复习资料--桥梁检测与加固技术
桥梁检测与加固技术
一、单项选择题
1．根据检查的重要性及时间间隔，桥梁检查可分为：D
A．动态检查与静态检查 B．接触检查和不接触检查
C．上部结构检查、下部结构检查 D．经常性检查、定期检查、特殊检查
2．关于采用增加主筋，外包混凝土的加固做法，以下说法错误的是：D
A．提高主梁的承载力 B．提高主梁的强度
C．减少主梁的拉应力 D．增加主梁受压能力
3.在静载试验中，下列哪种测试工况是最常见的？A
A．简支梁桥跨中最大正弯矩工况 B．连续梁桥支点最大正弯矩工况
C．悬臂梁桥主跨中最大剪力工况 D．无铰拱桥拱脚最大正弯矩工况
4．正确的化学灌浆施工工序从左至右依次为B
A．裂缝检查及清理、钻眼埋嘴、嵌缝止浆、压水或压气试验、灌浆、收尾处理
B．裂缝检查及清理、钻眼埋嘴、压水或压气试验、灌浆、嵌缝止浆、收尾处理
C．钻眼埋嘴、裂缝检查及清理、灌浆、嵌缝止浆、压水或压气试验、收尾处理
D、钻眼埋嘴、裂缝检查及清理、压水或压气试验、灌浆、嵌缝止浆、收尾处理
5．当超重车辆需要过桥时，以下哪种说法是正确的？C
A．对桥梁技术状况较好的桥梁，可以直接批准重车过桥
B．要求超重车从其他道路通过，不许其通过本桥
C．需对桥梁进行结构检算，并对重车过桥进行现场管理
D．超重车可以任意改变车速和车道，不会影响桥梁的安全
6．以下加固方法中，哪种做法未涉及结构体系的改变？C
A．梁下部增设八字支撑 B．拱式结构改为梁式结构
C．增大主梁或主拱圈的截面面积 D．简支梁改为连续梁
7.板式橡胶支座发生了过大的剪切变形，应对其进行B
A．更换新支座 B．调整上部主梁的位置，使支座复位
C．垫入钢板帮助受力 D．增加支座高度
8．桥梁检查主要项目包括上部结构检查、下部结构检查、地基检查和材质检查和D
A．经常性检查 B．定期检查 C．特殊检查 D．关键部位检查
9.桥梁技术状况评定等级中，把桥梁分为C
A．三类 B．四类 C．五类 D．六类
10．根据裂缝的危害性，裂缝可分为：深层裂缝、表面裂和B
A．受拉裂缝 B．贯穿裂缝 C．纵向裂缝 D．龟纹状裂缝
11．关于采用增加主筋，外包混凝土的加固做法，以下说法错误的是A
A．减少主梁的自重 B．提高主梁的强度 C．提高主梁的承载力 D．增加主梁受压能力
12.当主拱圈出现抗弯强度不足时，裂缝主要发生在A
A．拱顶区段的下缘 B．拱顶区段的上缘 C．拱脚区段的下缘 D．1/4截面的上缘
13．下列材料中，不可以用于内部裂缝压力灌浆的材料是C
A．浸渍树脂 B．水泥浆 C．水泥砂浆 D．环氧树脂浆液
14．静载试验中，试验效率η取值范围通常是A
A．0.8≤η≤1.05 B．1≤η C．η≤0.6 D．0≤η且越小越好
15．当铸钢支座的固定销栓出现剪断时，应对该支座进行B
A．整修 B．更换 C．上油 D．焊接
16．某风景区桥梁，经检查需要对其进行加固补强处理，下列哪种方法可能最合适？B
A．挂网喷浆 B．粘贴碳纤维布 C．施加体外预应力 D．改变其结构体系
二、多项选择题
1.粘贴钢板加固技术，施工方法可以用AC
A.涂抹法 B.锚固法 C.灌浆法 D.预制安装法 E.钻孔法
2.基础裂缝处理常用的方法有ABCD
A.填缝 B.压力灌注化学浆液 C.表面抹灰 D.表面粘贴玻璃纤维布 E.人工地基
3.桥梁动载试验，可以测量结构的AD
A.动力特性 B.承载能力 C.自重应力 D.动力响应 E.自重挠度
4.抗震加固中，防止横向落梁的措施有AD
A.边主梁外侧设置挡板 B.梁端设置钢夹板将两组梁固定在墩上
C.两支座用钢筋纵向连接 D.边主梁外侧设置档杆
E.提高主梁强度
5.梁桥采用体外预应力加固法时，拉杆体系有ACD
A.水平预应力补强拉杆加固 B.竖向式预应力补强拉杆加固
