，保證科學、合理的使用以上設備，延長使用壽命。

1.5泄水建筑物出險加固

根據溢洪道的病險情況，結合實際選擇治理辦法，盡量在原有溢洪道基礎上進行維修改造，不能滿足防洪要求的，力求通過加寬和加深過流斷面，從而增大下泄洪流量。如果由于各種原因在原址改造比較困難，確需新建的，應盡量選擇正槽式溢洪道，以避免大范圍挖壩體和山體，減小工程量。中小型水庫建設溢洪道時要力求簡單可靠，便于管理，增建溢洪道時應考慮離岸式正槽式溢洪道，對于溢流堰建設，考慮采取無閘控制開敞式寬頂溢流堰，設計蓄水位即為堰頂高程，校核洪水位為溢洪道最大過流量。

1.6輸水建筑物出險加固

小型水庫涵管主要用于灌溉用水，埋設涵管水流方向盡量與大壩軸線垂直，設置在下游耕地較多的大壩一側，為防止壩體沉降引起涵管斷裂，涵管應放置在穩定巖石地基上。如果涵管破壞不嚴重的，可制作相應尺寸的鋼襯涵管，將鋼襯涵管和原有涵管之間的縫隙用砼澆筑，使新舊涵管之間結合緊密，形成整體。當前生產的鋼襯結構強度較高，材料更加耐腐蝕、耐磨損，鋼襯桶壁厚度較薄，內壁光滑，一般情況下過流量不會減小太多，而且在具體施工中也便于操作。

2中小型水庫完建后管理應注意的問題

2.1未通過驗收不得蓄水

新疆聯豐水庫，在2012年11月29日，天氣寒冷工程停止施工了，放水涵洞兩側上游壩坡60m寬的土工膜和上游水平鋪塑尚未鋪設，防滲體尚未形成，不具備下閘蓄水條件，未進行投入使用驗收，在這種情況下違規蓄水，致使壩體和放水涵洞接觸面發生滲漏破壞，最終導致潰壩，是一起責任事故。

2.2嚴格按《水庫工程管理設計規范》和“水庫調度運用計劃”執行

管理單位應正確認識工程安全和蓄水的問題，制定水庫日常檢查觀測、維修養護、水庫度汛方案、搶險應急預案、安全檢查等各項制度。水位控制是關鍵，禁止超標準蓄水運行。

2.3第一次高水位運行時，應注意觀察水庫各部件的滲流逸出點

除險加固以后的水庫，蓄水運行初期應密切觀察水位情況，特別要觀察下游壩坡、溢洪道、輸水洞與土坎連接處有無滲流溢出，若有滲流溢出，應迅速作搶險準備，以防止高水位時由于滲流沖刷導致破壞。

2.4水庫安全與利益發生沖突時強調安全

有些水庫，承包給個人經營管理，為了追求效益，超標準蓄水；在壩前修付壩搞養殖，這些都對水庫安全造成了極大的威脅，水行政主管部門要堅決制止，不能手軟。同時做好冬季壩前破冰工作，避免冰推力帶來的安全隱患。

篇（8）

近年來，隨著廣大人民群眾對改進房屋居住條件的要求不斷提升，促使工民建建設項目不斷擴大，力求全方位滿足人們的實際需求，特別是處在當今建筑市場競爭激烈的大環境背景下，企業想要在行業內屹立不倒，獲得生存發展的機會，就一定要在質量和安全性能方面做到最好，用實際建造出來的工程項目為本企業代言，因此，需要相關建設單位在滿足視覺效果的基礎上，做好結構的加固設計，從根本上保證建筑質量的安全穩定性。

