1加固目的

隨著我國國民經濟的日益發(fā)展，交通運輸量的迅速增長，截止至2000年，我國危橋總長已達2萬余延米。若將其拆除重建，不僅要耗費大量資金，而且工期也較長；若有計劃、有步驟的對現有舊橋進行加固改造，橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性,為國家?guī)砭薮蟮慕洕蜕鐣б妗Ｒ虼?加固設計必須本著“牢固可靠、簡便耐用、經濟適用”的基本原則。

2加固方法

加固，簡單來說，就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。舊橋加固方法可綜合為以下幾類。

2.1結構性加固

體外預應力加固法。體外預應力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設置預應力材料，通過張拉對梁體產生偏心預應力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消部分自重應力，減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力，能夠較大幅度的提高結構承載力。目前常用下撐式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法兩種。

摘要：在全國范圍內依舊存在大量的老舊建筑，此部分建筑由于使用年限、建筑工藝等方面的原因很難滿足現階段抗震應力需求，又由于成本等因素無法拆除新建，故而需要通過加固修繕等方式來保障建筑安全，其中隔震加固是一種有效的方式。本文以某地的一處80年代老舊建筑為例，探究隔震加固的具體設計要點，旨在為后續(xù)的工作提供一定的參考。

關鍵詞：老舊建筑；隔震加固；設計方案

隨著我國建筑工程的不斷發(fā)展，新理念、新標準、新技術不斷出臺。尤其是近年來，在地質災害的作用下，部分老舊建筑出現了裂縫，甚至是坍塌事故，更提高了社會對于老舊建筑安全性的關注。在此種背景下，在無法拆除新建的前提下，對老舊建筑進行基于現代施工技術的加固設計是一種可行方案。其中隔振加固又是其中較為常見的一種。本文以某地震帶區(qū)域工廠辦公建筑為具體的案例，對其隔震加固的具體設計方案進行分析，希望能夠指導后續(xù)的其他類似工程。

1工程概況

本項目所研究的老舊建筑為某地震帶所屬地市某橡膠廠的辦公用房。該建筑于1983年設計施工，1985年交付使用，樓齡34年。該建筑的長52m，寬45m，呈C型分布，主樓與配樓間通過連廊鏈接無明顯的應力聯合。該建筑地上部分采用搭錯方式進行構建，內部分為A、B兩棟，其中A棟地上4層，層高6.45m，B棟地上7層，層高為6.45m，二者為一體施工結構，無地下室。從工程角度考慮，該建筑為鋼筋混凝土框架結構，樓板構造采用空心預制板予以構建，值得關注的是預制板與框架之間的鏈接在B棟結構上為現澆工藝，在A棟結構上為錨嵌工藝。目前，建筑依舊作為辦公樓宇進行使用，建筑整體結構完好，部分梁柱出現合理裂縫，裂縫深度與分布均符合正常使用條件。

2加固意義及其總體設計

摘要：隨著城市的快速發(fā)展，一大批老房屋因超過設計基準周期或使用功能的改變，需要進行加固維修。文章就某底部框架-抗震墻砌體宿舍樓的加固設計進行探析，闡述結構加固設計過程中的注意事項。

關鍵詞：磚混宿舍樓；加固設計；抗震

某公寓宿舍樓，由于使用年限過長，導致墻體材料強度不滿足規(guī)范要求，且原設計的構造要求也不滿足現行國家規(guī)范要求，故需要對其進行加固。在加固設計中，首先需明確該房屋的結構體系，按照現行國家規(guī)范要求進行計算，確定加固位置，滿足相應的構造措施，并進行加固改造。

1工程概況

該公寓宿舍樓位于云南省昆明市，始建于1984年，單體總建筑面積1455m2，為一棟三層底部框架-抗震墻砌體房屋，樓板采用預制板。建成至今首層作為車庫，二層和三層作為集體宿舍使用，使用用途一直未改變。由于使用年限過久，在使用過程中，出現漏水等情況，隨即業(yè)主方請檢測中心對該房屋進行結構安全性鑒定。根據鑒定報告：該公寓樓宿舍的整體安全性等級為CSU級，安全性不符合本標準對ASU級的要求，影響整體承載能力，應采取措施，對抗震承載力不符合規(guī)范要求的墻體進行加固處理?？紤]當時抗震設防要求，經過設計驗算插入值分析，根據采取構造措施的實際情況，結合現狀檢測結果，綜合評估約為6度抗震。