C.下撑式预应力拉杆加固 D.组合式预应力补强拉杆加固
E. 横向预应力拉杆加固
6.桥梁动载试验时，可以采用下列哪些方法使结构产生一定的振动？ACD
A.自振法 B.人工加载法 C.脉动法 D.共振法 E.人造地震
7.基础加固常用的方法有ABC
A.扩大基础加固法 B.增补桩基加固法 C.钢筋混凝土套箍加固法
D.人工地基加固法 E.粘贴碳纤维加固法
8.抗震加固中，防止纵向落梁的措施有BC
A.边主梁外侧设置挡板 B.梁端设置钢夹板将两组梁固定在墩上
C.两支座用钢筋纵向连接 D.边主梁外侧设置档杆 E.增加桥墩的横向宽度
三、名词解释
1. 增大截面加固法：在构件表面增大混凝土尺寸,增加受力钢筋,使其与原结构形成整体，从而增大构件有效高度和受力钢筋面积,增加构件的刚度,提高构件承载力。
2.桥梁荷载试验：检验桥梁整体受力性能和承载力是否符合设计要求的检测试验，对于新型桥及桥梁中运用新材料、新工艺的应验计算图式，为完善结构分析理论积累资料，对于旧桥通过荷载试验可以评定其运营荷载等级。
3. 改变结构体系加固法：是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力，，例如在简支梁下增设支架或桥墩，或在梁下增设钢桁架等加劲梁或叠合梁，或改小桥为涵洞，以提高桥梁的承载力。
4. 旋喷注浆法：利用工业钻机将旋喷注浆管置于预计的地基加固深度，借助注浆管的旋转和提升运动，用一定的压力从喷嘴中喷射浆液流，冲击土体，把土和浆液搅拌成混合体，随着凝聚固结，形成一种新的有一定强度的人工地基。
5. 桥梁技术状况评定：采用分层综合评定与5类桥梁单项控制指标相结合的方法，先对桥梁各构件进行评定，然后对桥梁各部件进行评定，在对桥面系、上部结构和下部结构分别进行评定，最后进行桥梁总体技术状况评定。
6.经常性检查：指对桥面设施、上部结构、下部结构及附属构造物的技术状况进行的检查。经常检查的内容丰富，大部分是经目测可以发现并作出定性判断的缺损。经常性检查的周期为每月至少一次，遇汛期或其他自然条件变化时应加密检查频率。
7. 粘贴钢板加固法：采用环氧树脂系列粘接剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区或薄弱部位，使之与结构物形成整体，用以代替需增设的补强钢筋，通过钢板与补强结构的共同作用，提高其刚度，限制裂缝开展，改善钢筋与混凝土的应力状态，提高梁的承载能力，以达到补强效果。
8. 体外预应力加固法：运用预应力原理，在增设构件或原有构件中，施加了一定初始应力的一种加固方法。是
一种主动加固方法，方法自重增加很少,却能够大幅改善和调整原结构的受力状况,提高承载结构的刚度和抗裂性能。
四、简答题
1.桥梁动荷载试验主要解决哪三个基本问题？动载试验时如何使结构产生激振？
答：三个基本问题：1）测定桥梁荷载的动力特性（数值、方向、频率）2）测定桥梁结构的动力特性（自振频率、阻尼、振型）；3）测定桥梁在动荷载作用下的响应（动位移、动应力）。产生激振的方法有自振法、共振法和脉动法。
2.判断旧桥需加固的标准主要有哪些？
答：凡旧桥出现下列情况之一，必须加固改造：1）承载力不足；2）经过鉴定后判断桥梁工作状态已经超出极限状态，需要进行加固处理；3）桥的宽度不够，影响道路通行能力，应进行拓宽、加固处理；4）桥梁结构局部或整体刚度不足，已影响了正常使用，为了提高桥梁的刚度，需要对其进行加固；5）通过特殊重车，桥梁承载力已经不能满足要求，需要临时进行加固处理。
3. 简述粘贴钢板加固技术的施工工序。
答：1）钢板制作；2）表面处理；3）粘贴钢板；4）加压方式；5）检查粘贴质量；6）防护处理。
4.请简述使用回弹仪测试混凝土强度时，对测区的有哪些要求？