1.建筑結構加固概述

1.1建筑結構加固原則

顧名思義，對工民建結構進行加固的主要目的在于提升建筑整體穩定性。在進行結構加固的階段會涉及到方方面面的內容和一些不穩定因素，所以，具體操作的過程中我們應該遵循下面的原則：第一，首先要勘察了解建筑結構屬于何種類型，做好相應的鑒定工作，要需要加固的范圍內做好相關設計，判斷是加固整體或者局部；第二，加固前要結構施工現場的操作條件，綜合考慮，選擇性價比高而且操作盡量簡單的施工操作方法。因為現在大多數的建筑結構都會選擇鋼筋混凝土結構，因此，我們需要不斷提升混凝土的強度和韌性，才可以起到加固的作用，并且可以很好的協調舊建筑與新建筑混凝土結構的協調性；第三，建筑結構很容易被外界環境因素所影響，像是溫度過高、腐蝕、地震等情況的發生都會產生破壞作用，所以在進行加固方案設計的過程中，要把相關的不利因素充分考慮進去，制定出行之有效的加固對策，保證被加固后的建筑結構可以正常投入使用；第四，進行結構加固的時候還要盡可能的控制施工成本，最好在不停產的條件下進行加固施工，盡可能的降低對舊構件造成毀損；第五，在進行加固操作的時候一旦發現結構損壞嚴重，就要采取停工措施，對存在的安全隱患進行逐個排查工作，保證施工人員的人身安全。

1.2建筑結構加固方案的選擇

在選擇加固方案的過程中，需要考慮的因素有很多，其中最重要的就是保證安全、高效和經濟性施工要點。假如在工程中沒有考慮人員的作業安全和使用技術的合理性，不斷會使工程進展的不順利，還會增加不必要的資金開支，不利于節省成本；與此同時，選擇加固方案還要特別注意，在保證基本加固要求的前提下，盡可能多的采用新工藝和新材料的使用方案。伴隨著科技的進步，社會的發展，在建筑結構中用到的新型材料更加多元化，如此，可以極大的提升建筑的使用壽命。

2.工民建的加固設計

2.1直接加固法

想要做到順利對混凝土建筑結構完成加固操作，我們一般會在表面進行澆筑，如此在提升混凝土截面高度的同時，也會增大截面面積，增大抗剪力。與此同時，考慮到混凝土結構在建筑中運用在存在一些特殊部位，通常會用“環氧樹脂化灌漿”法進行操作，此技術的原理為，把型鋼和被加固的構件有效粘合在一起，提升內部穩定性。像這種直接加固的方法不勝枚舉，它們的操作方法也較為相似，在設計的時候只要根據不同的結構類型做好相應的調整工作就可以了。

2.2間接加固法

我們所說的間接加固方法通常指的就是預應力加固法，其中包含的兩種最主要的加固方法為水平拉桿加固法和下撐拉桿加固法。前者加固產生的效果是能夠及時有效的抵御外界荷載作用下出現的彎矩，能夠有效緩解因為外力產生的荷載效應，實現結構加固；而后者加固的原理是對外力產生的荷載進行抵消，在消除荷載的同時起到加固效果。

2.3砌體結構加固

首先，直接加固。一是，鋼筋混凝土外墻加固方法，該方法適用范圍極廣，可以恰當的應用到不同的砌體類型加固上，并且能夠獲得顯著的加固方法，屬于應用最多的加固方法；二是，采用鋼筋水泥砂漿外層加固方法，此法應為適用范圍廣，在砌體墻加固中受到廣泛歡迎，但是卻無法提升相應結構的承載力，因此，此方法在使用過程中往往會受到諸多局限；三是，增設扶壁柱加固。操作原理與上述相似，除了適應能力強，我們也應看到其本身的劣勢，雖然能夠進行結構加固，但是面對高等級地震卻沒有抵御能力，因此，不適用于地震災害的多發地帶。其次，間接加固。上文已經分析過最常見的預應力加固法，下面不在贅述。另外，還有一種比較常見的加固方法就是無粘結外包型加固。這種加固技術也具有明顯的操作優勢，就是工藝簡單、運作靈活、能夠適應各種類型的加固要求，一般情況下，運用范圍最廣的就是在普通砌體柱加固中。之所以其他類型用到的概率不是很高，主要是由于它的造價成本比較高，最消耗一定的資金，不利于節約工程成本。所以，在各種方案進行具體選擇的過程中，還要結構建筑結構的實際情況決定。不僅如此，還能夠針對具體的施工部位，對構造柱的裂縫和破損位置做好相應的修補與加固措施。此種方法在工民建結構加固操作中經常被用到，占有重要地位。