2加固目標

摘要：對1榀達到極限承載力的鋼筋混凝土框架進行了CFRP加固，對加固后的框架結構進行了模擬地震作用的水平低周反復荷載試驗，分析了被加固框架的受力性能及位移延性，研究了已嚴重損傷的混凝土框架結構經碳纖維加固后的抗震性能。試驗結果表明，嚴重損傷框架結構經碳纖維加固震后，其極限承載能力、耗能能力及延性等抗震性能有明顯提高。

關鍵詞：框架結構；抗震性能研究；水平低周反復試驗；碳纖維布加固

目前已進行的碳纖維加固研究主要是針對簡支梁、柱等單個構件及節(jié)點加固后的受力性能進行的研究[1-3]，而加固震后嚴重損傷甚至破壞的鋼筋混凝土框架的研究很少。本文針對1榀進行模擬地震作用的水平低周反復荷載試驗最大承載力、形成機構體系的鋼筋混凝土框架模型進行CFRP布加固，再進行水平低周反復荷載的試驗至破壞。

1試驗概況

1.1試件概況

圖1為1榀按1:3的縮尺模型設計的鋼筋混凝土框架，經模擬地震作用的水平低周反復荷載試驗，已達到最大承載力、形成機構體系。其裂縫分布如圖2所示，其中，柱端裂縫最大寬度達3mm。

摘要：特別在北方地區(qū)，出現的灌溉以及排澇等現象影響了交通的正常運行。近幾年已經建立了多種水閘對水流量進行制約，在各個地區(qū)的經濟變化上具有重要作用。但水閘在設計方式上，也存在著不同程度的損害現象，所以就要進行水閘除險加固設計。文章根據對水閘相關設計的研究，闡述幾種水閘除險設計的有效方案。

關鍵詞：水閘；除險；加固；設計

水閘在水力工程建設中已經廣泛應用，隨著我國在科技力量下的推動，水閘設計水平也得到較大提高。在設計水閘期間，要根據當地水力的生態(tài)變化、周圍環(huán)境、水系變化以及自然條件的影響進行分析，然后在設計結構上實現創(chuàng)新設計，并保證在施工期間運行管理的穩(wěn)定性，從而實現水力工程建設的新挑戰(zhàn)。

1水閘設計

1.1結構設計

水閘工程在整個結構布置期間，水閘的中心線要與河道中心線保持在同一水平上。建筑物在建設期間，要保證合理、美觀，并在整體設計上保證一定的成本效益和經濟效益。不僅在結構形式上保持美觀形式，閘孔以及寬度還要形成統一形式，從而實現水閘在運行期間的合理性。在水閘整個結構設計形式上，首先對閘頂高程進行設計。該高程主要為水閘門在上游閘墩頂部的高程設計。它不僅要考慮擋水現象，還要考慮泄水現象。在擋水期間，閘頂的高程一般低于水閘所在的正常蓄水水位。對于泄水，水閘頂部高程一般要保證低于水閘在洪水位上的設計。還要對底板高程進行設計，如果底板高程設計的比較高，在枯水期，就會影響河道流量。如果下游河床子在高程上沒有一定變化，閘底板設計的太低就不會影響水閘流量，一般會增加閘墩以及閘門的高程。對水閘閘孔在總凈寬以及孔數設計方式上，一般的水閘流態(tài)分為兩種，一種是泄流期間水流由于不受阻，形成堰流現象；一種是泄流期間由于閘門的阻擋現象，出現孔流狀況。所以，根據不同水位的設計要求，就應利用不同比值進行設計。

摘要：秦家灣水庫于1971年1月動工興建，1972年12月基本完成，受當時施工技術條件限制，水庫運行40年后，下游壩面出現潮濕、長青苔現象。文章以秦家灣水庫的工程地質條件和具體情況，對水庫存在的滲漏問題，提出了相應的防滲加固措施，效果明顯，水庫樞紐已經正常運行，對水庫發(fā)揮社會經濟效益具有重要意義。

