加固技术论文范文

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一、高压喷射灌浆技术

高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷)，定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状，摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。

（一）加固机理

高喷法如三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体。加固地基，形成桩、板、墙的机理可用五种作用来说明：

1.高压喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。

2.混合搅拌作用钻杆在旋转和提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。

3.置换作用三重管高喷法又称置换法，高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。

4.充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙，析水固结，还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。

5.压密作用高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层可产生一定的压密作用，使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。

（二）基本种类

按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等。

1.单管旋喷法通过单根管路，利用高压浆液（20～30MPa），喷射冲切破坏土体，成桩直径为40～50cm。其加固质量好，施工速度快和成本低，但固结体直径较小。

2.二管旋喷法在单管法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管。在管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴，高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流的加以0.7MPa左右的压缩空气喷出。在土体中形成直径明显增加的柱状固结体，达80～150cm。

3.三管旋喷法使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。高压水射流和环绕的气流同轴喷射冲切破坏土体，在高压水射流的喷嘴周围加上圆筒状的空气射流，进行水、气同轴喷射，可以减少水射流与周围介质的摩擦，避免水射流过早雾化，增强水射流的切割能力。喷嘴边旋转喷射，边提升，在地基中形成较大的负压区，携带同时压入的浆液充填空隙，就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体，起到加固地基的作用。

（三）浆液材料

水泥是喷射灌浆的基本材料，水泥类浆液可分为以下几种类型。

1.普通型浆液一般采用普通硅酸盐水泥，不加任何外加剂，水灰比一般为0.8：1～1.5:1，固结体的抗压强度(28d)最大可达1.0～20MPa，适应于无特殊要求的工程。

2.速凝－早强型适于地下水位较高或要求早期承担荷载的工程，需在水泥浆中加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。掺入2%氯化钙的水泥－土的固结体的抗压强度为1.6MPa，掺入4%氯化钙后为2.4MPa。

3.高强型喷射固结体的平均抗压强度在20MPa以上。可以选择高标号的水泥，或选择高效能的扩散剂和无机盐组成的复合配方等。

在水泥浆中掺入2～4%的水玻璃，其抗渗性有明显提高。如工程以抗渗为目的，最好使用“柔性材料”。可在水泥浆液中掺入10～50%的膨润土(占水泥重量的面分比)。此时不宜使用矿渣水泥，如仅有抗渗要求而无抗冻要者，可使用火山灰水泥。

（四）高压喷射灌浆工艺

喷射范围应在现场通过试验确定。高喷固结体的范围大小与土的种类和其密实程度有较密切的关系，不同的喷射种类和喷射方式所形成的固结体大小也不相同。定喷的喷射能量集中，喷射范围较大，参见表5－6。

表5－6高压喷射灌浆固结体的特性

固结体特性

喷灌方法

单管法

二管法

三管法

固结体有效直径(m)

粘性土

0<N<10

1.2±0.2

1.4±0.3

2.0±0.3

10<N<20

0.8±0.2

1.1±0.3

1.5±0.3

20<N<30

0.6±0.2

0.8±0.3

1.0±0.3

砂土

0<N<10

1.0±0.2

1.6±0.3

2.5±0.3

10<N<20

0.8±0.2

1.3±0.3

1.8±0.3

20<N<30

0.6±0.2

1.0±0.3

1.2±0.3

砾砂

20<N<30

0.6±0.2

1.0±0.3

1.2±0.3

单向定喷有效长度(m)

1.0～2.5

单桩垂直极限荷载(kN)

500～600

1000～1200

2000

单桩水平极限荷载(kN)

30～40

最大抗压强度(MPa)

砂土10～20，粘性土2～6,砾砂8～20

平均抗折强度/平均抗压强度

1/5～1/10

干土容重(kN/m3)

砂土16～20,粘性土14～15,黄土13～5

渗透系数(cm/s)

砂土、砂砾10-5～10-7,粘性土10-6～10-7

粘聚力(MPa)

砂土0.4～0.5,粘性土0.7～1.0

内摩擦角φ(o)

砂土30～40,粘性土20～30

标准贯入锤击数N

砂土30～50,粘性土20～30

弹性波(km/s)

P波

砂土2～3,粘性土1.5～2.0

S波

砂土1.0～1.5,粘性土0.8～1.0

旋喷粘性土固结强度为0.3～6.0MPa，无粘性土固结强度为4～15MPa。

对于防渗工程多采用定喷、摆喷，地层含的粒径较粗时多采用摆喷或旋喷。对处理深度大于20m的复杂地层最好按双排或三排布孔，使高喷桩形成堵水帷幕。孔距应为1.73R(R为旋喷固结体半径)，排距为1.5R时最经济。一般定喷、摆喷孔距为1.2～2.5m，旋喷为0.8～1.2m。高喷防渗效果一般可达10-5～10-6cm/s。

高喷桩桩距应根据上部结构荷载、单桩承载力及土质情况而定。一般取桩距为S＝(3～4)d(d为旋喷桩直径)，桩的布置方式可选用矩形或梅花形布置。

高喷灌浆施工钻孔的目的是将灌浆管插入预定的土层中，由下而上进行喷射作业。近来也有用振冲方式成孔直接进行喷射作业的方法。喷射时应注意以下事项：

（1）灌浆深度大时，易造成上粗下细的固结体，影响固结体的承载能力或抗渗作用，因而需采用增大压力和流量或降低旋转和提升速度等措施补救；

（2）当发现喷浆量不足而影响工程质量时，可采用复喷技术；

（3）当冒浆量大于灌浆量的20%时，可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和旋转速度等措施，对冒出的浆液，可回收利用；

（4）根据工程需要调节喷射压力和灌浆量，改变喷嘴移动方向和速度，控制喷射固结体的形状，即圆盘状、圆柱状、大底状、糖糊芦状、大帽状和墙壁状。

（5）喷灌后的浆液有析水现象，可造成固结体顶部出现凹穴，对地基加固及防渗不利。为此，可采用静压灌浆或浆液中添加膨胀材料等措施预防。

高压泵是高压喷射灌浆中的关键设备，要求压力和流量能在一定的范围内调节。额定流量为85～150L/min；额定压力为20～50MPa。

表5－7高压喷射灌浆参数一览表

高喷灌浆种类

单管法

二管法

三管法

适用土质

砂土、粘性土、黄土、杂填土、小粒径砂砾

浆液材料及配方

以水泥为主材，加入不同的外加剂后具有速凝、早强、抗腐蚀、防冻等特性，常用水灰比为1:1，也可使用化学材料。

高喷灌浆参数

水

压力(MPa)

──

──

20

流量(L/min)

──

──

80～120

喷嘴孔径(mm)及个数

──

──

2～3(1～2)

空气

压力(MPa)

──

0.7

0.7

流量(m3/h)

1～2

1～2

喷嘴间隙(mm)及个数

1～2(1～2)

1～2(1～2)

浆液

压力(MPa)

20

20

0.2～3

流量(L/min)

80～120

80～120

80～150

喷嘴孔径(mm)及个数

2～3(2)

2～3(1～2)

10～2(1或2)

灌浆管外径(mm)

φ42或φ45

φ42,φ50,φ75

φ75或φ90

提升速度(cm/min)

20～25

10～30

5～20

旋转速度(r/min)

约20

10～30

5～20

（五）高喷固结体的质量检测

1）开挖检验：待浆液凝结具有一定的强度后，即可开挖检查固结体垂直度、形状和质量；

2）钻孔检查：从固结体中钻取岩芯，进行室内物理力学性能试验。在钻孔中做压水或抽水试验，测定其抗渗能力；

3）标准贯入试验：在旋喷固结体的中部可进行标准贯入试验。

4）载荷试验：静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两种。试验时，需在受力部位浇筑0.2～0.3m厚的混凝土层；

5）围井试验：在板墙一侧增加喷孔，与板墙形成封闭围井，在井中进行压水和抽水两种试验，或观测井内外水位，多用于防渗效果检查。

高压喷射灌浆加固地基技术主要适用于第四纪冲积层、残积层及人工填土等。对于砂类土、粘性土、黄土和淤泥等都能加固。但对砾石直径过大、含量过多及有大量纤维质的腐植土喷射质量稍差，有时甚至不如静压灌浆的效果。

对地下水流速过大，喷射的浆液无法在灌浆管周围凝结，无填充物的岩溶地段，永冻土和对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射灌浆法。

（六）高压喷射灌浆的特点

高喷法具有成本较低，施工速度较快，固结体强度大，可靠性高等优点，与普通灌浆法相比又具有以下特点：

高喷法是利用高速水流强制性地破坏土体形成固结体，在覆盖层中一般不存在可灌性问题；同时由于高速射流被限制在土体破碎范围内，因此浆液不易流失，能保证预期的加固范围和控制固结体的形状；能在钻孔中任何一段内施工，也可以在孔底或中部喷射，此外，也可以水平方向喷射和倾斜方向喷射施工；高喷法通常采用水泥浆液，不会造成环境和地下水的污染，且耐久性较好；施工噪音较小，单管和二管法施工较简便。

二、深层搅拌法技术（水泥土加固法）

深层搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥（浆液或粉体）强制搅拌后，水泥和软土将产生一系列物理—化学反应，使软土硬结改性。改性后的软土强度大大高於天然强度，其压缩性，渗水性比天然软土大大降低。

（一）加固机理

软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理，是基于水泥加固土的物理化学反应过程。减少了软土中的含水率，增加了颗粒之间的粘结力，增加了水泥土的强度和足够的水稳定性。在水泥加固土中，由於水泥的掺量较小，一般占被加固土重的10～15％。水泥的水化反应完全是在具有一定活性的介质——土的围绕下进行，所以硬化速度较慢且作用复杂。

（二）水泥土的主要特性

1.物理性质水泥土的容重与天然土的容重相近，但水泥土的比重比天然土的比重稍大。

2.无侧限抗压强度水泥土的无侧限抗压强度一般为300～400kPa，比天然软土大几十倍至百倍，但影响水泥土无侧限抗压强度的因素很多，如水泥掺入量、龄期、水泥标号、土样含水率和有机质含量以及外掺剂等等。

为了降低工程造价，可以采用掺加粉煤灰的措施。掺加粉煤灰的水泥土，其强度一般比不掺粉煤灰的高。不同水泥掺入比的水泥土，当掺入与水泥等量的粉煤灰后，强度均比不掺粉煤灰的提高10％，因此采用深层搅拌法加固软土时掺入粉煤灰，不仅可消耗工业废料，还可提高水泥土的强度。

（三）施工技术

1.加固型式

根据目前的深层搅拌法施工工艺，搅拌桩可布置成柱状、壁状和块状三种型式，在堤防上用于地基加固，主要采用桩式，而用于防渗加固，应采用壁状式，壁状式是将相邻搅拌桩部分重叠搭接即成为壁状加固型式，组成水泥土挡墙，这种挡墙具有较高的抗渗性能，可以形成良好的隔水帷幕。

2.施工工艺

（1）湿法施工

主要的施工机械为深层搅拌机。深层搅拌法的施工主要可分为定位、预搅下沉、制备水泥浆、提升喷浆搅拌、重复上下搅拌、清洗等几个步骤。

（2）干法施工

干法是采用水泥粉料，由空气输送，通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出，并随着搅拌叶片的旋转均匀分布在整个空隙轨道面内，进而和原位地基土搅拌并混合在一起。施工机械主要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。

施工工序主要为1）柱体对位2）下钻3）钻进结束4）提升喷粉5）提升结束桩形成体等几个步骤。

（四）适用范围

深层搅拌法最适宜加固各种成因的饱和软粘土，常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固，成桩深度可达30m，采用多头小直径桩成墙深度可达18m。

在堤防除险加固工程中，深层搅拌桩适用于处理软基堤防上滑坡段的。同时，还可以组成截渗墙，取得较好的防渗效果。

（五）深层搅拌法主要优点

1.加固效果好，加固方式灵活，适用面广

深层搅拌法可采用不同的加固型式、不同的桩长和置换率以满足不同土质条件和不同荷载要求的加固目的。对河道这种区域狭长、地质条件复杂，对沉降要求较高的工程比较适宜。采用搅拌桩挡土墙作为河岸边坡支护不仅能够保证边坡稳定，还具有防渗功能。

2.施工速度快

一般来说，每台深层搅拌机建造搅拌桩截渗墙的工效达13.2m2/台·时。

3.可充分利用原软土，无弃土问题

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二、主要开展的科研项目介绍

1、我省于1983年完成“提高小型梁板桥承载能力的研究”，为定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度，提出了“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标，以及计算方法。两者反映的是全桥状况，前者指全桥刚度提高了的倍数，后者指全桥承载能力提高了的倍数。该项成果多次被外省引用。

2、1988年～1991年完成的“锚喷砼加固双曲拱桥的研究”，使一座五孔跨径45米的双曲拱桥由原设计荷载：汽－13，拖－60，提高到汽－超20，挂－120，并安全通过总重134吨的超重车。该项成果，经交通部科技情报所检索查新证实，在当时属全国采用锚喷砼加固桥梁中，跨径最大、提高桥梁荷载等级最多。

3、1994年成功完成全国首座梁底侧采用体外预应力直索加固提载梁式桥的研究，并同时采用锚喷技术，解决了体外预应力索锈蚀和受温度变化失效的技术难题。

4、1996年完成了“带挂孔普通钢筋砼双悬臂梁桥加固研究”课题，成功地应用钢纤维砼解决了桥面负弯矩区砼开裂、致使钢筋锈蚀的问题。

5、成功完成悬臂式拓宽梁式桥和拱式桥桥面的研究，使净－7的桥面拓宽至净－9+2×1.5米人行道，总宽12.5米。

6、成功完成碳纤维布加固梁式桥的研究，并通过加固前后鉴定性静载试验证实了提高抗弯能力的加固效果。

7、先后成功应用粘贴钢板、粘贴钢筋、外包砼和套拱法等加固桥梁上部结构；以及多种方法加固桥梁下部结构。

三、典型桥梁的加固方案介绍

1、德兴香屯大桥（锚喷法、双曲拱桥）

1.1大桥设计简况

香屯大桥是通往德兴铜矿公路上的一座大桥，1969年8月竣工通车。

大桥设计荷载为汽—13，拖—60，桥面净宽为净-7+2×0.25m。上部构造为5孔45m（矢跨比1/6）的双曲拱，横向6肋5波。下部构造为重力式实体桥墩和加后座的U型桥台。除德兴台奠基于密实卵石层以外，其余墩台均建于千枚岩基岩上。

1.2香屯大桥病害状况

（1）主拱圈裂缝

①主拱圈中波纵向裂缝，检查时发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。

②肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。

③拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是U形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。