2.4鋼結構加固

首先，對鋼結構進行加固的前提是要精確計算架構圖形。運用這種加固方法的主要原因，主要是通過觀察分布情況，做好細致的調整工作，使邊界位置和節點按照正確的軌道走向變化。我們可以通過調整截面內力、提升結構剛度、增加中間支座的方法達到良好的加固效果；第二，對構件截面做好加固措施。當然，并不是所有的截面都要用到這種方法，而且要求平整度與規定內容相符合，最重要的是與截面的具體情況要保持一致；最后，對梁柱節點做好加固措施。目前為止，一般來說可用于進行鋼結構連接的方法主要包括焊接、鉚釘連接等。在具體應用的過程中，我們要以現場的具體施工情況，制定出具體的加固方案，保證加固效果。

3.結束語

綜上所述，工民建工程的結構加固設計的好壞，對建筑的整體質量和安全性具有深遠的影響，這就要求相關的工作人員深入分析、了解工民建結構加固設計的重要性，要明白工民建工程對國家和人民生命財產安全方面起到的作用，所以，在設計過程中，必須綜合考慮方案的準確性和合理性，結合建設工程的具體特點，施工現場的情況，選擇最為科學合理的加固方法和技術，從根本上保證工民建項目的施工質量。

作者:鄒建林 單位:吉林省第二建筑有限責任公司

參考文獻

［1］王永泉．關于常見工民建結構加固設計的技術［J］．城市建設理論研究(電子版)，2014(4):123－124．

篇（9）

大劉坡橋位于天津寶坻縣境內九園公路的潮白河上。橋全長790.3米，橋面寬度9米（即1+7+1），上部結構為56孔、5片跨徑14.1米的普通鋼筋混凝土T型簡支梁橋，橫橋向有3道橫隔板。橋面鋪裝為鋼筋混凝土（7.5~11~7.5厘米）和3厘米瀝青混凝土面層。每8孔為一道伸縮縫，其間為橋面連續鋪裝。舊T型梁外形（如圖1）。舊梁設計荷載等級：汽-13、拖-60。

下部結構墩柱及蓋梁是在原橋位上游側95年重新設計建造的，為單排雙樁（柱）式，荷載等級：汽-20、掛-100。受公路發展公司委托，我院于4月12~13日對該橋進行了檢查。由于原有公路的技術標準低（汽-13、拖-60），通行能力差，加之目前交通量的增加和汽車載重的增加，上述舊橋是不能滿足承載力要求的。受資金和材料資源及斷交時間的限制，也不可能全部拆除并新建，只能考慮投資較少，工期時間短且能增加承載力的各種橋梁加固技術予以改造。這其中采用體外預應力鋼筋加工技術，確為一種簡單易行且能與新建下部結構荷載（汽-20、掛-100）看齊的有效方法。

體外預應力加固方法的實質是以粗鋼筋、鋼絞線或高強型鋼等鋼材做為施力工具，對橋梁上部結構施加體外預應力，以其產生的反彎矩抵消部分外荷載產生的內力，從而達到改善舊橋使用其性能并提高其極限承載力的目的，本橋只涉及粗鋼筋的體外預應力加固提高荷載方案。

一、體外預應力構造：主要由四個部分組成

1、水平筋與斜筋：由高強螺紋粗鋼筋組成，構造見圖2，其作用是施加預應力提高梁的承載能力。

2、梁端錨固：先將梁端部分混凝土橋面板鑿掉，將梁端頂面上角鑿成與斜筋傾斜方向相垂直的斜面（需剪斷局部架立鋼筋和箍筋），在端橫隔板上開鑿與斜筋方向相同的斜孔，然后，將用角鋼或槽鋼制作的支承墊座用環氧砂漿固定在已鑿好的梁端斜面上。斜筋穿過橫隔梁和支承墊座的斜孔，用千斤頂進行張拉并用螺母錨固在支承墊座上，最后用混凝土將錨頭封閉，見圖3。

3、水平滑塊：由聯接斜筋和水平筋的活動滑塊支承座和固定在梁底的支承鋼墊組成，其構造見圖4，其主要功能是通過滑塊的水平滑動，以調整斜筋與水平筋之間的內力分配比例，并使表面受力趨于均勻。