答：1）测区布置符合下列要求：当按单个构件检测时，应在构件上均匀布置，测区，每个构建上的测区数不应少于10个，对于长度小于或等于2米的构件，其测区数可适当减少但不少于3个；2）测区的布置宜在构件混凝土浇筑方向的侧面，测区应均匀分布，相邻两个测区的间距不大于2米，测区宜避免钢筋密集区和预埋件，测区尺寸为200mm*200mm，测试面要清洁、平整、干燥；3）构件上的测区应该注明编号，并记录测区的位置和外观质量。
5.桥梁加固设计原则是什么？
答：1）加固后的桥梁在使用荷载作用下，原有的结构和新增结构各部分的强度、刚度和裂缝，均应符合现行设计规范的要求；2）当仅要求提高活荷载能力时，加固改造工作可以在原结构保持恒载应力状态下进行；3）如果通过检测和计算，原结构的工作应力已接近或超出允许值，需要减少原桥的恒载应力，应采取一定的卸载措施；4）采用增大截面法进行旧桥加固时，由于新旧桥的材料性质或混凝土之间收缩率的不同，引起结构内力重分布，在新旧结合处，极易出现裂缝而影响结构的整体性。
6.简述拱桥加固的基本原理。
答：1）通过结构自身的改善等“被动”加固方式提高拱桥的承载力，主要有增大主拱圈截面面积，增加拱圈的强度，改善拱上建筑的现状，增强横向联系；2）采用“主动”加固方式提高主拱圈的承载力主要有改变结构体系,减小主拱圈的内力；减轻拱上建筑恒载重量,减小主拱圈的内力。
7.桥梁技术状况评定等级可分为哪几类，相应采取的养护措施是怎样的？
答：桥梁总体技术状况评定等级分为五类。一类桥梁为全新状态，功能完好；二类桥梁为有轻微缺损，对桥梁使用功能无影响；三类桥梁为有中等缺损，尚能维持正常使用功能；四类桥梁为主要构件有大的缺损，严重影响桥梁使用功能，或影响承载能力，不能保证正常使用；五类桥梁为主要构件存在严重缺损，不能正常使用，危及桥梁安全，桥梁处于危险状态。对照《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004），一类、二类桥梁应进行小修保养，三类桥梁要进行中修，四类桥梁要限制交通，进行大修，五类桥梁要封闭交通，进行改建或重建。
8.混凝土桥梁缺陷产生的原因有哪几种？
答：1）混凝土表层缺陷产生的原因有设计、施工、维修养护不善、交通事故、地震和结构老化等；2）内部缺陷产生的原因有设计方面、施工不当、营运中外部因素等。
9.旧桥加固改造的基本要求。
答： 1）加固改造技术可靠，耐久性满足使用要求；2）加固费用省，经济效益高；3）设备简单，施工方便；4）尽量不中断交通或少断交通；5）加固改造的材料性能好，养护工作少；6）尽量减少对原桥梁结
构的损伤。
10.桥梁加固改造的技术途径
答：对有缺陷病害桥梁常用的加固改造方法有：减轻恒载，加固薄弱杆件，增加辅助构件，改变结构体系，加固桥墩、台及基础。
五、案例分析题
1.某钢筋混凝土简支梁桥，建于上世纪60年代，跨径为1×13.5m，桥面净宽6.5m，设计荷载：汽车-13，拖-60。经检查，该T梁桥的所有下腹板在跨中区域均存在较多裂缝，但裂缝宽度均小于0.2mm。采用板式橡胶支座，经检查，支座存在较严重老化。
经过检测部门的检算和考虑到该桥的实际运营现状，认为该桥承载能力存在退化，建议对其加固补强后进行拓宽改造。
（1） 请指出本桥存在的主要问题和现象。
（2） 请分析T形梁出现下腹板裂缝的主要原因是什么？
（3） 该桥的橡胶支座出现老化，应该如何处理？
（4） 如果需要对T梁进行截面加固，你认为应该采用什么方法，请简述其步骤。
（5） 现需对该桥进行拓宽处理，请简述其施工方法和步骤。
答：（1）主要存在养护不够，支座老化、桥梁承载能力退化，在跨中混凝土受拉区域出现表面裂缝。