④横系梁裂缝。为数较少但除第1、4孔外均有发现。

（2）主拱圈轴线下降

主拱轴线普遍下降，拱顶下降5～18cm，L/4点下降0～9cm，而且上下水下降值很不一致。

（3）桥面变形及破碎

桥面纵向变形已呈波浪形，但高差尚不很大。而桥面破碎现象甚为严重，且集中在3、4、5孔及两台后座上，在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤其发达，以致破碎露筋。

（4）腹拱、立墙病害

腹拱及立墙均为浆砌片石材料，由于防水层质量差，许多腹孔及立墙上均有渗水痕迹，以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”。腹拱圈及立墙上也发现有裂缝。

（5）桥台后座变形严重

两桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝均增大至8～10cm（设计为2cm），且从外部可见内部填料中的空洞。在横向、后座两挡墙均偏出桥台外缘5～8cm。后座上桥面沉陷多次,修补时发现其填料在上层2m左右为煤渣，车辆通过时，煤渣则由沉降缝处外泄，因而其上路面不能稳定。

⑤墩台身裂缝

各桥墩上均存在竖向裂缝，反映了施工时混凝土浇筑及水泥、骨料质量的一定问题，但裂缝多般为早期出现的许多裂缝，因年代较久，沿缝出现白色晶体析出物。

浆砌片石桥台上亦发现不少竖向、斜向裂缝，但较细微。

1.3香屯大桥加固设计要点

通过对该桥进行检查及分析的情况来看，尚未发现墩台基础出现病害的反映，即使是置于非岩石基底上的德兴岸桥台亦未发现位移的迹象，所以大桥的加固主要针对上部构造和桥台后座。

1.3.1主拱圈加固

原横系梁尺寸偏小，横向联系差，属薄弱构件，针对这一病害，将原横系梁由116×15×18cm加大截面尺寸至116×15×50cm，把拱顶部分三根横系梁改为横隔板116×30×84cm，以加强横向整体性，使全拱宽共同受力。除端系梁外，其它横系梁原定用喷锚技术施工，后改为预制安装。

由于主拱圈受力大，裂缝多，采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射25#厚6cm砼加固拱圈截面，以提高各孔的整体刚度和承载力，为使拱脚应力减小，在每跨拱脚至第二腹孔的拱圈顶现浇30#钢筋砼，厚10cm，其设计图如下：

1.3.2桥面

原桥面缺乏稳定而坚实的基层，整体性差，有必要将原桥面彻底清除，并挖除部分砂砾垫层（如是非砂砾填料，必须挖除，换上砂砾填料，夯实），再加铺水泥稳定砂砾基层，厚15cm，其上浇筑20cm厚钢筋砼桥面。

1.3.3桥台后座加固

将桥台后座上路面除去，改成30#钢筋砼单向简支预制板，厚35cm，支承于两侧墙上。用Φ24mm的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装15cm厚30#砼桥面,钢筋砼板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。

1.4加固后承载能力评定

（1）在汽—超20主要组合荷载，挂—120附加组合荷载和特挂—150附加组合荷载作用下，预测各测点应力，变形和裂缝宽度均满足规范规定的容许限值，因此本桥能承受汽—超20，挂—120和特挂—150。

（2）本桥采用喷锚混凝土补强提高旧桥承载能力达到预期效果。

（3）本桥喷锚混凝土补强层与旧桥共同作用是不完全的。由于喷锚混凝土中存在空穴，结合粘结强度不高等原因，共同作用程度仅达65.6%。建议今后采用“湿喷法”进行锚喷施工，提高新旧砼共同作用程度，使喷锚混凝土层与旧桥起到完全的整体作用，提高加固效果。

（4）由于老桥收缩、徐变已基本完成，所以喷锚混凝土不承受原桥及自身恒载，在工作阶段仅承受活载，故喷锚混凝土强度不控制。

2、320国道灵溪大桥（体外预应力直索加锚喷法、梁式桥）

2.1灵溪大桥概况

灵溪大桥位于320国道上，原是一座年代已久的老式桥。该桥于1970年10月由七孔不等跨八字撑架木梁桥改建成七孔不等跨简支钢筋混凝土梁桥，全长119.99m，上部构造为四梁式T梁。下部构造均为重力式墩台、八字墙。设计荷载为汽—13、拖—60，桥面净宽为净-7+2×0.5m人行道。320国道改建成二级公路后，该桥通过的交通量较大，并常有200—300KN左右载货重车经过，且来往行人及自行车、板车亦较多。因此该桥成为全线缩颈段，时有交通事故发生。为确保交通畅通，与行人和车辆交通安全，经上级批准，将此桥加固和拓宽为荷载标准汽—20，挂—100，桥面净宽为净-9+2×1.5m人行道。

2.2灵溪大桥拓宽加固方案

2.2.1拓宽加固

灵溪大桥两端引道已改建为二级公路，混凝土路面亦已修建完成。另改桥位新建已属不可能。故仅就地改建或拓宽加固两种方案进行了比较。

（1）就地改建方案。为了不中断交通，就地改建就必须搭便桥，由于桥下水深常年在3～4m左右（因下游建坝），搭便桥费用较高；且改建需拆除原有上、下部结构物，又需一笔可观费用。但改建后，各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的，在心理上感觉更美观、耐用、可靠。

（2）拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥，只需适当控制交通，边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台，拓宽加固主要在上部构造上进行，因而可节约更多投资。只要拓宽加固方案得当，亦可满足设计荷载要求。但桥孔尺寸长短不一，原桥混凝土标号低，又有一定的病害，虽经拓宽加固，似乎总感觉不如新桥。

经过研究讨论，认为按照江西现时公路建设资金紧张的状况，能节省的建设费用应尽量节约、以投入到其它必需的建设项目中去，故应选择拓宽加固方案。

2.2.2原桥主梁加固增强方案

加固增强方法很多，如：①以锚喷或现浇混凝土方法增加T梁受拉区钢筋及加大梁身断面；②以钢板粘贴加固增强；③以体外预应力加固增强等。据计算，原主梁增强至能承担汽车-20级，挂车-100的设计荷载需增加较多钢筋，费用较高，故不选用①法；②法因钢板外露，需经常养护且粘贴钢板不易使其紧密与梁身结合，故亦未采用。③法所需钢材较少，且施加预应力可使梁裂缝减少或闭合，施工也简便，但也存在预应力钢材防锈蚀问题及加强经常养护问题，同时预应力钢材直接受大气温度影响较大。经反复研究，决定采用先用体外预应力加固增强，再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题，又可避免其直接受大气温度影响，同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

（1）利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁，其上安装预制的微弯板。

（2）在挑梁悬臂部分架设预制的π形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长，一端支承在边墩挑梁上一端支承在路堤上特设的支墩上，此举系为了避免加宽桥台。

（3）在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间，用25号混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净-9m行车道，在桥面铺装层及桥面加宽部分，均设置了钢筋网，使整体性能加强。

（4）桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心，将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡，使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。

墩上悬臂梁及微弯板构造图

2.3加固后试验结论

（1）从挠度测试结果表明，试验荷载下人行道梁和T梁挠度均很小。推算得的汽—20荷载（已考虑冲击系数）作用下T梁挠度仅为3.607mm，其f/L=1/4574；人行道梁挠度为4.142mm，其f/L=1/4104，均远小于L/600，完全满足使用要求。

从第二加载阶段挠度实测值与计算值比较表可看出，实测值大大小于相应荷载的计算值，其校验系数仅为0.329～0.369，说明人行道梁和T梁的实际刚度比理论计算用的刚度大很多，如T梁计算开裂惯性矩为0.0978m4，返算的实际惯性矩为0.14135m4，而梁的计算换算惯性矩为0.23197m4。

（2）由测试资料可知，加固拓宽前后跨中加载弯矩增大1.631倍时,实测的边T梁挠度和梁底受拉区钢筋应力仅分别增大1.071倍及1.063倍，可见该桥在加固拓宽后上部结构承载能力大，安全可靠。

（3）由测试资料推测的汽—20荷载作用下梁的应变、应力值与行人荷载、恒载作用下梁的应变、应力值均较容许值为小，可见加固拓宽后桥梁结构完全满足设计要求。

2.4大桥加固效果评价

（1）灵溪大桥采用先以体外预应力加固T梁，后用锚喷混凝土使预应力钢束与梁体粘合的加固方法，是行之有效的，达到了预期的目的和效果。此法在国内尚系第一次使用，它不仅使梁的抗弯、抗剪强度及刚度得以增大，且能有效地防止预应力钢束因暴露在大气中引起锈蚀，也使其不直接受大气温度影响，即可使预应力钢束工作安全可靠，也减少了今后养护工作和费用。该方法具有施工设备简单、施工操作容易、施工速度快和在施工过程中基本不中断交交通等优点。尤其通过施加预应力，主梁将会产生上拱，这对改善旧桥的下挠状况是十分有利的，且可使裂缝减小或闭合。施加体外预应力与喷射砼加固旧桥的组合体根治了原结构由于裂缝等原因产生的应力集中并恢复了原结构变形的协调性，使其能抵御更大的外荷载。喷射砼包裹着预应力钢筋，既发挥了预应力的作用，又发挥了喷锚砼优越性，也解决了体外预应力钢材养护难题，经济效益十分显著，为类似桥梁的加固改造提供了一种十分有效的好途径。

（2）灵溪大桥采用在墩上浇制的悬臂梁上架设人行道梁以加宽桥面的方法，使人行道梁除承受人行荷载外，还分担了部分行车荷载，充分利用其承载能力，节约了建造新的深水墩台的费用，可供类似梁桥拓宽桥面参考。

（3）浮动式工作平台对加固梁桥是一种很经济的方法，本身安装拆散均简单，使用稳定安全。值得在桥下常年有水且不很高的梁桥加固时采用。

（4）该桥加固拓宽工艺简单，施工方便，设备少，加固费用仅95万元，如就地建新桥还需搭深水便桥，费用较大，总需要费用250万元，加固拓宽费用仅为其40%左右。经济效益显著。

（5）该桥加固拓宽施工除部分项目系在半幅通车的情况下进行的。其余均是让车辆双向通车，社会效益明显。

（6）本桥设计的重点是巧妙地利用了墩上悬臂梁来加宽桥面，避免加宽墩台，即节省了经费，又大大加快了进度，同时施工操作又简单。

（7）不同的桥梁具备不同的特点，但同类型的桥梁有着相同的特性，其加固方法可以借鉴，但也要具体问题具体分析，巧妙地利用其特性，则许多难点就可迎刃而解。如灵溪大桥墩上悬臂梁、边孔人行道梁的设置。

（8）该桥加固拓宽后营运至今，经跟踪观察使用情况良好。

3、赣州西河大桥（钢纤维砼加固负弯矩区、双悬臂梁桥）

3.1西河大桥概况

赣州市西河大桥位于市区内，跨越章江，为该市联络东西城区及由105国道进入市区的跨江通道。该桥桥长256.2m，为9孔双悬臂钢筋砼梁桥，孔径为12.6+7×33+12.6m。悬臂孔挂梁计算跨径为14m。原设计荷载为汽—10、拖—60，桥面宽度为净-7+2×1.5m人行道。该桥于1955年按苏联标准图并参照洛河桥施工图设计，1956年建成通车。

由于大桥建成后交通量日益增多，汽车载重愈来愈大，致使该桥已在主梁正、负弯矩区、牛腿上出现众多裂缝，桥面铺装及伸缩缝亦出现破碎及其它损坏现象。由于该桥病害严重，故被禁止稍重车辆通过。1992年以来，赣州公路分局曾先后三次组织对该桥进行检查，拍摄录像。1993年在对大桥进行加固设计前，亦进行了较全面细致的检查。

3.2大桥病害检查情况

西河大桥病害主要表现在：

（1）主梁裂缝及主梁变形

主梁裂缝主要发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。各裂缝宽约在0.1～0.5mm之间。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。

主梁永久性变形严重，从桥栏杆柱变化，可明显看到这种波浪起伏状态，墩台处与墩中桥面高差大者已达6cm左右。

（2）牛腿裂缝

牛腿裂缝大都发生在悬臂孔赣州方向的主梁牛腿上。裂缝大者达21mm之多，为支座附近竖直裂缝。第七孔处下水南昌方向牛腿砼在支座处脱落一块，支座钢板外移，钢筋外露，支撑其上挂梁，锈蚀严重。挂梁上牛腿裂缝较少，大多是（嵌固端）转角处斜裂缝或竖向裂缝。

在后来凿开牛腿原砼时，发现由于钢筋较密，砼有浇筑不实之处，有空洞存在。

（3）桥面及伸缩缝

桥面呈波浪状。桥面铺装层裂缝及破碎现象甚为严重，在墩顶处及挂孔牛腿上伸缩缝处裂缝尤其发达，以致破碎脱落。究其原因，可能是因桥面铺装层下是较软的油毛毡防水层，在重车及冲击荷载作用下易产生这种破裂现象。

悬臂孔上伸缩缝全部破坏，缝壁破碎。

3.3西河大桥加固方案

在进行加固前静载试验的同时，我们也进行了对该桥主要部件结构强度的验算。计算表明，对该桥单纯采取修补的方法，只能恢复到满足汽—10荷载的要求，而不能满足汽—20荷载运行的要求。

按容许应力法计算，悬臂孔支点截面受压区砼最大应力达13.5Mpa，超出实际砼容许压应力值；而按承载能力极限状态计算，跨中截面正截面强度不足，梁所能承受之最大弯矩为11839.87KN.m，不能满足所需承受的弯矩13184.81KN.m。根据现场检查、试验及计算分析资料，要使西河大桥通过加固达到承受汽—20、挂—100荷载等级的要求，就必须对主挂梁牛腿、主梁及其上桥面铺装进行加固补强，并对牛腿支座及伸缩缝加以改造。

3.3.1悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固

（1）经计算，牛腿最弱截面为θ=28.86°或θ=41.19°（不计H）的斜截面，按偏心受拉构件验算，拉应力分别为2.0及2.2Mpa，按对牛腿截面尺寸能否符合裂缝控制要求验算，发现牛腿截面尺寸不足，公式Fvk≤β（1－0.5（Fhk/Fvk））（ftk/（0.5+a/ho））中系数β需≥1.39方能满足，而承受静力荷载的牛腿抗裂度取值至少应是β=0.80。依上可见，加固前牛腿状况显然不安全。加以牛腿伸缩缝处不平顺、不平整引起的跳车、冲击，可使垂直荷载实际上增大很多。因而牛腿砼内部微裂缝不断发展，最后引起严重开裂而破坏。

