加固設計論文范文10篇

摘要：結構在長期的自然環境和使用環境的作用下，其功能必然逐漸減弱，我們結構工程的任務不單要作好建筑物前期的設計工作，還要能科學的評估結構損傷的客觀規律和程度，并采取有效的方法保證結構的安全的使用，那么，結構的加固將成為一項重要的工作?？梢灶A見的是21世紀，人類建筑物還會以混凝土結構、鋼結構、砌體結構等為主，現階段我認為我們在結構的加固這方面的研究應該還以此為主要突破方向。

關鍵詞：混凝土結構的加固砌體結構的加固鋼結構加固

混凝土結構加固篇

混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。

一、直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法

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

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的組合式部分預應力混凝土連續梁，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

1工程概況

集灌路分離式立交橋位于廈漳高速公路廈門段，原橋名為官林頭互通I-1橋，為左右幅分離的鋼筋混凝土矮墩連續剛構箱梁，橋跨組合為（20.5+2×21.5+20.5）m，全長88.30m。單幅上部結構采用單箱三室混凝土箱梁，梁高1m，頂寬12.5m，底寬6.5m，腹板厚0.40m，頂底板厚0.25m。下部結構采用薄壁墩、單排3根Φ1.2m鉆孔灌注樁基礎，墩梁固結。橋址區基巖埋深大于40m，基礎按摩擦樁設計。該橋于1997-07月竣工通車，檢測發現該橋混凝土保護層厚度與設計值相比偏薄，梁體出現結構受力的橫向裂縫，加固后粘貼的玻纖布老化，局部出現脫落，技術評定為三類橋。改擴建需要將原有橋梁拼寬至8車道。主要技術標準如下：（1）設計荷載，老橋為汽—超20，掛—120；拼寬新梁為公路Ⅰ級；（2）設計車速為120km/h；（3）橋面寬度：老橋總寬26.0m，雙向4車道，擴建后的橋梁總寬為42.0m，雙向8車道，在老橋兩側各拼寬8.0m。（4）地震基本烈度為Ⅶ度。

2擴建方案

根據老橋現狀調查、橋梁檢測報告及靜、動力荷載試驗結果，經過綜合分析，認為老橋經加固后可以繼續正常運營。橋梁擴建方案為:保留老橋并采取一定的加固措施，新建結構類型相同或相近的新橋，通過翼緣板濕接縫連接新老橋梁，最后形成雙向8車道的橋梁結構。

2.1結構體系分析

鑒于老橋采用墩梁固結矮墩連續剛構體系，在同跨徑橋梁中比較少見，為考察箱梁病害是否結構體系的問題，是否需要利用體系轉換來改善當前結構受力狀態，拼寬新橋采用何種結構形式比較有利，對如下2種不同結構體系進行分析比較：體系1：維持原有結構體系不變，進行加固、拼寬；體系2：解除2個邊墩的墩梁固結，維持中墩固結，進行加固、拼寬。采用midasCivil程序，以老橋為例，建立結構體系對比計算模型，主要考察箱梁邊跨跨中截面、中跨跨中截面、邊墩墩頂截面、中墩墩頂截面的面內彎矩以及邊墩墩底推力的差異。體系1與體系2計算結果的比值為1.012~1.112，結構體系的影響對橋梁上部箱梁結構受力影響并不顯著。因此，老橋加固以及新橋設計仍然采用原有的矮墩連續剛構體系，以避免老橋因體系變化導致次生病害產生，并保證活載作用下新老橋橫向變形比較一致。

1舊橋拓寬改建方法

梁橋加寬方式有多種，主要根據不同的橋梁結構形式來決定其連接方式。總體上看，城市橋梁中，上部結構基本為空心板、T梁、箱梁的橋梁等連接方式。而從結構特性上，一半又分為鉸接和剛接兩種方式。

1.1城市舊橋加寬需要解決的問題

以下問題必須考慮：（一）混凝土的收縮和徐變。在應力不變的情況下，混凝土應變隨時間增加而增長的現象，為混凝土徐變?；炷猎诳諝庵薪Y硬時，體積會減少，這種現象稱為混凝土收縮。顯然新舊橋接在一起時，由于兩者的收縮和徐變不一致，新橋的混凝土發生收縮、徐變，會對舊橋產生較大的附加應力。［1］因此，在縱縫連接時，合適的連接時間非常重要。而且，對于不同類型的橋梁上部結構，還需要通過實際試驗和計算分析，保證預制板存放的最佳時機。一般而言，新橋空心板、T梁、連續箱梁等常規結構均采用結構整體連接方式，可以適當延長預應力張拉前的混凝土養護齡期和存梁時間，成橋后一般需要經過合理的時間后，再進行結構連接。（二）基礎的不均勻沉降。和混凝土的收縮類似，舊橋的基礎沉降基本定性，如何考慮和計算新橋的沉降量，保證其定型之后兩者再同一高度，是很重要的問題。施工時，既要考慮到樁底沉渣，還要考慮到天然基礎等，并進行計算分析，確定基礎最終沉降量的大小，采取相應的技術措施。