二、體外預應力提高荷載等級計算：已知的設計參數如下：

1．T梁混凝土設計標號25Mpa。水平筋極限應力計算時，取，截面強度計算時取混凝土抗壓設計強度，取混凝土極限壓應變

2.原T梁配筋參數：其T梁截面配筋見圖5

跨中截面：,

支點截面：,

,,

.原梁斜截面內受拉縱向鋼筋的配筋率：

3.體外索配筋參數：

經加固設計分析，體外索水平筋取為，斜筋取為，均為冷拉Ⅲ級鋼（單控）。

兩墊板中心之間的水平距離：，上錨固點至墊板中心的水平距離：

,

體外預應力筋至T梁底距離

體外預應力損失：

1）預應力鋼筋與水平滑塊之間的摩擦：因是水平張拉

2）具變形引起的預應力損失：,因是水平張拉，故，查規范按計,

3)溫差引起的損失：。

、：分別為預應力鋼筋與混凝土的線膨脹系數,

,Δt:為年最高溫度與施工時的溫度差；15°

故：

4)分批張拉引起的混凝土彈性壓縮損失：因單片梁兩根水平鋼筋同時張拉，使單片梁間的。

5）鋼筋松弛引起的損失：一次張拉

6)混凝土收縮與徐變引起的應力損失

因舊橋混凝土的收縮與徐變在長期使用過程中已基本完成。體外筋加固體系并不會使橋梁恒載增加許多，且使原梁受壓區的應力明顯減少。因此，即可近似取混凝土收縮、徐變損失。于是，體外筋加固中預應力鋼筋總的應力損失為：

預應力水平筋重心到截面上邊緣的距離

無粘結預應力筋的有效預應力，滑塊與梁底之間的摩擦系數（屬于滑動摩擦），反映斜筋與水平筋拉力之比的系數，體外斜筋中的有效預應力

1、計算體外鋼筋的極限應力：

由于水平筋和斜筋在材料及其截面面積方面的差別，其有效預應力是不同的，亦即兩者的應變量也不同。若以水平筋的應變為準，將斜筋的應變狀態換算為水平筋的應變狀態，并在此情況下求出體外筋的總長度，即為體外筋的換算長度。式中分別為體外預應力水平筋和斜筋中由有效預應力產生的應變。

，則。令：。梁跨中破壞截面的剛度與極限狀態下梁體各截面平均剛度的比值，體外預應力鋼筋換算長度與梁的計算跨徑之，與支承條件有關的撓度系數對于按均布荷載考慮的簡支梁由彈性變形理論可求出，體外水平筋配筋率，原梁受拉鋼筋配筋率，原梁受壓鋼筋配筋率，參照現行公路橋規（JTJ023－85）中對鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件的強度計算方法，按矩形截面試算：體外水平筋的極限應力，Rab’iχ=σAy+AgRg-A’gR’g則，令水平筋極限高度系數ξy為梁發生截面破壞時實際受壓區高度χs與體外水平筋重心到梁頂面的距離之比，即，

，再將代入上式，可得，將此式展開并經整理即得矩形截面體外水平筋極限高度系數，為體外水平筋的極限應力增量，其上式中

由圖6中假定當最大彎矩截面發生破壞時，兩個未破壞的梁段均發生剛性轉動，即無撓曲變形的幾何關系，三角形的相似比可建立如下幾何方程：；：體外預應力鋼筋的總伸長值。：梁破壞時的極限撓曲值。：梁發生截面破壞時實際受壓區高度。由上式得：，根據總伸長量即可求出體外預應力鋼筋的極限應變增量；考慮體外筋中有效預應力的影響后，體外預應力筋的極限應變其中εy為體外預應力水平筋中由有效預應力產生的應變。由于體外水平筋在梁達到極限狀態時并不屈服，因此，將上式兩端分別乘以預應力鋼筋的彈性模量，則體外水平筋的極限應力可用下式表示：此式第二項即為體外預應力水平筋的極限應力增量，又由于與加固梁跨中極限撓度則可導出：將其化簡后可得一關于水平筋極限應力增量的一元二次方程。即：；式中系數