（2）出现下腹板裂缝的主要原因是梁体受拉区出现弯曲裂缝，出现在梁体侧面，由梁底向上开裂，并与主钢筋垂直，在梁底也会出现弯曲裂缝，时常垂直与主钢筋，裂缝宽度小于0.2mm，这样的裂缝属于弹性范围的裂缝，其性质比较稳定。
（3）由于橡胶支座老化，应该更换橡胶支座。
（4）采取增大梁肋加固法，该法适用于T梁截面中原截面设计不能满足现在的荷载要求的情形，通常主要步骤为将梁的下缘加宽加强，扩大截面，并且在新混凝土截面中增设受力主筋，在靠支座处主筋上弯，与原结构主筋相焊接。
（5）首先考虑不重新做桥台，而是将加宽桥面的新梁穿越过桥台，架设在台后路堤专设的支墩上，具体布局为架设预制的π形板，直接支承在路堤上特设的支墩上，在π形板内侧与旧桥T梁之间，有C25以上标号混凝土浇筑桥面加宽部分，桥面铺装层混凝土同时浇筑，在桥梁铺装层及桥面加宽部分，均设置钢筋网，使整体性能加强。具体施工步骤为
1）在桥头增设支墩；2）预制π形梁板；3）拆除原有桥面人行道、栏杆等设施；3）架设π形梁板：4）在原T梁翼缘板边缘和新π形梁板内侧布设钢筋网，浇筑20cm以上厚度混凝土，同时浇筑8cm以上混凝土作为桥面铺装层；5）安装栏杆等辅助部分。
2.某空腹式石拱桥，建于1987年，跨径1-25m单孔拱桥，桥面净宽6.5m，设计荷载：汽车-20，挂车-100，为适应重载交通需要，需对该桥进行加固处理。加固处理方案如下：
在对该桥的详细检查时，发现拱圈在拱顶、拱脚截面处有开裂现象，对此施工方用水泥砂浆表面涂抹封闭裂缝。在拆除原拱上建筑时，采取先拆除拱顶处的拱上填料，再拆除拱脚处的顺序，因人员劳动力有限，计划先拆除一侧腹拱圈，再拆除另一侧腹拱圈的做法。待拱上建筑全部拆除完毕，直接在拱圈上张挂钢筋网，搭支架立模浇筑混凝土，为方便施工，浇筑时采取从左侧到右侧的顺序浇筑拱圈15cm厚外包混凝土。待混凝土达到设计强度后，将原设计的空腹式拱圈改成实腹式拱上建筑，按从左到右的顺序重新回填夯实拱上填料，最后完成桥面
系的施工。
请根据以上资料，回答以下问题：
（1）“拱圈截面出现开裂，施工方用水泥砂浆表面涂抹封闭裂缝”，请问此做法是否合理？为什么？
（2）“在拆除原拱上建筑时，采取先拆除拱顶部分再拆除拱脚部位的顺序，因人员劳动力有限，计划先拆除一侧腹拱圈，再拆除另一侧腹拱圈的做法”，此操作顺序是否合理？如果不合理，请给出合理的施工步骤。
（3）“现浇拱圈外包混凝土时，直接在拱圈上张挂钢筋网”，此做法中缺少了一道什么工序？请简述该工序的简要操作顺序。
（4）“为方便施工，浇筑时采取从左侧到右侧的顺序浇筑拱圈15cm厚外包混凝土”，“原设计的空腹式拱圈改成实腹式拱上建筑，按从左到右的顺序重新回填夯实拱上填料，最后完成桥面系的施工”，此做法有哪些不合理之处，请指出并说明原因。
答：（1）此做法不合理，应该先去除剥落、松散的表层，并用水冲洗干净，对于现有裂缝采取填缝或表面抹灰等方法处理。
（2）该操作顺序不合理，在拱桥加固必须严格安装设计的施工程序进行拱上建筑的拆除和重建，以确保拱圈的安全和均衡受力。合理的施工步骤是从拱脚向拱顶对称拆除拱上建筑，并挖除拱腔填料。
（3）缺少锚栓杆孔、安装锚栓这一道工序，具体操作顺序为按一定间距测量定位锚栓的位置，钻孔，清孔，安设锚栓，凿毛并清理拱圈接触面，锚栓将固定钢筋网，构成钢筋骨架
（4）这些做法欠妥之处有：浇筑施工时没有按照对称施工原则，原设计的空腹式拱圈改成实腹式拱上建筑，按从左到右的顺序，也没有按照对称施工的原则。对于跨径大于10m、不超过25m拱桥，施工时一般采取每半跨分成三段对称施工，或由拱脚向拱顶对称施工，最后浇筑拱顶合龙。
原因是拱圈的受力性能与拱上荷载分布及拱上建筑联合作用有密切的关系，在施工的时候必须使荷载产生的内力分布尽量不出现弯矩而只有压力，使得荷载产生的实际压力线尽量与合理拱轴线重合。