（2）由于牛腿是悬臂梁桥的一个关键部位，它是否牢固可靠对桥梁能否维持安全通行是起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节，牛腿处梁高突变减小，截面凹折转角多，而要传递的集中力数值非常大，且频繁承受车辆冲击力作用，所以是受力非常复杂的部位。现有各种验算方法带有相当的近似性，还不能完全反映受力情况。为此，对牛腿加固我们提出了两种方案：

方案一：凿除原牛腿的低标号砼（旧170号砼），改为浇筑30号钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时，在新老砼结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。

方案二：将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上。此种方案，可使原牛腿上受力减少，但牛腿的砼则因破碎开裂，仍需凿除后重浇新砼；端横梁也因原宽度不足及标号过低，也需凿除重浇加宽，这就增大了工程量。该方案另一缺点是传力情况不明确。

实桥加固时采用了第一方案。

3.3.2主梁负弯矩的加固

根据检查、测试资料及计算成果，主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观，使人产生不安全感，在实际上也会因雨水渗入主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命。

在考虑加固方案时，根据计算资料增加了纵向受拉钢筋，置于原铺装层范围内，计算结果还表明，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面砼的拉应力将达到3.96Mpa，采用现桥涵设计规范中所列各标号普通砼均仍会因抗拉设计强度无法满足而使梁顶开裂；只有采用钢纤维砼，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。故我们在加固方案中对负弯矩区桥面铺装层采用浇筑钢纤维砼，要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。所以在将梁顶翼缘板顶打毛外，还要在其上设锚筋和在顶面上刷粘层剂使新老砼紧密结合。在浇筑钢纤维砼铺装层前，尚需用高分子化学材料压入梁顶的裂缝内，使裂缝粘合。

对此负弯矩区加固提出的另一种方案是在桥面铺装层范围内采用无粘结预应力加固。此措施旨在使桥面原裂缝进一步闭合，同时可因悬臂负弯矩减小而减小悬臂端挠度，并减轻主梁和挂梁衔接处冲击。该方案因施工工期短、施工技术较新，且需一定设备，一般施工队伍不一定具备条件而放弃。

3.3.3主梁锚跨及挂梁正弯矩区加固

在按承载能力极限状态计算时，在汽—20、挂—100荷载作用下主梁截面强度不满足，故需补强。补强的措施是在凿去原桥面铺装层及油毛毡后，将原桥面打毛，用锚杆在原铺装层厚度范围内加一层钢筋网，然后浇筑30号UEA补偿收缩自防水砼。采用UEA补偿收缩自防水砼的目的是因为UEA补偿收缩是一种适度膨胀的砼，在钢筋和邻位约束下，可在砼中建立0.2～0.7Mpa预压应力，使结构达到抗裂防渗的目的，即解决防水问题。挂梁则除在原铺装层厚度范围内不增钢筋网外，其余均与主梁加固方法相同。

3.3.4主梁裂缝粘合

为改善主梁负弯矩区受力情况，并增加梁板耐久性能及刚度，同时为了在加固施工中需要将导梁移孔时，主梁及挂梁能安全承受在上通过的导梁设备重，本桥加固设计采用了以高分子化学材料对主梁及挂梁裂缝以压灌的方法，使裂缝予以粘合。

3.4试验结果

（1）赣州西河大桥加固前后采用两辆黄河牌重车加载时，尽管加固后试验荷载的内力较加固前大9%左右，但在相同位置上实测的应力值，仍见明显减小，说明加固效果是较好的。

（2）在黄河车及大交通车作用下，考虑了冲击系数实测活载应力值，与恒载应力计算值合计值，均小于砼轴心抗压强度和钢筋抗拉设计强度值。说明该桥承载能力完全满足设计荷载标准（汽—20、挂—100）。

（3）由实测最大挠度值可见，锚跨跨中挠度为计算跨径的1/4583，远小于规范的1/600。悬臂跨悬臂端在两列大交通作用下的挠度为悬臂长度的1/788，小于规范的1/300。说明加固后桥梁刚度是较好的。

3.5加固效果与跟踪观察

赣州西河大桥通过在桥面铺装层内增设纵向钢筋，用钢纤维砼重新浇筑牛腿和浇筑负弯矩区桥面铺装层，用GJK-1高分子化学材料粘合梁体裂缝等措施，将西河大桥原仅能承受汽—10、拖—60的承载能力提高到汽—20、挂—100标准，说明此种加固方法是有效的。施工期限也较短，经费也较少，完全可以应用到同类的双悬臂钢筋砼梁桥加固上。该桥经加固后开放交通至今，使用情况一直良好，经跟踪观察未发现新的病害。

4、320国道黄花大桥（悬臂拓宽桥面、双曲拱桥）

4.1黄花大桥概况

黄花大桥位于江西省萍乡市湘东区改建后的320国道K1127至K1128段，是萍乡市湘东镇于1974年建成的、跨越萍水河下游的一座钢筋砼双曲拱桥，全长188m，主桥三跨，每跨净距28.5m，两岸引桥各为六孔，跨径4～6m不等。主桥设计荷载：汽-13，拖-60，桥面净宽7.3m，无人行道，矢跨比1/6，设计拱轴系数M=2.20，主拱圈宽度为8m，拱圈厚0.88m，立柱式腹拱墩。下部构造为：15#片石砼实体墩和桥台，桥墩顶宽2.5m，基础均为明挖扩大基础。

1987年320国道改线测设时经与新桥方案反复比较后决定利用该桥。为判定黄花大桥既有结构状况和承载能力及进行加固的可行性，1992年元月对该桥进行了详细的结构检查和静载试验，以期对大桥上下部构造的承载能力（强度和刚度）进行鉴定，为加固拓宽利用该桥提供科学依据。

4.2加固技术及采用方案

4.2.1上部构造

由于设计荷载增大，桥面拓宽，车辆横向不利位置较原桥面净宽不利位置外移（原桥设计荷载为汽-13，拖-60，桥面净宽：净-7.3+2×0.25m安全带），增加了人行道活载，故对主拱圈，腹拱圈、拱上立柱等均采用锚喷砼加固，边肋亦予以加宽，拱背现浇砼加固。

4.2.2下部构造

根据结构检查和静载试验结果，证明主桥墩台的强度和刚度能满足现设计荷载要求，地基也坚实可靠，故对主桥墩台不予加固。

4.2.3大桥拓宽技术的研究

（1）拓宽原则

由于原桥面净宽7.3m，无人行道，为配合二级路的宽度要求，需将桥面拓宽至12m，即净-9+2×1.5m人行道。而主桥两岸引桥（引道）均铺筑好砼路面，故主桥拓宽必须沿桥中心线对称地在上下游加宽。

（2）拓宽方案拟定与比选

①拓宽方案一

于墩台上挑出悬臂梁，然后增设边拱肋，修建拱上构造，拓宽桥面至净-9+2×1.5m，重修桥面铺装。

优点：拓宽部分直接传力到墩台上，受力明确，对原桥各拱肋受力影响不很大。

缺点：墩台上挑出的悬臂梁，因要承受增设的拱肋，故必须做得较强劲，造价较高，施工难度较大。

②拓宽方案二

在桥的两侧和重修的桥面一道现浇车行道悬臂板和人行道悬臂梁，再在人行道悬臂梁上搁置微弯板。

优点：采用悬臂梁（板）加微弯板结构，构件轻巧，并充分利用了重建砼桥面作为悬臂梁（板）的锚固端，造价比方案一低，施工（安装）也方便。

缺点：悬出部分主要依靠边肋承受，故受力不如方案一有利，因此应对拱肋予以加固加强。

经对方案一、二的经济技术比选，最后采用拓宽方案二作为本桥拓宽方案。

（3）拓宽设计要点

①由于该桥为空腹式双曲拱桥，现采用悬臂梁结构来拓宽大桥桥面，所以应尽量使悬臂梁处于拱上立柱或附近，使得尽量通过立柱来传力给主拱圈和墩台上。

②车行道桥面悬臂板和人行道悬臂梁根部支于原拱桥侧墙上，悬臂板和悬臂梁相交处亦浇成一个整体。人行道板采用轻巧的少筋微弯板。

③为加强主桥的整体性，减少桥面接缝，桥面铺装采取全桥连续续，仅在桥面两头各设置一道伸缩缝，桥面在跨墩（柱）部分底层设置钢筋网。

4.3黄花大桥加固效果与社会效益分析

（1）社会效益好。

黄花大桥于1993年10月完成加固与拓宽施工并通车，营运至今，大桥状况良好，现该桥通行的交通量达8000余辆/日。

（2）本桥梁采用锚喷钢筋砼加固和悬臂式拓宽的技术方法改造，不仅便于施工，确保质量，而且施工期间可不中断交通，因而社会效益显著。

（3）本桥采用加固拓宽方法改造，不仅在总体上具有上、下部构造配合恰当之优点，而且给人们以轻巧、优美、安全之感，施工亦安全简便，质量易于保证，工期短。从而说明该桥加固拓宽设计新颖、美观、实用，结构合理，便于施工。

（4）该桥梁改造工程费用低。经加固拓宽后的黄花大桥，不仅满足了汽-20，挂-100，净-9+2×1.5m人行道的二级公路桥梁设计要求，而且比新修桥梁节约经费150多万元。同时节约了大量的钢筋、水泥、木材等建筑材料。

（5）黄花大桥的加固与拓宽设计被江西省交通厅授以优秀设计二等奖。

5、进贤北门桥（外包砼加大截面、刚架拱桥）

5.1北门桥的概况

进贤北门桥位于江西省进贤县县城，于1984年竣工通车。北门桥桥梁总长55.6m,主孔为1孔净跨36m的刚架拱，矢跨比为1/6，南北副孔为跨径6.0m的微弯板组合梁。基础及下部结构为组合式L形桥台与桩基础，桥面净空为净-7+2×1.0m人行道，原设计荷载为汽车-20级，挂车-100。

北门桥通车后，在对该桥进行验收时，部分拱腿拱脚断面上缘即出现裂缝。1987年抚州供电局运输一台主变压器时，上海城建学院曾对该桥进行检测，上述裂缝深达450mm左右，裂缝宽度为0.6-0.8mm。检测后所附《进贤北门桥承载能力评价报告》中指出：“刚架拱与副孔简支梁的伸缩缝北边拉开12mm，南边拉开20mm，说明桥台有水平位移，不均匀沉降和转动，北边桥台沉降较南岸桥台多一些，以上变位主要是由于台后高填土沉降引起，桥台变位是引起拱腿根部开裂的主要原因之一。”

由于拱腿系刚架拱桥的主要受力杆件，考虑到安全问题，南昌公路分局将该桥列为危桥，对通行车辆采取限载100KN通过。

5.2病害检查

（1）拱腿病害

拱腿根部拱脚处有7处出现由上自下裂缝，拱腿拱脚处上缘裂缝宽度南岸桥台2－5mm，北岸桥台2－3mm。

（2）桥台病害

桥台立墙出现全断面横向裂缝，南、北桥台八字墙受土压力作用向外突出。

（3）部分微弯板组合横梁出现由下自上裂缝，缝宽0.2～0.4mm。

（4）行车道主要发现横向裂缝，主孔与南、北副孔伸缩缝均向两侧滑动，而且有一定规律可循。

5.3加固方案及其内容

通过对老桥的计算分析，我们认为应对老桥进行全面加固，并依靠加固后老桥本身的结构来达到满足通行超重平板车是一个最为安全和兼顾长远利益。

（1）加固的具体范围及内容

①拱脚断面

拱脚断面由于开裂严重，且经常处于水位之下，所以必须重点加固。可采用以下办法：将拱腿断面保护层凿开，在原主筋旁焊接新的主筋，并增加新的箍筋。钢筋数量由电算得出，钢筋长度在裂缝位置左右3m内可满足锚固的要求。裂缝用环氧树脂填死闭合。然后浇筑新的混凝土，再在其外拱腿四周用粘贴钢板并打栓钉的办法来特别加强。

②上弦杆下缘

主孔方面：由于每片上弦杆的下缘仅宽30cm，按照计算最不利截面将对应配13Φ22，所以加固还必须采用加大断面法，凿开下缘保护层，露出主筋和箍筋，将箍筋接长，焊上新的主筋。然后浇筑新的混凝土，再在局部几个断面的下缘用粘贴钢板并打栓钉的办法来特别加强。

③副孔方面：采用满堂脚手来加固。

④桥面全面加固

因为施工质量良好的桥面，将会提高微弯桥面板的承载力，并且顶层钢筋将参与抵抗弦杆断面负弯矩，所以决定凿除原有破损桥面，除配常规的构造钢筋外，在负弯矩区加设受力钢筋，纵向可设在弦杆计算的负弯矩区起抗拉作用，横向全桥布置，并保证截面的厚度，以提高微弯桥面板的承载力。

⑤桥台立墙等

篇3

前言桥梁在营运使用过程中，或者由于某种原因而产生较大损坏，承载能力降低；或者，随着交通运输的日益繁忙，桥梁承载能力和通过能力不能满足要求。解决服役桥承载能力和通过能力不足的问题，通常有二种方案可供选择：一是拆除服役桥后重建新桥的重建法和换下全部服役桥主梁，架设荷载等级高的新梁的换梁法，另一种即采用各种加固措施，或除采取加固措施外，同时对服役桥加以拓宽的加固法。前者施工费时、费力，且造价较高，后者所需费用节约很多，一般仅为建造新桥的1/10至3/10[1]。显然，桥梁的加固与维修具有非常明显的现实价值。

1．服役桥维修加固的特点

与新建桥梁工程相比，服役桥的维修加固施工有不少特点。首先，维修加固的标准与设计时所采用的标准往往会有不同。由于服役有建筑物的存在，以及未来使用年限要求的不同，桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如，服役桥的荷载等级假设是汽车-13级，而经加固后，其荷载等级可能会提高[1]。故应在保证行车安全的前提下，根据使用要求和耐久性要求的具体情况，正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。其次，维修加固工作的难度要比新建时大。维修加固桥梁建筑物的工作必须在不妨碍交通的条件下进行，因此，往往会增加不少困难。即使会使施工产生困难，也必须尽量照顾交通。为此，在桥梁维修加固工作中，应从设计上和施工组织上采取有效措施，尽量减少对交通的影响。再者，桥梁的维修加固工作应充分利用原有结构。桥梁的维修加固，应在对原有结构作周密、细致检查评定的基础上，合理利用原有结构，能不更换原有结构的就不更换，能充分利用服役桥的，要充分利用。