解方程：：即：；

解出：：；則水平筋極限應力為：

其體外斜筋極限應力公式為：；由于體外斜筋與水平筋配筋面積不同，取大者，；則

2。計算抗彎強度

由于<

，說明中性軸在T梁的頂板內，即為第一類T形。因而按寬度為的矩形截面計算抗彎強度。在此可忽略受壓區鋼筋的影響，則由規范公式計算中性軸位置：

受拉鋼筋合力作用點到體外索水平筋重心的距離為：

；

再由規范公式計算加固體系的抗彎強度：

該梁提高等級后由汽車荷載控制設計，跨中截面的最大計算彎距；

因此經體外筋加固之后，梁的抗彎強度滿足設計。

3.計算抗剪強度

該梁最大支點剪力由掛車-100控制，其值為；作用在梁端部體外筋中的預加力應作為外力考慮，其豎向分量將抵消一部分外荷剪力。假定在極限狀態下，體外斜筋中的應力為，考慮材料安全系數后，則其預剪力的豎向分量為：；

；

篇（10）

中圖分類號：TV698.23 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0337-01

1 前言

該水庫控制流域面積254km2，水庫總庫容2.988億m3，是一座以灌溉、防洪為主，結合供水、發電的綜合利用大（2）型水庫。水庫工程包括樞紐工程和配套工程2部分。樞紐工程包括攔河壩、溢洪道、泄洪洞、發電引水隧洞、發電廠和升壓站等建筑物。攔河壩壩頂長435m，寬度6m，壩頂高程59.3m，最大壩高49.3m，壩頂設有1.1m的混凝土防浪墻。大壩為瀝青混凝土斜墻砂礫石壩，壩體主要由河床砂礫石填筑而成。大壩防滲體由壩體瀝青混凝土斜墻和壩基混凝土防滲墻組成。

2 大壩防滲加固設計分析

2.1 壩頂構造

原壩頂防浪墻拆除，新建“L”型混凝土防浪墻，墻頂。

2.2 壩基防滲

在原混凝土防滲面板上游側再設一道厚80cm的C20混凝土防滲墻，兩墻間的中心距離為2.80m，施工平臺高程為12.0m，防滲墻底高程為-5.0m，最大墻深17.0m，防滲墻336.0m，分為42個槽段，每個槽段長8.0m。混凝土防滲墻墻體材料采用C20低彈模混凝土。兩道防滲墻間和新建混凝土防滲墻上游側1.20m范圍內、10.0m高程以上的砂卵礫石予以挖除，上游側開挖邊坡為1∶1，新混凝土防滲墻10.0m高程以上墻體鑿除。在高程10.0m以上、兩道防滲墻之間以及防滲墻上部新設C30混凝土頭墻，高2.60m。其余部分用黏土夯實回填，回填頂高程為13.0m，頂寬3.60m。混凝土頭墻與每道混凝土防滲墻之間設2道BW-Ⅱ遇水膨脹止水條。2道防滲墻之間砂卵礫石和兩岸岸墻基礎以及底高程-5.0m以上的兩岸防滲墻基礎采用帷幕灌漿處理，以形成封閉的壩基防滲系統。原防滲墻頭部不鑿除，新建的C30混凝土頭墻高2.60m，底寬2.00m。原河床段壩面部分圓弧段切除白漆涂層和挖除#60瀝青混凝土封閉層，在其上面布置兩道寬5.0m、厚35～62cm的C30混凝土趾板。

3 大壩主要存在的問題

經長期檢查觀測、鉆孔取樣檢測及資料分析，大壩主要存在以下幾個方面的問題：

1）壩體滲漏。瀝青混凝土斜墻老化嚴重，其滲透系數、劈裂抗拉強度、撓跨比、彎拉應變值等主要指標均不滿足規范要求和原設計要求。其中，滲透系數為0.6×10-6～617×10-6cm/s，遠大于原設計滲透系數不大于10-8cm/s指標的要求；小梁抗彎撓度比為0.86%～1.19%；劈拉強度僅為0.33～0.44MPa。運行期中反復發生嚴重裂縫；瀝青混凝土面板老化也較為嚴重，其防滲能力已大為降低，滲透系數已增大100多倍。反弧段面板防滲底層沿壩軸線方向已拉裂，雖然經過多次修補，但是未能根本解決問題。從1993年的裂縫檢查記錄與2002年檢查記錄比較分析來看，裂縫的長度、寬度都在延伸。1993年的縫到2002年，其長度增加了46.8%，0+321.00m樁號裂縫在1993年檢查的記錄寬度為10mm，2002年己擴展到50mm。

