2011-980西部公路桥梁水下结构加固成套技术研究与示范 - 图文(4)

技术验收方法。

(4) 发展和完善预制混凝土面板快速拼装加固技术

采用高耐久性的预制混凝土面板作为桥梁水结构加固的临时模板和附加增强层，在预制混凝土面板与待加固结构间增设钢筋网片或高强钢丝网片，并灌注水下不分散砂浆，实现不排水条件下的水下结构加固。发展与完善预制混凝土面板的生产工艺及其质量指标要求，研究提高预制混凝土面板耐久性的技术措施及材料要求；研究与开发预制混凝土面板连接方式；针对不同加固目的，提出预制混凝土面板的优化配筋形式，研究提出预制混凝土面板加固水下结构的计算方法；发展与完善预制混凝土面板水下快速拼装的施工工艺，包括吊装、纵横向拼装、下沉就位等关键工艺，研究预制混凝土面板水下加固各项关键工艺的质量控制与评价；形成预制混凝土面板的材料制备、生产技术及其加固水下结构施工工艺与质量评价的体系。 (5) 发展和完善快速水下包钢加固技术

发展与完善以水下环氧树脂、水下不分散砂浆为基础的快速水下包钢加固技术，重点解决包钢加固技术对于水下结构的适用性；开发适用于不同环境的包钢的耐久性保护技术措施，如涂耐锈漆、环氧树脂涂层等措施，研究水下包钢加固体系在严酷腐蚀环境下的性能与寿命参数；研究水下包钢加固对结构承载力、刚度、变形能力的提高效果，研究构件截面形状、病害程度、环境条件对其力学性能的影响，发展针对水下结构包钢加固的可靠的分析方法和设计方法；研究钢板纵横向快速可靠的节段连接技术，优化连接构造，研究包钢加固的水下拼装技术，提出相应指标要求，研究制定快速水下包钢加固技术的施工流程和质量控制方法。

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4.2.3工程示范应用试点研究 (1) 试点工程的设计与施工

利用研究开发的水下不分散混凝土加固技术、FRP网格缠绕加固技术、FRP-钢复合管静力压入加固技术、预制混凝土面板快速拼装加固技术、快速水下包钢加固技术，选择几个典型性的病害桥梁水下结构（桩基础、桥墩等），如考虑环境条件、结构形状与尺寸、水深、结构特点（有无连系梁）等不同情况，选择适宜的加固技术，进行试点工程的设计与施工应用，通过实践完善设计方法与施工工艺。 (2) 不同加固技术的适用性和选用标准研究

结合桥梁水下结构不同的典型病害，以及试点工程的实际应用状况，比较各项加固技术的特点，研究各项加固技术的适用性，并通过与传统加固方法比较，评价各项加固技术的加固效果及经济技术指标；根据桥梁水下结构所处的环境条件及病害情况，提出各项加固技术适用性和选用标准，为实际桥梁水下结构的选用提供参考。 4.3 研究技术路线

本项目研究的思路是：

(1) 首先以西部若干典型桥梁水下结构为调查对象，调查桥梁水下结构的病害情况，对现场典型病害进行分类及分级，分析病害桥梁水下结构病害的主要原因，建立病害桥梁水下结构病害与结构内外部参数的对应关系；

(2) 建立病害桥梁水下结构的细部有限元分析，分析钢筋锈蚀、混凝土保护层剥落、裂缝、截面缩小等病害对病害桥梁水下结构的承

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载力、刚度、变形能力的影响规律，提出水下结构病害对耐久性、剩余寿命、承载力等结构性能影响的评估技术；

(3) 优化选择适用于各项水下结构加固技术的水下不分散树脂及水下不分散砂浆，研究水下结构水下表面处理技术、水下裂缝与缺陷修补技术，确定相应技术工艺的评价方法；

(4) 以水下不分散混凝土的施工性能、粘结强度需求为目标，通过不同配比的不分散混凝土施工性能与力学性能试验，优化水下不分散混凝土的配合比设计；

(5) 通过不分散混凝土加固水下结构的施工模拟试验，提出并建立不分散混凝土加固水下结构的施工工艺，提出相应的技术指标要求；

(6) 开展大量不分散混凝土加固水下结构的力学性能试验，结合理论分析，提出不分散混凝土加固水下结构的理论计算方法，并提出相应构造措施；

(7) 开发桥梁水下结构加固用的FRP网格制品，进行FRP网格加固水下结构的施工模拟试验，提出FRP网格缠绕加固水下结构的施工工艺，提出相应的质量验收方法；

(8) 进行不同FRP网格参数的、不同填充材料的FRP网格缠绕加固水下结构的力学性能试验，建立FRP网格缠绕加固水下结构的理论模型；

(9) 针对静力压入施工技术，研究钢管与FRP的复合工艺与工序，研究开发可靠反力传递装置；

(10) 通过有限元分析及现场试验的方法，提出FRP-钢复合管静

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力压入加固水下结构技术的施工工艺，提其质量控制方法与评价指标；

(11) 通过对比试验与理论分析，提出FRP-钢复合管加固水下结构的计算与设计方法；

(12) 研究预制混凝土面板的生产工艺及其质量指标要求，研究与开发预制混凝土面板连接方式，发展与完善预制混凝土面板水下快速拼装的施工工艺，提出各项关键工艺的质量控制与评价方法；

(13) 针对不同加固目的，提出预制混凝土面板的优化配筋形式，研究提出预制混凝土面板加固水下结构的计算方法；

(14) 开发水下包钢的耐久性保护技术措施，研究水下包钢加固体系在严酷腐蚀环境下的性能与寿命参数；

(15) 试验结合有限元分析，研究水下包钢加固对结构承载力、刚度、变形能力的提高效果，发展针对水下结构包钢加固的可靠的分析方法和设计方法；

(16) 重点研究包钢加固技术对水下结构加固的适应性，解决水下加固的关键控制工艺，提出快速水下包钢加固技术的施工流程和质量控制方法。

(17) 以研究开发的水下结构加固技术，选择几个典型性的病害桥梁水下结构，进行试点工程的设计与施工应用，完善设计方法与施工工艺；

(18) 结合理论与试点应用，分析比较各项加固技术的适用性，提出各项加固技术适用性和选用标准。

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本课题的技术路线如图4-1所示。

西部公路桥梁水下结构病害调查分析 公路桥梁水下结构的性能评价 公路桥梁水下结构加固成套技术 水下不分散FRP网格缠混凝土加固绕加固技术 技术 FRP-钢复合管静力压入加固技术 预制混凝土面板快速拼装加固技术 快速水下包钢加固技术 相关材料与 制品研发 施工工艺 与设计计算方法 指标要求 与质量 控制方法 试点工程的设计与施工 各项加固技术适用性和选用标准 成果汇报 成果完善 期刊论文 课题鉴定

图4-1 课题技术路线示意图

5．考核目标和技术经济指标 5.1技术目标

(1) 优化选择适用于各项水下结构加固技术的水下不分散树脂

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