2．桥梁加固的工作内容及步骤

2.1桥梁加固的工作内容

桥梁加固与改建工作的主要内容：对发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵设备彻底进行整治加固、改善和更新。目的是恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限；提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁加固与改建工作的主要内容有：

对服役桥上部构件进行加固；对服役桥下部构件进行加固；拓宽桥梁的行车道或人行道；升高桥梁上部构造的高度；更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构；部分或全部更换桥梁损坏或破服役了的结构物。

桥梁的加固与改建工作，应充分利用原有的部分，凡能加固的，则不宜改建。如能部分改建的，则不应全部改建。

2.2桥梁加固的工作步骤

对服役桥进行维修加固，一般可采用如下的步骤：

（1）检查桥梁现状及损坏情况；

（2）调查桥梁历史技术资料及现有交通状况；

（3）提出维修加固或改建方案并进行分析比较；

（4）确定方案并付诸实施，即进行维修加固或改建施工。

3．桥梁加固的原则及方法

3.1桥梁加固的原则

（1）桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。因此，桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则，只有在复杂的情况下，才更改其结构。

如仅加固仍不足以适应交通运输的需要，必须进行重建桥梁的一部或全部时，则重建桥梁需考虑到将来的发展，并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。

（2）桥梁加固可以有各种不同的方式，视服役桥的情况，承载能力的减弱程度以及今后的任务而变。桥梁的加固一般有如下几种[2]：

1）扩大或增加原结构构件截面，以提高原结构的强度和刚度。

2）以新的结构代替服役的应力不够的结构。

3）改变原结构的受力体系，使原结构减少受力。

4）对原结构施加外应力（如预应力），以改变原结构的受力图形，达到提高桥梁刚度和强度的目的。

（3）采用扩大或增加桥梁构件截面的方法进行加固时，应特别注意新加部分与原有部分的结合，使其成为一个整体起到加固作用。

（4）不管采用何种加固方案，都应考虑投资少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好的耐久性等方面的要求。.2桥梁加固的主要方法

3.2.1扩大或增加构件截面法

（1）桥面补强层加固法

通过一定的工艺和结构措施，在梁顶面（桥面）上加铺一层钢筋混凝土面层，使其与原有主梁形成整体，达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的，以提高桥梁的承载能力。其特点是：

1）施工简便，亦较经济，但加铺梁面层后，静载增加，承载能力提高不显著；

2）施工需凿除原有桥面铺装，同时考虑到新服役混凝土相结合，新浇混凝土的干燥收缩影响等，尚需设置连续钢筋和钢筋网等；

3）此法利于在抗压截面较小的场合使用；

4）浇筑后混凝土须经养护，故必须对交通加以限制。

（2）增大梁截面和配筋加固法

在梁底或侧面，加大钢筋混凝土截面（增配主筋），使梁抗弯截面加大，提高梁的承载能力，其特点是：

1）为加强新服役混凝土的结合，需对服役梁面凿毛工作，操作麻烦、凿除工作量大，常需在桥下搭设脚手架；

2）对T形梁有采用底面及侧面同时加大，以及底部马蹄形加大两种加固形式；

3）加固效果显著，适用于梁桥及拱桥对拱圈的加固。

（3）钢板粘贴或增设其他钢梁，以作成组合梁的加固法

用环氧树脂类粘结剂，将钢板（或槽钢）粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替钢筋作用，提高梁的承载能力，其特点是：

1）不需要破坏被加固的原有结构物；

2）加固工程几乎不增大原结构的尺寸；

3）尽管工程质量要求很高，但施工时并不要求高级的专门技术人员操作；

4）能在短期内完成加固工程；

5）几乎可以不改变具有历史价值建筑物的原有艺术特点。

（4）粘贴炭纤维布加固法

碳纤维是一种高新材料，它有着优异的力学性能，是在几千度的高温下经特殊工艺制造出的一种高科技产品。用环氧树脂类粘结剂，将炭纤维粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以炭纤维布代替钢筋作用，提高梁的承载能力，其特点是[1]：

1）优异的力学性能。可有效应用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展等等；

2）优异的化学稳定性。碳纤维片具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力，具有足够的适应气温变化的能力，外加防火涂料后可以有效地防火。因此，可以大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力，延长构件寿命；

3）材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外形，增加的结构重量可以忽略，便于用所需的色彩涂装，而不留补强痕迹，这是其他方法不可比拟的；

4）施工工序简单。可用小型电动工具操作，工种少，用工少，工期短，进度快，更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工，而不影响补强效果，从而大大缩短施工断交的时间，具有较大的经济效益和社会效益。

3.2.2改变结构体系法

（1）增设纵梁法

在墩台地基安全性能好、并有足够承载能力的情况下，可增设承载力高和刚度大的新纵梁。当基础承载力不足时，必须对基础采取加固措施。新增主梁与服役梁连接，共同受力，从而达到提高桥梁承载力的目的。当新增主梁位于两侧时，则兼有加宽的作用[3]。

（2）增设立柱或桥墩，使简支变连续，或改桥为涵的改变结构体系法

通过改变桥梁结构体系，如在简支梁下增设支点（墩台），缩短桥跨，或把相邻两跨简支梁加以连接，从而使简支梁变成连续梁。对于小桥，还可采用改桥为涵的形式，来提高桥梁的承载能力。前者，一般为临时通过重车的应急措施，后者则必须视通航及排洪灌溉而定。

随着我国公路交通运输事业的蓬勃发展，新建桥梁不断涌现，而原有桥梁也在不断地老化。服役桥的加固是一项具有现实意义而又复杂的工作，它所需要考虑的因素及涉及到的问题很多，从某种意义上，无论是技术改造方案的拟定与设计计算，还是技术改造的具体实施，都是值得人们不断地去研究的方向。

参考文献：

[1]杨文渊，桥梁维修与加固[M]，人民交通出版社，1997年

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1.1玉铁铁路简介玉铁铁路工程北起黎湛铁路玉林站，终到铁山港，整体历程约为132km。由2009年12月28日施工，共通过21座隧道。其中，A路段主要经过风化岩层等复杂地貌，具有施工难度大、技术水平要求高等特点。

1.2路机注浆加固技术施工要求1)设计加固深度与范围。A路段加固范围主要为风化岩层区域，孔间距为1．5m，孔深分为2m、4m两种形式。采用先外后内的注浆顺序，形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工艺，先排为主、后排补注，避免出现冒浆、跑浆等现象［1］。2)施工设备。简单统计在A路段施工中的施工设备情况见表1。

2钻孔与注浆

2.1主要注浆材料主要采用P．042．5袋装水泥，根据相关标准进行水泥采购、入场与储存管理，保证水泥质量满足A路段施工建设的实际要求。水泥浆水灰比为1∶0．9。

2.2施工工艺A路段路基注浆加固工艺具体流程见图1。图1A路段路基注浆加固工艺流程

2.3主要施工工序在A路段施工过程中，其施工方法主要有以下几点。1)准备注浆、钻机设备。根据测量点位，当钻机准备就绪后，将钻机平稳安放，将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置，固定注浆管线，通常情况下，注浆管线的长度应为(40±10)m，长度过长容易增加压力损失。现场准备拌合设备与材料，如粉煤灰、水玻璃等。2)钻孔施工方法。采用200型盘式钻孔机旋转钻进，使用50mm钻头，并依靠48普管护壁。整个钻孔过程严格采用干钻法，切忌在钻孔过程中加水［2］。3)浆液配置。按照上文分析合理配比水浆泥。根据制浆机容量取水;根据水灰比例选取相应重量的水泥，开启制浆机后边搅拌边添加水泥。通常情况下，搅拌时间可控制在(5±2)min(浆液无大范围沉淀即可)，搅拌结束后将水泥浆置入储浆桶。水泥浆置入储浆桶后要不断进行人工搅拌，避免浆液沉淀。在A路段施工中，主要水泥浆配置原料为水、P．042．5水泥。先加水，后添加水泥与外加剂，拌合(15±5)min。水泥浆流过过滤筛后应过滤2～3边，再存入浆液池。4)注入压力。注浆压力与土质强度、重度有关，而这部分数值难以确定，因此在A路段施工中根据传统施工经验，将注浆压力控制为0．4MPa。5)终孔标准。采用压力－流量双控的方法控制注浆量，当注浆压力达到设计注浆压力并稳定时基本原则(稳定时间为4min)。注浆压力大于2倍设计压力并无法注浆可终孔。个别注浆孔注浆量偏大应停止注浆，分析注浆量偏大的原因后继续注浆。6)注浆结束封孔。注浆结束后，应立即拔出套管并用水泥将浆孔封堵。清洗制浆机、注浆泵后，移至下一处并施工。7)注浆效果检查。①注浆结束后，与物探结果资料进行对比，结合浆孔缝合效果，判断注浆效果。②注浆前后，对比钻孔注水实验单位吸水量，正常条件下，注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%)，且未发现漏水现象。③钻孔效果检查，采取抽样检测方法，选取4%的注浆孔，根据芯浆情况判断注浆效果［3］。

3施工注意事项与常见问题处理

3.1施工注意事项在A路段施工时，为提高施工质量，主要进行以下几方面控制:①施工之前正确判断管沟具置。②在高压线下施工过程中，钻探机根据具体施工条件进行相应改装，并重视保护高压线路。③注浆孔应采取跳孔施钻的方式，切忌出现钻完全部注浆孔在注浆的情况，避免孔位串浆。注浆流程应按照“自路基坡脚向线路中心”的顺序，先两侧注浆再中间注浆，保证注浆质量。④注浆钻孔的孔位移动距离为0．5±0．1m，大于这个范围时必须进行处理。⑤注浆过程中，要重视地面观测记录;记录钻孔与注浆流程。⑥注浆过程应加强技术指导和基础数据统计工作，为日后进行数据分析提供具有参考价值的资料。⑦注浆过程中应加强环境保护，及时处理浆液废弃物。例如，在整理好场坪后，应在注浆场坪四周修建排水设施，保证污水能及时。⑧注浆结束后及时采用水泥砂浆、C15混凝土将注浆孔封填，并饱满至孔口［4］。

3.2路基注浆加固技术常见问题处理1)在A路段施工中，主要出现以下几点问题:①在注浆孔定位中，钻机受施工场地的影响，回转半径变小，定位速度减慢;同时钻塔较大，增加钻孔难度，经常出现钻孔偏离的现象。面对这一问题时，在钻孔过程中要尽量靠近最初的设计位置，对一些容易出现偏差的地形可进行简单加工后在进行处理。②由于A路段钻孔地层杂质较多，若钻孔振动较大可引发塌孔等现象，因此在施工过程中借助PVC管护孔，可有效避免塌孔等现象。③在注入浆液时，容易出现搅拌浆液不均匀与储浆桶内浆液沉淀现象，因此必须要紧抓搅拌环节，避免沉淀现象发生。④在注浆孔裂缝处理中，要不断观察裂缝变化问题，及时调整注浆压力值，必要时可停止注浆。2)要特别注意是注浆流程的连续性，若受外力因素而中断可采取一下措施进行处理:①应尽快恢复注浆，若注浆间隔时间过长应冲洗钻孔再进行注浆(若无法冲洗，应清理钻孔后再注浆)。②恢复注浆时，应继续使用同级水泥浆(注浆率与中断前相近即可)，使用中断前同级水泥浆灌注最佳，注浆率与中断前相比减少较少则应使用加浓浆液灌注。③注浆后，若注浆率低于中断前且在短时间内停止吸浆，必须立即采取补救措施。例如，可增加相邻孔注浆压力或适当增加注浆孔数量。

3.3施工质量控制与检验方法1)分期、分批供应符合设计要求的水泥与外加剂等材料，在每次原材料供给之前应及时检查验收，并做好管理、发放工作。水泥与中砂等施工材料必须接受检验，试验师检验合格后，方可用于施工。2)注浆后，对比钻孔注水实验单位吸水量，正常条件下，注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%)，且无法发现漏水现象，若发现漏水情况，应立即进行处理。

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中国自秦以来就是一个统一的多民族国家，但每个民族因其所处的地理环境、历史条件和文化背景的不同，都有着自己独特的医药创造和积累，从而形成了丰富多彩又各具特色体系的传统医药，并以各种文字记载或口耳相传等方式传承至今，即为医药文献。卷帙浩繁的民族医药文献是民族医药文化最重要的组成部分，它不只是研究医药本身，同时也是传承民族文化、维系民族精神的重要根脉，是中华民族发展的历史见证。凿通悠悠时空隧道，我们再来研究这些往圣先贤们留下的宝贵医药文献，它仍然是我们推进社会发展的“价值客体”。

一、民族医药古籍文献的涵义

（一）民族医药古籍的界定

少数民族医药简称民族医药，该名词出现的时间并不太长。民族医药古籍文献是指中国55个少数民族在历史上形成的古代书册、文献典籍和口碑古籍及碑刻铭文等医药文献。

我国各少数民族古籍存世情况有很大的差异，所以少数民族古籍的含义比汉族古籍要宽泛，界定的时间范围也有所不同。1984年，国务院对少数民族古籍范围作了详细的界定：少数民族古籍，包括有文字类和无文字类。其时间范畴与汉文古籍一样以1911年为下限，但“因族而异”，部分可延伸到1949年。少数民族医药古籍文献和现代文献的划分，其时间范围的界定可参照此标准执行，也就是说，根据各民族的实际情况，有的民族医药古籍文献可以定到1949年以前。

（二）民族医药古籍文献的分类

民族医药古籍文献是各少数民族医药历史的记录者和见证者，从目前发掘整理的情况来看，大致可分为以下两类：

其一，有文字记载的古籍文献。这类民族医药文献相当多。它们有的刻于戈兰树的叶片上，被称为贝叶经；随着造纸业的发展，又出现了纸板经、手抄本、印刷本等载体形式。

其二，没有文字记载的口碑古籍。没有文字的少数民族对本民族医药文化的继承和发展如侗族歌谣所唱“古人讲，老人谈，一代一代往下传。”这些口传史料就成为少数民族丰厚的口碑文献，即口碑古籍，也有人称之为“口承民族医药学”。这些民族的医药学虽无典籍可循，但民间多有流传。然而这些口碑古籍正在不断流失和消亡。近几年来经过不断的抢救、发掘，我们用汉文表述其医药学理论和经验，整理出版了一些民族医药学的奠基性著作。

二、开展民族医药古籍文献研究的必要性

（一）开展民族医药古籍文献研究的背景条件

党和政府高度重视中医药和民族医药的发展，《中华人民共和国中医药条例》为保护、发展中医药和民族医药提供了有力的法律保障。2007年12月，由国家中医药管理局、国家民委、卫生部、国家发改委等11个部委联合制定的《关于切实加强民族医药事业发展的指导意见》指出了发展民族医药的重要性和指导性，为民族医药的发展指明了方向。随着中央西部大开发战略决策的进一步实施，民族医药研究渐成热点，民族医药迎来了又一个发展的春天，民族医药的发展已成为时代的要求。