2）壩基滲漏。壩基混凝土防滲墻已有局部損壞，導致防滲墻后砂礫壩體的滲流比降增大，已超過其容許比降而發生局部滲透變形。壩基及壩體砂礫石填筑料為管涌性土，是大壩防滲系統存在的致命問題，將導致滲流穩定的局部破壞和大壩結構失穩。

4 大壩防滲加固方案比選

針對該工程的特點和大壩防滲系統存在的質量問題，需進行防滲加固處理。若對大壩防滲面板只進行局部修補，則可能導致局部裂縫修補不能到位，使修補的裂縫繼續開裂。此外，考慮到瀝青混凝土面板日后會繼續老化，防滲性能會進一步下降，使裂縫的開裂速度和頻率加快，將引起大壩的破壞。因此，大壩必須進行全面防滲加固處理。

4.1 大壩防滲加固方案研究

根據該工程的特點和存在的問題，大壩防滲系統全面防滲加固處理，有以下2大方案可供選擇：

4.1.1 在原防滲系統上進行全面防滲加固

在原防滲系統上進行全面防滲加固方案，有壩基防滲加固和壩體防滲加固2種方案可分別進行比選。對于壩基防滲加固，可考慮高壓噴射灌漿、混凝土防滲墻等方案。若采用高壓噴射灌漿，由于壩基松散砂卵礫石層和含泥砂卵礫石層中存在直徑大于30cm的卵礫石，施工難度較大且防滲效果難以保證；混凝土防滲墻施工簡單，其成墻整體性好，厚度均勻連續，質量可靠，防滲效果好，觀測方便，耐久性好。

相對高壓噴射灌漿方案而言，混凝土防滲墻是一種穩妥可靠的加固處理方案。因此，在原防滲系統上進行壩基防滲加固處理時，選用混凝土防滲墻方案。對于壩體防滲加固處理，結合該工程的特點，可考慮采用迎水面M40鋼絲網水泥砂漿面板防滲加固、迎水面#100瀝青混凝土面板防滲加固和迎水面C30常規混凝土面板防滲加固等方案。

4.1.2 建立新的防滲系統進行防滲加固處理

攔河壩建立新的防滲系統進行防滲加固采用混凝土防滲墻方案。并選擇懸掛式混凝土防滲墻加帷幕灌漿（墻底高程-20.0m）和非懸掛式混凝土防滲墻2個方案進行比較。

1）懸掛式混凝土防滲墻加帷幕灌漿防滲加固方案。先挖除42.0m高程以上部分上游側壩體，開挖底寬10.48m（下游側距離壩軸線7.0m），開挖邊坡為1∶1.50。防滲墻施工平臺高程為42.0m。防滲墻軸線位于壩軸線（壩頂防浪墻上游面下游3.0m）上游側32.50m。防滲墻長381.0m，墻厚1.20m，底高程為-20.0m，兩岸岸坡段與基巖連接。防滲墻兩岸設寬為2.4m的C20混凝土岸墻。對于-20.0m高程以下的壩基泥礫層采用帷幕灌漿處理，帷幕灌漿孔距為2.0m，孔深深入壩基基巖相對隔水層以下5m。防滲墻施工完成后，將防滲墻頂部以下1.0m全部鑿除，新建C20混凝土頭墻（高2.0m）。

2）非懸掛式混凝土防滲墻防滲加固方案。除要求非懸掛式混凝土防滲墻墻底嵌入基巖內1.0m外，防滲墻施工平臺以上壩體和防滲墻結構與懸掛式（墻底高程-20.0m）混凝土防滲墻加帷幕灌漿防滲加固方案相同。經對上述2個方案的布置與計算比較，懸掛式混凝土防滲墻加帷幕灌漿防滲加固方案應力小，可以滿足墻體材料的應力要求，滲流穩定可以滿足要求，滲流量較大，投資小；而非懸掛式混凝土防滲墻防滲加固方案應力大，不能滿足墻體材料的應力要求，滲流穩定可以滿足要求，滲流量較小，投資大。

4.2 大壩防滲加固實施方案比選