關鍵詞：秦家灣水庫；除險加固；防滲；土石壩

我國是世界上擁有水庫最多、總庫容最大的國家，水庫的正常運行對國民生活具有十分重要的意義。我國現有水庫多數是在“”和十年動亂期間興建的，在特殊的歷史背景下，由于缺乏科學知識，多數為“三邊”工程。到目前水庫已運行三四十年，各種水庫病害逐漸顯現出來，而滲漏是其中最普遍，也是最突出的問題。文章通過對五峰秦家灣水庫的防滲處理措施進行分析和總結，具有一定的現實意義。

1工程概況

秦家灣水庫位于湖北省秦家灣五峰土家族自治縣五峰鎮(zhèn)茅坪村，距五峰鎮(zhèn)35km，屬長江流域五峰天池河流域上游右岸一潮濕山溪小支流上，是一座以防洪、灌溉、人畜飲水等綜合利用的小（2）型水庫，總庫容為13.52萬立方米。水庫壩頂高程1112.02m，壩高11.80m，壩頂寬度3m。近幾年，水庫下游壩面出現潮濕問題，壩腳也有漏水現象。為保證下游2000畝農田和1000人的生命和財產安全，水庫防滲加固處理已是刻不容緩。

2工程地質

1工程概況

南閣大橋主橋為雙塔雙索面稀索斜拉橋，中間設置掛梁，掛梁為預應力鋼筋混凝土工字梁。橋跨組合為:2×35m+108m+3×35m，其中吊梁36m，橋梁全長283m。設計荷載為汽車－20級、掛車－100，于1994年建成通車。上部結構:主梁采用先簡支后連續(xù)的組合式部分預應力混凝土連續(xù)梁，恒載的絕大部分為預制A類部分預應力工字梁承受。橫橋向設四片工字梁，工字梁間距3.2m。索塔為H型，不設上橫梁。斜拉索為雙索面稀索體系，每塔設置5根拉索，分兩種類型，分別由1457mm和2117mm平行鋼絲組成。下部結構:主墩基礎為81.5m的鋼筋砼鉆孔灌注樁組成的高樁承臺，過渡錨墩基礎為21.5m的鋼筋砼鉆孔灌注樁組成的高樁承臺。

2病害分析

2.1表觀病害

該斜拉橋技術狀況評定為4類橋，影響橋梁的正常使用。主要病害有:掛梁受到過往船只的不同程度撞擊，存在嚴重的安全隱患;全掛梁邊梁出現嚴重縱向裂縫，局部有少量斜向裂縫;最大縫長2100cm，最大縫寬0.58mm;縱梁多處露筋銹蝕。

2.2驗算和試驗

根據工程建設的實際地方混凝土結構的加固的方式可分為直接和間接兩種，在實際施工時可根據實際施工方案來選擇合適的方法和與設備配套的技術。并且確定鉆孔位置，扎實植筋。把握好鋼筋綁扎的順序。同時，進行現場模板設計，根據科學計算支撐系統，設計出最佳配合比。

1間接加固方法

1.1預應力加固法這個方法能夠降低被加固構件的應力水平，不僅能提高加固效果，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，不過會對原結構外觀造成一定影響；適用于大跨度、重型結構以及處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構件的加固工程，但在沒有防護的情況下，不能在溫度高于600℃的環(huán)境中使用，也不適合用于收縮徐變大的結構的混凝土。

1.2增加支承加固法這個方法簡單可靠，但容易損害建筑物的原貌和使用功能，并且可能減小使用空間；適合用于具體條件許可的混凝土結構加固工程。

2直接加固的方法

2.1加大截面加固法這個方法工藝簡單、適應性強，并且具有成熟的設計方案和施工經驗；適合用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固工程；但現場施工的作業(yè)時間較長，對生產和生活會造成一定的影響，并且加固后的建筑物凈空間會有一定的減小。

1中小型土石壩使用現狀及其險情分析

1．1現狀

土石壩在我國具有悠久的歷史，主要是有由當地土料和石料組成。按照高度可分為低壩、中壩和高壩，按照施工方法可分為沖填式、碾壓式等。土石壩可在當地直接取材，使得水泥、鋼材等其他材料大大節(jié)省，施工簡單，因適應變形能力強，對地基無太高要求，且結構簡單方便擴建維修。其不足之處在于由于壩身不能溢流，所以在施工導流方面作用較弱，而且施工成本相對較高。從20世紀50年代起，近代土石壩技術迅速發(fā)展，在我國許多中小型水庫中都有應用。