民族医药的学术发展不能抛开文献，而且必须依赖文献的支持。由于受各种自然和人为因素的影响，少数民族医药古籍文献损毁现象比较普遍，再加上流失、流传错漏以及持有人秘而不传等原因，少数民族医药古籍文献存世数量较少。并且，随着民族传统医药文化的变迁和现代医药的迅速推广，为数不多的传统名老民族医相继逝世，后继无人情况日益严重，如不及时开展和高度重视少数民族医药文献的收集和研究工作，少数民族医药古籍文献将更多的成为“研究者构想的影像”，而不是它本身。

（二）民族医药古籍文献开发利用现状和前景

民族医药事业在各级政府的大力扶持下，得到了迅速发展。80年代初，国家民委成立了第一个抢救、保护少数民族古籍机构――全国少数民族古籍出版规划小组。在其领导下中国大部分省（自治区、直辖市），自治州、地、盟建立了民族古籍整理与研究机构，一些民族院校和民族地区先后建立了古籍研究所。作为少数民族古籍整理研究工作重要组成部分的民族医药古籍文献的整理工作也取得了突破性进展。不仅抢救了大量的民族医药古籍文献，还公开出版一些有价值、有影响力的少数民族医药文献精品。2010年7月，国家中医药管理局在广西召开民族医药文献整理和适宜技术筛选推广项目启动会，国家将投入7480万元建成民族医药古籍文献基础数据库、《全国民族医药古籍文献总目》、出版150部民族医药文献、筛选推广140项民族医药适宜技术。这是迄今为止中央财政投入经费强度最大、直接用于民族医药文献整理及适宜技术筛选推广的公共卫生专项资金项目。

进入新世纪，随着科学技术的飞速发展，现代电子、计算机、通讯、复印、声像、光学、视听等技术以及图书的各种保护技术极大地促进了古籍文献的抢救、保护及开发利用工作，从根本上解决了古籍文献的永久性保存问题。例如我们可以采用复印、拍摄、电脑照排等现代化手段，把濒临消亡的少数民族古籍尽快抢救、保护起来。为了更好地发挥民族医药古籍的作用，我们应借助现代化信息服务的主体――计算机数据库强大的网络功能，对古籍文献进行数字化建设，从而达到资源共知、共建、共享的目的。

三、民族医药古籍文献研究价值

（一）总结历史经验，弘扬民族文化

民族医药文化深深植根于该民族的文化土壤，有其独特而深厚的历史和文化内涵，并与本地特有的哲学、宗教、教育、风俗民情、民族迁徙、地理沿革和气候特点等密切相关。从某种意义上来说，一部民族医药发展史，就是一部民族发展史的缩影，对于了解本地区民族发展沿革和社会发展起着非常重要的作用。民族医药古籍文献是民族医药文化最重要的组成部分，它不只是研究医药本身，同时也是传承和弘扬民族文化、维系民族精神的重要根脉，是中华民族发展的历史见证。

（二）加强民族团结，构建和谐社会

民族医药古籍文献是各少数民族历史文化的积淀，是各民族传统文化的瑰宝，是一个国家文化软实力的重要体现，因此发展民族医药，深入发掘和整理民族医药古籍文献，不仅仅是一个医疗和学术问题，而且是一个保护民族自尊、尊重民族感情、增进民族团结、维护社会和谐稳定发展的政治问题，这种影响比任何理论宣传显得更直接、深刻而持久。

（三）加快整理步伐，提高学术水平

根据现阶段民族医药古籍发掘整理的情况看，有些有文字记载的民族医药，上升到了学科的水平，建立了完整的医学理论体系，如藏医药、蒙医药、维吾尔医药、傣医药和壮医药等。有些民族医药虽具有丰富的医疗经验和一定的理论体系，但理论体系尚不够完整，需通过进一步整理使其完整化，将来能上升到学科水平，属于这一类型的有苗医药、彝医药、侗医药、土家医药和朝医药等。通过对这些民族医药古籍文献的收集和整理，对其内涵做更深入的研究，总结出一些有规律性的、理论化的、有实用价值的东西，并将最新研究成果以现代出版物的形式呈现给世人，从而使民族医药学术理论水平上升到更高的层次。

（四）发扬民族医技，维护人类健康

随着现代医药学的发展，一个回归自然、热衷传统疗法、崇尚天然药物的潮流给我国民族医药的发展提供了新的良机。民族传统医药以其对某些疾病确切的疗效、独特的诊疗技法和众多的验方秘方，受到人们的信赖，逐渐成为医药界关注的一个热点。对民族医药古籍文献进行发掘利用，是当前振兴民族医药的大势所需，是人类追求更自然、更健康、更和谐的医疗保健所需。民族医药古籍文献中记录了大量医药资源、诊疗技法、用药经验，对其进行整理研究，不仅能为人类健康谋福祉，还可以促进祖国的医疗保健事业，为社会主义现代化建设作出贡献。

（五）合理开发利用，推动地方产业经济发展

民族医药古籍文献作为一种可开发的资源，不仅是我国优秀传统文化的重要载体，而且具备了可供市场开发的经济要素，具有经济价值。目前一些民族院校和民族药物研究所等相关机构，从民族医药古籍文献，包括口碑古籍文献的整理和研究中，发现了一些有效的预防和治疗疾病的方剂和药物，运用现代科学技术和手段将其开发出来，投入市场，不仅能广泛服务于人民群众的健康，还能创造出可观的经济效益。在、云南、贵州、广西等省的许多少数民族聚居区，民族方剂和新药的研发已成为当地新的经济增长点，甚至成为某些地区的支柱产业，这都离不开民族古籍文献资源的有力支撑，从而证明了民族医药古籍文献资源有较强的经济增值优势，对其进行合理开发利用，必能带动地方医药产业的发展。

四、结语

民族医药古籍的开发利用，不但为民族医药学史的研究提供了翔实可靠的文献依据，而且能够凭此借鉴古代少数民族医术，提高少数民族地区的医疗保健水平。对民族医药古籍的进一步研究开发，还可为社会主义经济建设添砖加瓦。因此，无论从哪方面来说，民族医药古籍文献都有其存在和延续的重要价值，值得重视和研究。

参考文献：

[1]贾春光.民族古籍研究[M].北京：民族出版社，1987.

[2]张新红.我国西部民族古籍的开发利用研究[J].贵州民族研究，2013.

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Abstract: the article combines the present situation of the XuWenXian shenyang reservoir operation as analysis data, the existing problems of seepage path is discussed, and according to the work experience of many years engaged in hydraulic, put forward specific problems of reinforcement measures.

Keywords: shenyang reservoir; Strengthening problems; Dam reinforcement

中图分类号：C39 文献标识码：A文章编号：

1 工程概述

华林水库位于广东省徐闻县龙塘镇西南部，座落于黄定河下游，距离龙塘镇镇约6公里，距离徐闻县城约22公里。

华林水库枢纽工程于1957年10月动工兴建，1959年11月水库基本建成，同年12月全面发挥效益。华林水库是一宗以灌溉为主，兼顾防洪、养殖及多种经营等综合利用的小（一）型水库。水库设计灌溉面积0.21万亩，现实际仅灌0.15万亩。

根据华林水库原设计和档案资料，复核前的水库原设计标准及设计特征值为：华林水库工程等别为Ⅳ等，属小（一）型水库，主要建筑物级别为4级。设计洪水为20年一遇（P＝5%）,校核洪水为100年一遇（P＝1%）。华林水库控制集雨面积6.5km2；水库死水位45.6m，相应库容6×104m3；正常蓄水位53m，相应库容145×104m3；设计洪水位53.98m，相应库容161×104m3；校核洪水位54.22m，相应库容165×104m3。

水库工程主要由库区枢纽和灌区组成。库区枢纽主要建筑物有：土坝一座，长630m，最大坝高13.9m，坝顶高程55.5m，坝顶宽3.5m；溢洪道为浆砌石梯形明渠，边坡系数为1，净宽25米，堰顶高程53.00米；输水涵一座，输水涵位于大坝中部，为钢筋混凝土圆涵，长78米，砼管内径为1.0米，管壁厚0.2米，设计输水流量3m3/s。采用5吨卷扬机斜拉式启闭。

2 华林水库存在的问题

2005年华林水库管理处委托广东省水利水电科学研究院进行华林水库大坝安全鉴定，鉴定结论华林水库大坝安全类别评定为三类坝，安全鉴定发现工程的存在问题为：

（1）安全复核计算表明正常蓄水位稳定渗流期主坝下游坡、校核洪水位骤降至溢洪道堰顶高程不稳定期渗流期副坝上游坡的抗滑稳定最小安全系数不能满足规范要求。

（2）主坝后坝坡在左坝头与山体结合处68m高程附近有散渗现象，坝体填土较疏松，密实度较差，大坝表层约5m范围、右坝头填土和坝基透水性较强；副坝右坝头旧溢洪道范围76m高程附近存在较明显的疏松分界面，后坡67.0m高程有渗水现象（库水位77.0m以上）。

（3）溢洪道进水口左侧翼墙部分变形，有多处贯穿性裂缝，基底应力不满足规范要求；溢洪道陡坡段局部侧墙高度不足，鼻坎下右侧山岩突出，泄流量较大时产生折冲水流，有可能危及鼻坎安全。

（4）隧洞进口闸门和进出口闸门启闭设备老化残旧、锈蚀严重，涵管出口蝶阀使用至今已达30年,止水橡胶老化、有漏水现象，存在安全隐患。

3主要建筑物加固措施

3.1 大坝加固

3.1.1坝顶高程复核

本水库土坝工程等级为3级，坝顶高程的确定，根据《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》第5.3.1、5.3.3条规定，坝顶在静水位以上的超高按下式确定：

坝顶超高(y)＝最大风壅水面高度（e）+最大波浪在坝坡上的爬高（R）+安全超高（A）；

安全超高：正常运用工况（P=2%）取0.70m，非常运用工况（P＝0.1%）取0.50m；

华林水库主、副坝均为均质土坝，现状主坝迎水坡为干砌石护坡，副坝迎水坡亦为干砌石护坡，加固后均为混凝土块护坡。

根据拟定的计算工况，参数，风壅水面高度和波浪爬高，按《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》附录A公式，采用《水利水电工程PC-1500程序集》的“波浪护坡计算程序K-5”进行计算，求得土坝在各种工况下的波浪爬高、风壅高度，根据各种工况下的静水位和波浪爬高等计算成果求得坝顶安全超高及坝顶高程。华林水库实测主、副坝现有坝顶高程和防浪墙顶高程如表1所示。

表1坝顶安全超高及坝顶高程计算表单位：m

从表1，现状坝顶高程86.0m高于复核的校核洪水位85.03m、现状防浪墙顶高程87.0m高于复核要求的防浪墙顶高程85.897m，加固工程维持现状坝顶和防浪墙顶高程不变。

3.1.2 大坝加固

由于正常蓄水位稳定渗流期主坝下游坡、死水位稳定渗流期主坝上游坡的抗滑稳定最小安全系数不能满足规范要求，坝体填土局部较疏松、密度较差，后坝坡出现散渗，坝基存在强透水砂岩层等原因，主坝需进行防渗加固和稳定加固，防渗加固选择2个方案进行比较：

①沿坝轴进行劈裂灌浆形成防渗泥墙（简称心墙防渗方案），②在前坡死水位以下高压定喷形成混凝土防渗墙、死水位以上设斜墙防渗（简称斜墙防渗方案）。两方案的技术经济指标比较见表2，由于心墙防渗方案的工程造价较低，指标较优，又能达到工程防渗加固的目的，故坝体防渗加固选择心墙防渗方案（即方案①）。稳定加固：主坝前坡剥除旧护坡干砌石后按设计1：2.5（按稳定计算确定）坝坡削坡、现浇混凝土护坡，主坝后坡按设计坡比1：2.75及1：3.0培厚坝坡和铺草皮；副坝前坡剥除旧护坡干砌石后按现状坝坡（按稳定计算确定）补坡平整（沉陷部分）后现浇混凝土护坡，后坡维持现状不变。

表2土坝加固方案比较指标表（主要项目）

3.2溢洪道加固

溢洪道加固主要项目：①进口翼墙及前坦加固，现进口翼墙后挖土卸荷，前坦混凝土护面；②启闭室加固,③溢洪道底板及侧墙分缝钢板压板及胶泥更换；④溢洪道侧墙欠高部分加高加固，⑤挑流鼻坎齿墙出露、埋深不够，采用从下游补坡加固。

3.3 输水隧洞加固

输水隧洞加固项目：①隧洞进口混凝土闸门、启闭机，出口闸门启闭机已超期运行，更换；②进口引水渠段边坡护坡剥旧建新；③隧洞中段117.9m未衬砌段进行衬砌；④进出口启闭机室漏水、混凝土露筋，已到报废期，拆除重建；⑤进口闸门通气孔已被大石堵塞，通气面积缩窄了70％，开挖新的闸后通气孔(Φ30cm)；⑥隧洞出口洪水归河泄水涵洞已破烂，拆除重建。

3.4 输水涵管加固

现有输水涵管内径φ0.95m，管长145m，局部漏水，经复核涵管过水断面不能满足经济运行要求，设计过流量6.8m3/s库水位81.0m水头损失达30％。但经比较涵管断面不增大亦不增建另一涵管，其加固措施只是沿涵管轴线向灌浆防漏、漏水处涂环氧树脂加固。

3.3.自动监测系统设计

水库自动监测系统亦称“超短波自动化综合参数监控系统”，其主要内容包括：①水库水位、水库集雨区雨量遥测及洪水预报系统，并包括大坝测压管水位及渗漏堰槽的监测；②闸门自动测控系统；③大坝位移、沉降自动观测系统；④县区三防办中心站、水库管理处及水文处的分中心，二级计算机组网无线数据通讯系统。

3.4 交通道路及防汛交通工具

①管理处至隧洞出通道路：加固工程计划新建790m的4m泥结石路面或混凝土路面，兼作施工及工程完成后的管理用路。②上坝公路：主、副坝间交通公路0.13km为泥路，路面坡度达15度，加固工程计划新建为混凝土路面，路基由4m扩宽为6m；主坝上坝公路整治修护。③ 拟购置防汛专用车一辆，防汛机动船一艘。

