危旧混凝土桥梁UHPC组合加固新技术及工程应用

我国是世界上混凝土桥梁建设与使用大国，其中：中小跨径桥梁量大面广。

1、混凝土桥面服役环境：在大交通量、重载、温度效应、材料退化、除冰盐、火灾、地震等。

2、大批上世纪70、80年代修建的混凝土桥梁设计荷载等级较低、材料质量等级，且环境影响、结构性能退化、交通量增加等因素会降低混凝土桥梁的承载性能。

混凝土桥梁的典型病害：混凝土开裂、钢筋锈蚀、勾缝水迹泛白、预应力损失、下挠、承载性能退化等。

公路混凝土桥梁服役现状

混凝土桥梁的典型病害：

1）混凝土开裂

2）钢筋锈蚀

3）预应力损失

4）尽寸不足

5）材料性能退化

正常使用极限状态下：

1）钢筋混凝土桥梁的裂缝超限

2）预应力混凝土桥梁出现开裂

3）应力超限

4）活载下挠度超限

承载能力极限状态下：

1）抗弯承载力不足

2）抗剪承载力不足

混凝土桥梁损伤日益累积，削弱了交通基础的通行效率和安全。

我国公路桥梁总数己突破87万座，10万座以上的桥梁被评定为危桥，中小跨径的混凝土桥梁在公路桥梁总数中占比90%以上。

公路混凝土桥梁加固技术现状

混凝土桥梁常用加固方法

1）桥面补强层加固法（自重增大）

2）增大截面加固法（自重增大）

3）改变结构爱力体系加固法（施工复杂）

4）增设主梁加固法（施工复杂）

5）体外预应力加固法（锚固位置不易布置局部承压不足）

6）粘钢加固法（粘结界失效）

7）粘贴FRP片材加固法（不易发挥材料高强特性）

公路混凝土桥梁股役现状+加固技术现状

1）交通量增长、荷载等级提升

2）环境作用、自然灾害

3）桥梁结构性能退化

4）危旧桥加固任务重

公路混凝土桥梁加固技术现状

1）传统加固方法存在一定弊端

2）会出现粘结层破坏、桥面板反复开裂等技术难题

3）引起二次加固

钢—混凝土组合加固

1）原结构上植筋

2）外包焊有抗剪连接件的钢板

3）原结构和钢板间浇筑混凝土

UHPC组合加固方法

1）抗压强度高

2）抗拉强度高

3）材质密实

4）流动性好

5）施工质量易保障

预期目标：综合提升混凝土桥梁的使用性能、承载能力、耐久性。

钢—混凝土组合加固进一步改进，提升技术经济性能

1）进一步降低加固重量，提升了加固后结构承受活载的能力；

2）可有效减小加固混凝土尺寸，节省材料用量（加固混凝土厚度减少到40-50mm，钢板减薄到4mm）

3）UHPC抗弯拉能力高，在高温度、使用荷载等作用下不会出现开裂，可实现使用阶段的全截面受力，提高了全截面刚度；

4）UHPC加固桥面，发挥高抗拉强度和高韧性，不易开裂；

5）降低了有害物的侵蚀，保障了上下部结构的耐久性，可替代防水层。