1．2險情

首先是滲漏，主要是指壩身滲漏和壩基滲漏，對水庫安全影響較大。其原因是多方面的，如基礎材料質量不合格，里面雜質太多;壩身設計不合理，厚度沒達到要求以至于滲徑不足;壩基不合理，一旦出現不均勻沉降，在其擠壓下壩基很容易變形;排水體堵塞不能發(fā)揮正常作用，甚至忽視了排水體設計;截水槽大小和工藝都不合格。其次是裂縫，出現裂縫極易導致水源流失，當達到一定量時，甚至有沖垮壩身的可能。其原因與清淤不徹底、泄洪操作不當、壩基防滲措施不合理等因素有關。此外壩體滑坡也是土石壩面臨的一大險情，可能是建設不到位、勘驗設計不合理、碾壓不到位等因素造成。

2實際案例分析

摘要：以南京市三汊河大橋（45+60+45m連續(xù)箱梁橋）的加固處治工程為基礎，介紹了其主要病害及加固設計方案，并對體外預應力索加固法與分布式表貼預應力碳纖維板的加固方案進行了對比研究。研究結果表明，預應力碳纖維板沿箱梁底板全寬分條布置粘貼，使得箱梁橫向全寬范圍內預應力較為均勻，較體外預應力索受力更為合理和高效，是特別適合低高度寬體箱梁橋加固的技術方案。

關鍵詞：工程技術；加固設計；對比分析；分布式；碳纖維板

0引言

在我國早期建造的橋梁中，預應力混凝土箱梁橋是數量比較多的橋型，由于多種原因[1]，這類橋梁存在較多病害，主要表現在：a）橋梁主體結構開裂、露筋銹蝕、裂縫寬度大于規(guī)范限定值；b）橋梁墩臺沉陷、滑動、變形太大；c）橋面鋪裝層剝離、開裂、橋面防水層失效、伸縮縫損壞；d）其他附屬工程病害。對于橋梁工程的附屬工程病害及一般病害通常僅需有針對性地進行養(yǎng)護維修即可，但主體結構病害如已危及到結構的正常使用，則必須對其進行加固處理。箱梁橋的主體結構開裂及承載能力不足通常采用體外預應力索加固法，當箱梁高度較低，箱室內無法施工時，在箱梁的底面或側面安裝體外預應力索；當箱梁高度較大，箱室內便于施工時，在箱室內安裝體外預應力索。然而，當箱梁橋的跨度不大時（40～100m），箱梁高度并不大（低于2.0m），箱室內無法施工（主要因為凈空高度較低），而且箱室本身也比較寬（城市或高速公路的單箱寬度超過12m），而形成低高度寬體箱梁橋。這類寬體箱梁橋在側面布置體外預應力索，存在預應力集中布置，箱梁因剪力滯效應[2]，預應力分布不均勻等問題。為解決這些困難，文章提出采用分布式預應力碳纖維板加固法，在箱梁底面沿寬度方向均勻布置并粘貼預應力碳纖維板，與箱梁形成有黏結預應力體系，不但解決預應力的集中錨固的缺陷，而且避免體外預應力的震動和疲勞等問題，此外，預應力碳纖維板本身較薄，加固后對結構的外觀影響非常小，是一種非常適用于低高度寬體箱梁橋的加固方案。為便于說明分布式預應力碳纖維板加固法，以南京三汊河大橋加固處治工程為例，對分布式預應力碳纖維板和體外預應力兩種加固方案進行了對比研究。

1工程概況

三汊河大橋位于南京市下關區(qū)外秦淮河與惠民河交叉處，南北走向，全橋長435.12m。其中主橋采用（45+60+45）m變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋，引橋為組合箱梁橋，橋面總寬24m，單幅寬12m。主橋上部結構采用變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁，墩頂梁高3.8m，跨中梁高1.8m，梁高按照拋物線變化。箱梁采用單箱單室截面（如圖1），箱梁頂寬12m，底寬6.5m，懸臂長2.75m，頂底板厚25cm，腹板厚30cm，墩頂處箱梁腹板漸變?yōu)?0cm，底板漸變?yōu)?0cm厚。橋梁施工采用懸臂澆筑法完成。對跨中截面，箱梁高度與寬度之比為0.15，是典型的低高度寬體箱梁。