4除险加固后主要建筑物基本情况

（1）主、副坝均为均质土坝，主坝长400m，坝顶宽度6m，除险加固后最大坝高36.0m，坝顶高程86.0m，防浪墙顶高程87.0m；副坝长300m，坝顶宽度6m，加固后最大坝高26.0m，坝顶高程86.0m，防浪墙顶高程87.0m。

（2）溢洪道为宽顶堰闸式，现状堰顶高顶76.00m，加固后堰顶高顶76.00m，设三扇6m×5.2m的平板钢闸门，总净宽18.0m，最大泄量801.2m3/s。

（3）输水隧洞为有压隧洞，进口段为门洞形,断面尺寸1.6m×1.8m，出口段为圆形断面,隧洞中段为坚硬完整的岩石,长210m,隧洞进水口底高程67.50m,出口高程65.50m。

（4）现有输水涵管内径φ0.95m，管长145m，进口底高程66.70m。

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3700多年前，大禹在洛阳建立都城，此后夏、商、周、东汉、曹魏、西晋、北魏、隋、唐、后梁、后唐、后晋等十三个朝代在此立都，从而使洛阳成为中国历史上建都最早、建都时间最长、建都朝代最多，居住帝王最多的古都，长期以来都占据着中国政治、经济和文化中心的地位。悠悠千载的帝王兴替，峥嵘岁月的历史烟云，时光流逝，帝王不再，曾经辉煌的古代文化和历史文明给古都洛阳留下了丰富多彩的文化遗产，洛阳现今除地面尚存的众多历史文化遗迹之外，地下所存历代墓葬以上万计，所出各个时期的各类美术文物数量足以数十万件计。这些分布广泛、数量丰富的洛阳古代美术遗存，作为古代文化传承的一种独特的符号系统，以其特殊的方式延展着中华民族视觉美术前进的足迹，印证着文明发展的步伐，同时也在今天成为洛阳经济发展不可缺少的一个部分。

一、根在河洛与彩陶艺术

在中国人心目中，洛阳自古是“天下之中”，是“中心”。古代所称“中国”即指洛阳一带；“昔三代之居，皆在河洛之间”；“乃营成周洛邑，以此为天下之中也，诸侯四方纳贡职，道里均矣”；“乃作大邑成周于土中”、“土中谓洛邑，为天下之中也”；“洛阳处天下之中，挟崤渑之严阻，当秦陇之襟喉，而魏赵之走集”等等。Www.133229.CoM这些都表达了洛阳为“天下之中”的意思。作为“天下之中”的洛阳是最早跨入文明时代，而且在以后的数千年里，长期是我国政治、经济、文化、交通的中心，成为“东方古代文明的中心和发祥地”。

有一种说法，要了解中国的20年可以到深圳；要了解中国200年可以到上海，要了解中国的500年可以到北京；要了解中国的1000年可以到开封；要了解中国的3000年可以到西安；而要了解中国的5000年，只有到洛阳，正所谓“欲问古今兴废事，请君只看洛阳城”。早在史前时期，我们的先民就在以洛阳为中心的中原地区生产和生活。距今8000年左右的新石器时代早期，这里就已进入到农业文明时代；当时人们不仅居住地稳定，并且基本脱离了茹毛饮血的生活。随后，在1959年考古工作者通过长期对二里头遗址进行考古发掘，不少学者认定最早的洛阳城也是夏王朝的都城，这也是我国“七大古都”(洛阳、西安、北京、南京、开封、杭州、安阳)中最早诞生的都城。由夏以降，商、西周、东周、东汉、三国魏、西晋、北魏、隋、唐、五代后梁、后唐、后晋均曾建都洛阳，洛阳由此就有了“九朝故都”(九表示多数)或“十三朝故都”的俗称。

悠久的历史给洛阳带来了浩如烟海的艺术宝藏，考古学家在这里不仅发现了新石器时代的石器制品，也发现了最早的青铜和青铜器，更为著名的是这里所发现的彩陶艺术品，举世闻名的仰韶文化遗址也在洛阳辖区内发现的。这些早期人类文化遗址中发现的陶器尽管是先民为了不同的用途而制作，但其质朴简洁的造型，明快绚烂的纹饰所显示出未经磨砺的幼稚和天真，却带给人一种恍若返璞归真的艺术美感。如大庄遗址出土的一件庙底沟文化类型彩绘陶盆，造型坚实挺阔，饰以花瓣纹。其实用与唯美的巧妙结合，体现了河洛先民的聪明智慧与浪漫的气质。1978年在洛阳附近的临汝县问村出土了仰韶文化晚期的一件彩陶缸，陶缸腹部彩绘一幅形象生动、色彩鲜明的“鹤鸟衔鱼石斧图”，占画面主置的是鹤鸟，体形肥硕，通身灰白，长嚎短尾，延颈直立，口衔一条大鱼，旁侧树立一件有“x”型标志的有柄石斧，这幅迄今为止发现最早的彩陶绘画，线条构图诡异，具有浓厚神秘氛围，显示了原始先民结构作品的水平和写形状物的能力，成为中国古代美术史上不可多得的精品。这些彩陶艺术作品无论在造型、纹饰、图形和色彩上都达到了相当高的艺术水准，对后世艺术产生深远影响。

二、生在苏杭。葬在北邙：墓葬文化与艺术

古人云：“生在苏杭，葬在北邙。”在“事死如事生”的古人眼中，洛阳盆地北高面水，低山环绕，温暖向阳，洛河、伊河等河流缓缓从盆地中央流过，是典型的避风聚水之地，风水两者兼而有之，故自夏、商、周以来，成为理想的建都之地和上乘的阴宅之所，是他们无比神往的墓葬之地，故而才出现了“北邙山上少闲土，尽是洛阳人旧墓”的独特景况。“洛阳为九朝都会，先民遗址，随处皆是，地下宝藏，不知既极。”而古墓中，尤其是皇家墓葬和名人墓葬，所伴随的不计其数的随葬品都是珍贵的古代艺术品，既有堪称古代书法艺术精品的墓志和碑刻，更有显示出中国古代艺术成就的陵墓雕塑、彩陶和墓室壁画。

现今已发现的洛阳地区古墓不计其数，其中已确定有皇陵区8处，名人墓11座，著名壁画墓21座，已发掘各代墓葬五、六千座(包括已发掘西周墓葬总数约800余座，发现东周墓千余座，发掘汉墓近3000座，西晋200座，北朝墓30余座，唐代600多座，其余还发掘有秦、曹魏、北宋墓若干，洛阳市北二、三十座墓冢组成邙山古墓群更是成为了目前洛阳一道独特的古墓人文景观。在这巨大古代墓葬文化中，其艺术价值首先是通过洛阳古代陵墓雕塑来反映的。洛阳古代陵墓雕塑在中国艺术史上占有一定的地位。在邙山的汉陵区，遗留有大量石人、石马、石象等雕塑，这些雕塑既是皇陵石雕的开山之作，同时又从建筑艺术形式本身体现了皇帝的权威，以其高超的石刻工艺增加了陵寝的神秘感。唐孝敬皇帝李弘的恭陵位于河南偃师城南的景山上。恭陵坐南朝北，南门外为神道，神道两侧依次排列石象3对、石马1对、石华表1对。这些石刻雕塑造型硕大生动，雕刻技艺高超精湛，极富盛唐气息，整体效果和气势并不逊于唐代其他皇陵。而在此墓葬群中的宋陵石刻在艺术上更是颇有特点：宋陵武士身躯高大，形象勇猛，雕像甲胄的纹饰细腻传神；宋陵番使深目高鼻，须髯浓厚，酷似唐朝胡人形象；宋陵石虎造型威武雄壮，四肢前立后蹲，张口咆哮，威风凛凛；宋陵石羊则面目清秀，体态修长，静卧于旁，展示了石羊恬静、乖巧的美。这些宋陵雕刻作品人物和兽类造型逼真，装饰花纹细腻，代表了宋代雕刻艺术的最高水平，体现出了雕刻艺术精湛和成熟。

最能反映洛阳墓葬艺术价值的还有洛阳出土的唐三彩和墓葬壁画。唐三彩也被称做“洛阳唐三彩”，这是因为洛阳于唐朝时出产三彩陶器极负盛名，汇成了一种新奇的民族艺术。从唐代墓葬中出土的随葬唐代三彩陶器来看，有模仿生活中的各种器物，如住房、假山、柜橱、牛车等；有各种动物，如马、骆驼、狮、虎、鸡、狗等；也有各色人物，如武士、文吏、贵妇、仕女、牵马胡人等。这些造型浑厚丰满，工整细腻，色彩绚丽，神态逼真，气魄雄伟，刀法简朴，线条流畅，潇洒奇特的唐三彩作品虽然历经一千多年，在今天仍然熠熠生辉。从其艺术价值上来说，洛阳唐三彩在人物俑的塑造上，不仅能够展现不同身份、不同地位的人物各自不同的鲜明外部整体形象，同时还能准确地捕捉其特有的心理特征，对五官部位巧妙地予以夸张，进行精细地刻划，达到了形神兼备的效果，如天王俑夸张其双目，以显威武；文吏俑微收其双唇，以露其亲和；女侍俑两眼平视，一副顺从的神态。在动物俑的塑造上也同样能够展现出不凡的气势。同时在工艺上，洛阳唐三彩创造性地运用了低温铅釉色彩的绚丽、斑斓，以及我国独有的流串工艺，使得这些陶器作品在造型上生动逼真；在色彩上光彩绚烂、典雅富丽，成为我国艺术宝库中难觅的珍品。洛阳墓葬壁画艺术主要体现在此发现的两汉墓葬中，现已发现的完整的两汉壁画墓室已有十数座。这些墓室壁画以数量多、年代跨度大、表现技艺丰富高超而居于我国古代三大墓葬壁画分布区之首。事死如生的汉人在其墓葬壁画上描绘有摊戏、打鬼、羽化登仙、天文星象、历史故事、迎宾拜渴、宴饮歌舞、车骑出行等内容，深刻反映了当时人们的思想、情感、观念及生活意趣。1976年出土的西汉卜千秋墓壁画显示了汉代绘画开阔雄浑的气派，墓室中满绘壁画，主室平脊上所绘著名的“升仙图”以长卷方式描绘了男女墓主夫妇在神仙灵怪的护佑下升入天界的景象，在13块砖上依次绘有女蜗、月亮、持节仙翁、双龙、神豹、聚羊、朱雀、白虎、仙女、玉兔、蟾蜍、墓主夫妇、伏羲、太阳、黄蛇等形象，流动的彩云萦绕其间，气魄深沉雄大，用笔豪放，色彩鲜明，充满了飘动活跃的气氛，为研究汉代的历史和艺术提供了珍贵的视觉形象资料。

洛阳作为古代墓葬的“首善之区”，其历史和文化价值是举世皆知的，随葬在墓中的艺术作品更是埋藏在地下的艺术宝库，这些艺术作品不仅生动记录了中国各个历史时期的政治、经济、文化和社会发展的状况，是洛阳甚至中国历史的写照，具有重要的学术价值，而且其所体现出的艺术特色在中国古代美术史上亦占有非常重要的地位。

三、佛像雕塑与龙门石窟

古都几度兴废，战火几度燃烧。历经悠悠千载的帝王兴替，伴随峥嵘岁月的历史烟云，洛阳地面上的许多古代美术作品都已经灰飞烟灭，至今屹立不倒的龙门石窟终究让我们能够探寻一番洛阳地面美术的过往辉煌。

龙门石窟的建立要归功于北魏孝文帝的迁都，在他迁都洛阳后，笃信佛教的他把佛教也从山西平城一即云冈石窟，转移过来。中经东魏、西魏、北齐、北周以及隋、唐、北宋等朝代，连续大规模营建达四、五百年。据统计，龙门现有佛龛2345个，佛像十万余尊，佛塔六十余座，碑刻题记二千八百余品。大小不一、高低错落的佛完如蜂巢般密布于东西两山崖壁，南北绵延达一千多米，蔚为壮观。堪称为一座大型石刻艺术博物馆。1961年，国务院公布龙门石窟为国家重点文物保护单位；2000年11月30日联合国教科文组织批准将龙门石窟列人世界文化遗产名录。

龙门石窟的佛教雕塑具有巨大的艺术价值，首先体现在造像术上的较大的进步，相对于云岗石窟造像概括洗练，以整体感取胜而言，龙门石窟的魏窟写实能力大大加强，表现出较多的中国艺术形式，大佛姿态也由云岗石窟的雄健可畏转变为的温和可亲，洞中的释迦面露微笑，衣饰由偏袒右肩和通肩式变成了汉族的胞衣薄带式。进入唐代后，变化则更为明显，唐代的佛像具有更多的人情味和亲切感，形体丰满健壮，雍容华贵，象征着唐代早期的国势的强盛和经济的繁荣。在艺术上，唐代的圆刀代替了北魏平直的刀法，佛像衣纹更加流动飘逸，力士夜叉浑身肌肉突起，肌肤和解剖的原理又适当加以夸张，充满了雄伟的气势和向外进发的力量。再次，龙门继承了云冈的艺术风格，从造像题材来看，云冈石窟以三世佛为主，龙门石窟北魏时期也整体上给予了继承。但是进入唐代后，由于唐代高僧玄奘说过“天见弥勒佛下生”的话，武则天为了加强其统治，宣扬其就是弥勒的化生，于是她在龙门大造弥勒。龙门成千上万的造像中，体形最大、体态最美、艺术价值最高、整体设计最严密就是奉先寺的主尊卢舍那大佛，女皇武则天鼎力相助的卢舍那大佛，像高17.14米，头高4米，耳长1.9米，身旁有肋侍菩萨两尊，佛弟子、金刚、神王各两尊，这9尊造像或文静质朴，或饱经沧桑，或雍容华贵，或文或武，性格各异，错落有致，这一切都本着一个主题，烘托卢舍那大佛的至尊至上，当然这也就是烘托武则天的至尊至上。最后，龙门石窟由于是北魏进驻中原后才开凿的，它历经多朝多代，直到明朝还有小规模的雕凿，其受到的文化熏陶十分强烈，除了佛像外，还有像龙门二十品和药方洞这种特殊的艺术题材。“龙门二十品”是北魏时期书法艺术的精华之作，它所展现的书法艺术，是在汉代隶书和晋代隶书的基础上发展演化而来的，是隶书向楷体过渡中的一种字体，字形端正大方、刚健质朴、既具隶书格调，又有楷书因素，是“魏碑”体的代表，在中国书法艺术发展史上具有极为崇高的地位。

四、洛阳古代美术的经济价值

从彩陶艺术到墓葬艺术到佛像雕塑，洛阳古代美术作品以其巨大的艺术价值在中国美术史上占有极为重要的比重，为洛阳昨日的文化添上了绚烂的一笔，更是今天洛阳经济发展不可或缺的一个重要组成部分。

有学者指出：“一个不容置疑的事实是：艺术品和艺术所产生的效应除了知识活动、发展文化和赢得他人尊重的一种生活方式的传播外，同时还是一种经济来源这一点是得到普遍承认的。只要想一想那些成群结队去参观那些艺术名城的人们够了，这些名城包括巴黎、威尼斯、罗马、佛罗伦萨等等。”可见，艺术成为了许多人们“慷慨解囊”时不可抗拒的诱惑，艺术与经济也正是在这一点上有着密切的关联。从上文可知，洛阳作为中华民族的发祥地之一，华夏文化的摇篮，其悠久的历史遗存下来了丰富多彩彩陶艺术、墓葬艺术和佛像雕塑艺术构成了洛阳极其绚烂的艺术文化风景线，而这些艺术品的遗址则成为了人们流连忘返的名胜古迹。被列为世界文化遗产名录的龙门石窟，每天都吸引着大量的国内外游客，成了洛阳最亮的名片；邙山陵墓群、洛阳古墓博物馆，也都成为了国内外游人喜爱的古文化旅游景观。无疑，洛阳古代美术遗迹成为了洛阳旅游经济中的一个重要法宝。“在现代旅游活动中，文物资源无疑是主角”。

旅游作为一个朝阳产业，有着传统产业不可比拟的优势，许多国家把它作为一个新的经济增长点。为了使自己在竞争中立于不败之地，旅游业内人士不约而同地把目光集中到文物上，创建特色旅游品牌。文物的分布具有地域性和特有的文化个性，又是不可再生的，这正是特色旅游的优势所在。洛阳经济的主导产业是工业，但是如果能够以洛阳古代美术为依托，以“文物搭台、旅游唱戏”把本地旅游搞出特色，也必定有助于拉动洛阳经济的更快增长。从旅游学的角度看，旅游开发涉及到许多学术上和技术上的问题。不言而喻，洛阳的古代墓葬资源具有巨大的开发价值，“名”、“古”、“特”、“新”、“奇”、“用”，这几项旅游开发的要素在洛阳古代墓葬资源都具备。“生在苏杭，葬在北邙”就是洛阳古代墓葬“名气”的最好例证，这种情况在中国找不出第二家；“古”就是古老的程度，洛阳古代影响比较大的墓葬若从周灵王算起，距今也有二千五百多年的历史，周灵王陵是有史可证的第一个帝王级别的陵墓，此种情况，其他地方也没有；“特”即特殊、特别，洛阳古代墓葬时间长，皇家墓葬和名人墓葬多，墓葬形制变化大，在中国历史上影响大，确实与众不同；洛阳古代墓葬虽然是古老的文化，但其中蕴涵着许多“新”的东西，如出土的墓志和文物中有许多史籍上没有记载的东西，可以起到补史和佐史的作用，典型的就是洛阳新安县的“千唐志斋”，被称为“石刻的唐史”博物馆；“奇”就是奇特，洛阳古代墓葬乃天下奇观，绵绵二千多年，人们不改初衷，一直把洛阳的北邙当作墓葬的“万吉之地”，邙山之上累累古冢，在无言地诉说着它的神秘和奇特；“用”就是实用价值，如果我们将洛阳古代墓葬看成是文化资源的话，它就是一笔不可估量的财富。

进入20世纪90年代以来，洛阳开始认识到历史文化资源是洛阳最大的优势，旅游经济的发展应作为洛阳经济发展新的增长点和支柱产业，使旅游经济的发展步入了快车道，旅游经济在拉动需求、刺激消费、带动社会经济发展的过程中发挥了显著作用。2000年，洛阳借河南省提出的“三点一线”的黄金旅游发展战略，打出“黄河旅游带”品牌的机遇，在发展旅游经济中有更大作为。“三点一线”汇集了龙门石窟、自马寺、关林、小浪底、少林寺、清明上河园等一大批在国内外享有较高知名度的名胜古迹。

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0引言

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性特点，至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家，特别是近年来地震活动频繁，一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失，这就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法，最大限度地减少地震给人们带来的影响。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物，进行结构补强和提高其抗震力的措施。建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展，但有些构件加固方法（如加大截面法）将使结构和构件的刚度发生变化，从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现，而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响，是目前的加固方法所没有考虑的。因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要的意义。

1 钢筋混凝土抗震常规加固技术

混凝土结构抗震常规加固方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部粘贴加固法以及其他加固方法等，每种加固方法各有其特点和适应范围，应根据具体条件加以选择。

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和满足正常使用要求的一种加固方法，可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但由于截面尺寸加大，有时受使用上限制。

1.2 外包型钢加固法

外包钢加固法即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法（分干式和湿式两种形式），适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。当采用化学灌浆外包钢加固时，型钢表面温度不应高于60℃；当环境具有腐蚀性介质时，应有可靠的防护措施。

1.3预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆（一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆3种）或撑杆对结构进行加固的方法，适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于高温环境下的混凝土结构，也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

2 改变结构传力途径加固法

2.1增设支点法

该方法是以减少结构的计算跨度和变形，提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性质又分为刚性支点和弹性支点2种。毕业论文，加固方法。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其它承重结构的一种加固方法。增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固。

2.2托梁拔柱法

该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同又分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁柱等方案。适用于要求房屋使用功能改变、增大空间的老厂改造等结构加固。其中双托梁反牛腿托梁拔柱，则适用于保留上柱的型钢加固。

2.3 受弯构件外部粘贴钢板、碳纤维或其它抗拉强度较高的材料加固法

此法是用建筑结构胶将钢板等材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面，具有良好的共同工作性能，所占空间小、加固施工周期短、消耗材料少，其加固部位、范围与强度可视设计构造需要而定，是近几年来新发展的加固技术。本加固法适用于承受静力作用的一般受弯构件，且环境温度不应超过60℃， 相对湿度不大于70％及无化学腐蚀的使用环境中。

3钢筋混凝土结构抗震加固新技术

3.1 结构基础隔震技术

基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置，阻隔地震能量向上部结构传递，从而减少结构地震反应的一种抗震技术。目前研究开发的基础隔震技术主要有：叠层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中，叠层橡胶隔震支座已被广泛应用，具有很好的应用前景。纵观隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有以下特点：

（1）隔震技术的应用范围越来越广，数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用，而且在现有建筑的加同工程中得到应用。

（2）隔震建筑的结构形式日趋多样化，已从早期主要应用于砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。

（3）可供选择的隔震装置越来越多，新的隔震方法不断提出，并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。

3.2消能隔震技术

传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到1次强烈地震时，结构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时，也会受到严重的损伤。为了解决这个矛盾，在结构上附加各种阻尼器，通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量，从而达到保护主体结构免遭破坏的目的。常用的阻尼器有金属屈服阻尼器（Metallic Yielding Damper）、摩擦阻尼器（Friction Damper）、黏弹性阻尼器（ViscoelasticDamper）、粘滞液体阻尼器（Viscous Fluid Damper）等。消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上，与传统的加固技术相比主要优势有：

（1）施工现场无湿作业，基本不影响原建筑的正常使用功能；

（2）能在保持原建筑外貌不变的前提下，实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调；

（3）消能效果明显，结构经过合理的设计，可以满足各种设防烈度下的抗震要求；

（4）可以有效地节约经费和缩短工期。

3.3 高性能钢丝网复合砂浆薄层（HPFL）加固技术

高性能钢筋网复合砂浆薄层（HPFL）加固混凝土结构，是指对混凝土构件进行表面处理后，铺设钢筋网，再粉抹或喷射上高性能复合砂浆，使加固层与原构件共同工作，达到提高构件工作性能的目的。

采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。毕业论文，加固方法。毕业论文，加固方法。该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单，经济实用的优点，在结构工程加固中的应用前景十分广阔。毕业论文，加固方法。毕业论文，加固方法。

随着抗震技术理论的不断发展和完善，抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。毕业论文，加固方法。目前新发展起来的减震控制技术在工程应用上有明显优势，为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径，它克服了传统结构“硬碰硬”式的抗震设计方法，具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。

参考文献：

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1.国内建筑结构加固技术的研究现状及发展趋势

近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，这些技术从一开始引进和出现在国内，就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析，国家也颁布了一些新加固技术规范，在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来，随着新加固技术的逐步成熟，一定会在工程中得到广泛应用。

1.1 碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势

我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚，发展却很迅猛。1997年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用，并被定为国家“九五”重点科技攻关项目．随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固，并取得了较好的效果。

1.2纤维复合材料嵌入式加固技术

纤维复合材料嵌人式加固技术是将加固材料放人结构表面预先开好的槽中，并向槽中注人粘结材料使之形成整体。目前国外已经有了一定规模的研究和应用，国内在国家工业建筑诊断与改造技术研究中心开展了这项技术的试验研究，但尚未应用于工程实践。

2.砖混结构裂缝种类及其产生的原因

2.1干缩裂缝：多发生在墙面抹灰层内，一般沿墙面长度方向每隔一段距离形成一条裂缝，这种裂缝开始随时问而发展，以后逐渐稳定。另一种干缩裂缝则呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝，此类裂缝宽度较小。产生的原因有：①抹灰用砂过细或含泥量较大；②水泥安定性不好；③砂浆过稀，抹灰不实；④抹灰层失水过快，养护不好等造成抹灰层收缩较大而形成裂缝。

2.2砖墙温度裂缝：一般有如下规律：① 顶层重，下层轻；两端重，中间轻；向阳重，背阳轻；且这类裂缝与温度变化有关。②砖墙温度裂缝随部位不同而呈不同的形状。产生的原因有：① 屋面保温层，隔热保温性能差；② 砖墙砂浆标号较低，砌筑质量较差；③结构构造上处理不当，如采用半圈梁 。

2.3地基下沉裂缝：一般共同规律是：下层多，上层少；纵墙多，横墙少；外墙多，内墙少；斜向多，竖向少。产生的原因有：①地基不均匀下沉；②房屋过长未留缝，沉降不一；③平面复杂，转角较多；④ 高低层相差较大，未留沉降缝；⑤荷载与分布不均匀；⑥ 使用不当，地基浸水或地下水位上升(多发生于湿陷性黄土地区)；⑦ 地基施工质量。

3.砌体裂缝的类型和防治方法

砌体结构裂缝的类型有斜裂缝、水平裂缝和竖向裂缝三种。斜裂缝有的发生在有现浇混凝土挑檐的平屋顶房屋和无保温屋盖的房屋顶层纵墙面的两端，一般长度在1开间～2开间范围内，外纵墙两端有窗时，裂缝沿窗口对角方向裂开。有的发生在底层至二层外纵墙的两端，斜裂缝通过窗口的两个对角向沉降量较大的方向倾斜，裂缝下大上小。水平裂缝有的发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁下2皮～3皮砖的灰缝位置，一般沿外墙顶部连续分布，两端较中间严重。有的发生在底层至二层窗间墙的上下对角处，成对出现，沉降量大的一边裂缝在下，沉降量小的一边裂缝在上。竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处，裂缝上宽下窄。

根据裂缝产生的原因，要消除砌体裂缝。必须从根源上进行防治，尽可能在夏季或温暖季节，浇灌屋顶挑檐及圈梁混凝土，一般不要冬季施工。挑檐上最好做保温层，并达到规定的厚度：这样就能减小钢筋与混凝士和砌体之间的温差，避免顶部出现裂缝。根据建筑物的实际情况设置沉降缝、伸缩缝，提高结构刚度和施工质量，都能减少裂缝的发生。当然，处理好地基是防止墙体底部出现裂缝最有效的方法。

4.常用建筑补强加固方法

4.1 加大截面加固法

加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料，通过增大截面的面积，提高构件的承载能力和刚度，达到对原构件进行加固的目的。

4.2 外包钢加固法

外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固(钢筋混凝土)构件的外侧，通过外包钢与原有构件的共同作用，提高构件的承载能力和刚度，达到加固的目的。

4.3 外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。

4.4 改变受力体系加固法

粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形，间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度，常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术，从而改变结构的受力体系，使承载能力得以提高。

4.5 粘钢加固法

粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部，以提高结构承载能力的一种方法。论文参考。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。

4.6粘贴纤维复合材料法

粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似，只是加固用的材料是纤维复合材料，如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。

5.结论

裂缝对结构有较大的危害。论文参考。主要表现在如下几方面：1)冰冻的影响。混凝土有了裂缝，水可渗入，当气温降到2℃以下时，水分就会结成冰，结成冰的水分膨胀，会导致沿裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次，这种散裂现象就会发生一次，这样裂缝符逐渐加宽：2)钢筋锈蚀 由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中性作用物质的碱度降低，丧失保护作用。当碳化到达钢筋表面时，若钢筋上有水溶液、氧和电位差，就会发生电化学腐蚀，使受力钢筋截面积不断削弱。另外，锈蚀的产物大约是钢筋被侵蚀体积的2倍～3倍，这种膨胀效应足以使外围混凝土产生相当大的拉应力，致使混凝土裂缝继续扩张。论文参考。影响钢筋和混凝土的粘结力 3)破坏结构整体性，降低结构刚度、结构承载力、耐久性，发生渗漏 4)加快混凝土碳化脱落，降低抗疲劳能力：5)影响美观效果。所以一旦建筑物出现裂缝就必须对其进行处理。建筑结构加固方法的不断进步都有利于建筑工程质量的提高，延长建筑物的使用寿命，对国民经济的发展有着积极的作用。

参考文献

[1] 李勇. 粘钢加固工程实例分析[J]. 中国新技术新产品, 2009, (16) :57

[2] 黄锐聪. 混凝土结构补强施工技术探讨[J]. 科技资讯, 2009, (27) :61

[3] 李洪翠. 桥梁粘钢加固的质量控制[J]. 科技信息, 2009, (22) :647-648

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中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

我国的公路桥梁发展历史悠久，最精美的典范便是隋朝的赵州桥，经过数千年依然坚固古朴，风雨难以损毁，是我国桥梁建筑设计施工历史上的经典之作。我国桥梁公路加固设计施工技术有着深厚的文化底蕴，在改革开放后，伴随着国门的打开，中国逐渐走向世界，受到世界各种思想的启迪和冲击，我国的路桥设计施工加固理论和技术都不断得到了完善和发展，逐渐形成了符合路桥发展现状系统设计理论，和科学的施工方法，不仅真正实现了与世界的脚步接轨，更在中国工程技术人员的常年实践中，不断总结经验吸取教训，实现了施工设计的突破和创新，我国的公路桥梁维修加固技术已经逐渐趋于成熟。

二.我国公路桥梁维修施工加固的意义

1.实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求

伴随着运输业的发展，各种超重型车辆不断投产使用，跨区域物资运输，跨区域的经济文化交流，旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象，使得公路桥梁的承载力不断得到加重，加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀，已经出现了一定的损害现象，存在着一定的安全隐患，因此，实施路桥加固，是保证运输安全的客观要求。

2.是保证路桥的功能正常发挥，实现社会经济效益的必然选择

交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域，不断实现交通运输业服务质量的提升，就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常，可以随时发挥出这些基础设施的正常效率，因此，加强对路桥的维护管理，加大路桥的加固护理，是提升整个交通运输网络服务水平，提高整个网络的经济效益的必然选择。

3.是公路桥梁养护过程中的重要环节

近些年来，我国的公路为人们的生存发展提供了很多便利，有效的提高了人们的生活节奏和生活质量，但不可否认的是，公路交通网络中，依然存在着一些细节处容易发生交通事故，比如，桥梁的坍塌，桥面的裂缝，桥栏折断，桥墩破损甚至是桥上线缆的断裂，使得高速公路桥梁处隐藏着各种安全隐患，桥头跳车等各种事故不断发生，都是由于对桥梁的护养不力，负荷过度。因此，加强对公路维修加固，是解决我国公路交通中，发生众多交通事故，消除安全隐患的重要之一。

三.公路桥梁维修加固技术探讨

1.旧桥上部结构处加固方法

（一）桥面补强层加固法

通常使用先凿除旧桥面使其与原有主梁合二为一的方法来增大桥梁的有效高度，再在梁顶土加铺一层钢筋混凝十层，以有效提高桥梁荷载横向分布的能力;以便提高整体桥梁的承载能力。

（二）加大截面面积和配筋补强加固法

通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足，稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸，增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。

（三）锚喷浆混凝土加固法

通过高速喷射机器的引入。新的混凝土混合物将被连续喷涂到锚钢丝网面上，其硬化凝结后的表面将形成一个钢筋混凝土结构，这将加大桥梁的受力面积，从而使整体结构变得更加完整，进而能够承受较大的外部负载。

（四）粘贴钢板或碳纤维加固法

当交通流量增加时，梁板的主梁承载能力小于负载压力或受到严重锈蚀时，将极易产生严重的横向裂缝。使用锚杆和粘结剂将纤维固定于混凝土结构的薄弱部位或受拉边缘，使其与结构形成整体，以钢板或碳纤维代替额外的加强型钢筋，从而实现增加桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构;施工工艺简单，施工质量较容易控制，施工工期短。

2.增设额外的纵梁加固法

当桥墩基础的安全性能良好，并具有足够的承载能力时，可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁，以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配，从而加固了桥梁，改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时，将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用，一定要注意新的桥梁和旧的桥梁之间的横向联系。

3.旧桥下部结构处加固方法

（一）扩大基础底面面积加固法

这种方法适合用于承载能力不足或过浅的深度，而砖石或混凝土刚性实体又是作为构成墩台的主要成分的情况。应首先计算地基强度以确定是否扩大基础底面面积。

（二）新建辅助挡土墙加固法和墩台拓宽加固法

可新建辅的挡土墙以抵抗桥台水平土压力过大而造成桥台倾斜现象的发生。利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便于安装上部结构。此种情况为只加宽墩台下部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。

四.关于公路桥梁维修加固的几点建议

1.要做到科学的加固维修设计，从路桥的现实状况和整个交通网络的实际出发，实地勘察，精密测量，采集第一手相关的地质地貌，施工高度，施工难度等一系列的客观数据，保证数据的真是完整性，采取科学合理的设计方法，选择合理的加固方法，制定严格的施工规范，做好各种加固施工前的准备，比如对器械工具，人员的准备。

2.要采取先进的技术设备，对加固施工的各种机械设备做出科学选择，保证机械设备稳定安全，同时，要加强对加固材料的选择，采购质量管理，选择符合我国国家质量标准的材料，杜绝假冒伪劣产品，从材料商保证加固的质量。同时，严格执行材料使用制度，规范科学合理施工使用，避免浪费，做到物尽其用。

3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控，实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高，培养其负责的工作态度，安装先进的监控设备，加强对施工人员的施工规范性指导和管理，从施工细节到全局的施工进度，加固后的护理修缮，都做出细致全面的监控，保证质量的高标准。同时，要做好加固后期的定期实施路桥维护，管理。全程管理控制，保证加固的质量，提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。

五.结束语

交通运输领域是我国关系到国际经济发展安全命脉的关键领域，交通运输的安全关系到千万出行者的生命财产安全，关系到我国经济文化交流，因此，采取各种措施，将整个运输系统中的安全隐患消除，是保证我国经济政治安全的必然要求，路桥是我国交通运输网络中的重要部分，在设计施工以及维修过程中实施加固技术，实施科学合理，符合实际情况的加固设计，做出严密稳妥的技术施工，不断加强施工设计质量的监督，是保证加固质量，保证路桥功能完整，促进我国公路交通运输网络的完善的客观要求，必须严格科学实施，保证运输的质量与安全。

参考文献：

[1]周创理 浅谈公路桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期

[2]楚艳惠 桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《交通世界（建养机械）》 -2006年1期

[3]周宏礼 浅谈农村公路桥梁常见病害及加固技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年8期

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1．论文的目的和意义1.1本论文的研究目的：

1.1.1根据对各类围岩调查与分级，提出相应的临时性和永久性支护的钢纤维喷射混凝土的强度等级。

1.1.2通过一系列的室内试验和现场试喷试验来确定钢纤维的加入量和钢纤维混凝土的配合比。使其既能满足设计的各项指标要求，又能满足易于喷射施工的要求。

1.1.3对实验室的钢纤维喷射混凝土各种力学性能和耐久性能测试，为现场锚喷支护工艺的安全性和耐久性做出评价。

1.2本论文的研究意义:

钢纤维喷射混凝土是通过管道输送装置在高压作用下将掺入钢纤维的混凝土拌合物高速喷射到施工作业面的一项技术。钢纤维喷射混凝土首次于1973年在美国爱达州得到应用，其后，将其成功应用于隧道衬垫、斜坡稳定、涵洞、水库等其他结构工程。70年代，钢纤维作为一种新工艺是为了加固喷混凝土衬砌,它最显著的特点是大大降低了过去那种繁重耗时的钢筋网制作，而代之以机械化的连续的喷射混凝土施工。70年代末，瑞典曾对钢纤维喷射混凝土的加固作用进行了大规模的试验研究,包括钢纤维喷射混凝土加固与钢筋网喷混凝土加固效果的比较。70年代后期和80年代初期，加拿大广泛开展了钢纤维喷射混凝土工艺的应用和研究，并将干拌法钢纤维喷射混凝土工艺成功应用于岩石加固措施中。钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土，属于一种新型的复合材料。由于其抗裂性特强、韧性很大、抗冲击与耐疲劳强度高、抗拉与抗弯强度高，广泛应用于道路、机场、桥梁、水工、港口、铁路、矿山、隧道、军事及工民建等工程领域。如佳密克丝钢纤维混凝土在国外的应用[1]及在大朝山水电站的应用[2]，及在江口水电站地下洞室支护中的应用[3]，1978年,上海市政工程研究所等单位对钢纤维混凝土进行了研究,并把它运用于城市的铺装路面工程取得了一定成果[4]。1982年9月,铁道部专业设计院和原武汉局共同协作,在襄渝线青徽铺隧道病害整治中,用钢纤维喷射混凝土加固隧道裂损拱圈的试验,初步取得成功[4]。1984年梅山铁矿在采用素喷射混凝土失败后改用钢纤维喷射混凝土加固巷道,也取得了成功[4]。

2 钢纤维喷射混凝土原材料、检测方法及结果2.1、混凝土的标号及原材料的选择2.1.1、混凝土的标号混凝土的设计标号为250号和300号,即C25和C30。

2.1.2、原材料的选择钢纤维喷射混凝土的原材料包括钢纤维和其他原材料：水泥、水、骨料、外加剂以及混合材料。

（1）水泥:选用产量大、质量稳定、早期强度较高的天宇水泥厂生产的P.O 42.5级水泥。

（2）硅灰：选用挪威埃肯硅灰公司生产的比表面积为645m2/g。减少混凝土干缩和徐变，降低水化热,减少喷射混凝土的回弹，提高混凝土的后期强度。

（3）钢纤维:钢纤维的类型对加固效果有着很大的影响,为达到较好的加固效果,通过钢纤维喷射混凝土试验，采用武汉新途工程纤维制造有限公司生产的CW03-05/30-600和CW-05/30-1000型钢纤维，两端弯曲。长度在30mm，直径在0.50 mm，长径比为60。抗拉强度为600和1000 MPa。所用钢纤维符合美国标准ASTMA820的要求。

（4）骨料:用于喷射混凝土的骨料应有良好颗粒级配。

（5）速凝剂:选用湖北大冶 JS-2型高效速凝剂,减少回弹防止砼脱落。

（6）抗渗剂和高效减水剂：选用蒙城生产的UEA低碱型高效减水剂（聚羧酸系），减少收缩和回弹,降低水灰比。

3．钢纤维喷射混凝土速凝剂掺量的选择喷射混凝土为浇筑和振捣合一的施工工艺，不需要模板，能在临空或狭小工作面上制成薄壁结构，是地下工程和岩石支护工程中的一项重要措施。论文大全。由于使用湿喷工艺和速凝剂时作业环境好、混凝土裂缝少、表面质量好、混凝土性能可以同不掺速凝剂混凝土一样正常发展，因而掺速凝剂湿喷工艺的应用越来越多，成为喷射混凝土的发展方向。

3.1、速凝剂的实验方法我国行业标准《喷射混凝土用速凝剂》（JC477-2005）提出的速凝剂试验方法为：先将400g水泥与计算加水160ml搅拌到均匀后，再按推荐掺量加入速凝剂，迅速搅拌25～30s，立即装入圆模，人工振动数次，削去多余水泥浆，并用洁净的刀修平表面。从加入液体速凝剂算起操作时间不应超过50s。用此方法测得的速凝剂初凝时间不大于5分钟，终凝时间不大于12分钟。

3.2、速凝剂对水泥砂浆凝结时间的影响按照锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001），JS-2型高效速凝剂掺量分别为1%、2%、3%、4%、5%，分别测试水泥净浆的初凝时间、终凝时间和28天抗压强度和砂浆抗裂性，表7为JS-2型高效速凝剂的掺量与水泥凝结时间的关系。

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一、概述

王屋山水库位于河南省济源市西北部60公里逢石河支流铁山河上，是一座以防洪为主，结合灌溉、供水、发电等综合利用的中型水库。总库容690万立方米，兴利库容523万立方米，控制流域面积101平方公里。大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高77.3米，坝顶高程712.3米。溢流堰为厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰顶高程705.6米。

该水库溢洪道主要有两个问题：一是溢流堰施工质量差，下泄水流紊乱，汇洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基岩风化严重，冲恻成深槽，严重危及水库正常泄洪。为解决溢洪道上述问题，本文就该水库溢洪道除险加固方案进行分析。

二、溢流堰改建方案分析

该水库溢洪道原溢流堰为拱形薄壁堰，由于施工质量差，过堰水流紊乱紊乱，泄洪能力小需要改建，那么采用什么方案进行改进呢？我们经过研究提出三个改建方案：

（一）在溢洪道平台上游建实用堰方案

该方案需要拆除原拱形薄壁堰，在溢洪道平台上游建实用堰，实用堰下游底板进行钢筋土护砌。实用堰堰面为WES曲线，下游接反孤段，堰顶宽50米不变。根据计算，堰顶高程为705.28米，相应兴利库容492万立方米，溢洪道最大下泄流量1932立方米每秒，工程费用36.5万元。

（二）在溢洪道平台下游建实用堰方案

该方案需要拆除原拱形薄壁堰，在溢洪道平台下游建实用堰，实用堰上游底板进行钢筋混凝土护砌。堰顶宽及堰面曲线同上。根据计算，堰顶高程为705.3米，相应兴利库容494万立方米，溢洪道最大下泄流量1935立方米每秒，工程费用27万元。

（三）溢洪道上建迷宫堰方案

由于该水库位于资源十分紧缺的山区，迫切需要水库能增加蓄水量。迷宫堰是我国近十几年才引进的一种新技术，堰顶轴线呈折线型，泄流能力大大高于传统的直线堰，在堰顶宽不变情况下，既能满足泄洪要求，还能抬高堰项高程，增加兴利库容，从而同时满足泄洪和增加水库蓄水量两个要求。

根据计算、研究，迷宫堰采用倒四宫，单宫宽12.5米，单宫堰展长32.5米，展宽比2..6，堰顶宽50米，堰高4.26米，堰顶最大水头5.44米，最大水头堰高比1.277，堰顶高程706.56米，相应兴利库容543万立方米，工程费用49万元。

（四）方案分析

该水库溢洪道除险加固三个方案主要技术经济指标见表1。

通过对上述三个方案进行技术经济比较我们认为，虽然建迷宫堰方案比前两个方案工程费用多一些，但该方案不仅能满足泄洪要求，还能使水库兴利库容提高51万立方米（提高10%），这对于水资源十分宝贵的山区来说，是非常重要的。所以溢流堰改建方案确定采用在溢洪道上建迷宫堰方案。

三、溢洪道下游陡坡段加固方案分析

溢洪道平台出口至下游河床落差较大，岸坡陡峭，基岩风化严重，经二十多年运行，已形成三道深槽，急需加固处理，为此我们提出以下两个加固方案：

（一）下游陡坡护砌方案

由于陡坡上部岩石节理发育，风化较严重，而下部岩石较完整坚硬，因而主要对陡坡上部护砌。没东西向节理面开挖后做混凝土护面，护面长度为25米。陡坡下部的冲坑和几条较大张开节理做适当开挖后用混凝土浇筑填平。在接近下游处建垂直陡坎。由于顺陡坡水流流速很大，直接威胁河对岩防汛道路，故对岩防汛道路也需要护砌。该方案工程费用为97万元。

（二）挑流方案

溢洪道下游修挑流鼻坎，通过迷宫堰的水流经挑澈卤坎直接挑落到下游河床内，使溢洪道陡坡免受冲刷。落水点至挑流鼻坎水平距离控制在75~160米，垂直距离为35.7米。挑射角采用25o。经计算，河床冲刷坑深度为13.9米，挑射距离为83.7米，其工程费用为55万元。