1.2舊橋加寬后承載力和車速等問題的設計

城區舊橋加寬的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶頸。一旦加寬，往往意味著流量增大，車速增快。這就必須考慮提升舊橋的承載能力，使得新舊橋能夠保持一致。舊橋在整體加寬改造時，其承載能力是反映橋梁使用現狀的一個重要技術指標。對承載能力的提高，可以從增強結構整體性入手，并遵從以下設計方法：采用合理的舊橋加固方式，對舊橋進行加固時為了保證新舊橋的承載能力基本一致，否則新舊橋加寬后，其雙車道或多車道的功能，會因為舊橋的承載能力而打折扣；橋梁的橫向剛度對改善結構受力影響顯著，即橫向剛度越大，原結構承載能力提高也越大，因此在新橋施工過程中，應注意增大橫梁剛度，以期最大程度地提高舊橋承載能力；一般而言，新橋會因為邊梁、次邊梁及中梁等因素，分擔一部分舊橋的承載力，但是必須對舊橋實施橫向整體加寬改造，使得兩者更協調。

摘要：隨著我國的水利工程建設發展，水庫的除險加固設計工作方面也要不斷加強，注重水庫設計的安全性。改革開放后，我國對水庫的修建工作也開始實施，加強水庫的除險加固工作實施，對解決水利以及發電和農業灌溉等問題都有著積極意義?；诖?，文章就水庫的主要險要問題進行分析，然后結合實際對水庫險要加固設計的依據進行探討，最后探究水庫的除險加固設計方法。

關鍵詞：水庫；除險加固；設計

在新中國成立后，各個行業都需要大力發展，在水利工程方面的需求量也在逐漸加大。一些水庫由于長久沒有維修加固，存在著各種質量病害問題，對其自身的作用發揮也有著很大影響。加上水庫建造時候的材料質量比較低劣，在時間的推移下，整體的質量以及堅固程度也大大受損。加強對水庫除險加固設計的方法實施，就要從多方面進行充分重視，通過理論聯系實際，就能提出合理的水庫除險加固設計方案。

1水庫主要險要問題和除險加固設計依據

1.1水庫主要險要問題分析

根據病險水庫運行情況，結合地質勘察報告以及老化病害檢測評估意見和工程安全復核的結果能得知，主要的險要問題包括：①水庫的防洪能力相對比較低，防浪墻的基礎和心墻沒有緊密連接，防浪墻的基礎坐落在砂殼上，一些墻體的橫向裂縫問題比較突出，這就會影響防浪墻的作用發揮，對防洪的能力方面就相對比較薄弱[1]；②一些大壩工程的建設過程中，壩體的壓實工作上沒有滿足實際需求，壩體的質量相對比較差；③壩基滲漏的問題比較嚴重，這對大壩的整體安全性就有著很大威脅；④大壩的護坡方面的質量相對比較差，護坡石的風化問題比較突出，這也會對大壩的安全性造成直接的影響；⑤大壩的觀測設備不能正常的使用，不能有效發揮檢測的功能[2]。對于這些層面的問題，就要詳細化的分析研究，保障水庫的險要問題能有效解決。

第一篇

1.大壩加固設計方案分析

當前大壩存在以下問題：大壩防洪能力不能滿足現行規范要求；大壩溢洪道下游無消能設施；壩體左壩段局部反濾層存在滲透變形，粘土斜墻發生坍塌現象；放水隧洞進口鑄鐵閘門啟閉機已運行多年，老化且腐蝕嚴重，不能正常運作。濟下水庫防洪能力按現行規范要求設計洪水標準采用50年一遇，校核洪水標準500年一遇。實測大壩壩頂高程、防浪墻頂部均不能滿足規范要求，側槽溢洪道下游無消能設施，沖刷嚴重。大壩斷面抗滑穩定安全系數在各工況下能滿足規范要求，但大壩上游面外觀不平整，大壩結構穩定評定為B級。水庫大壩滲流量較小，其滲流比降略大于容許滲流比降，反濾層出現滲透變形。現場發現集中滲漏現象，大壩穩定評價為C級。

（1）經研究分析表明，本工程壩體總體穩定性較好，下游壩坡干砌石護坡穩定性好，未出現變形，壩體堆填壓實達到設計容重，反濾層設置符合要求。原壩體部分施工質量良好，能滿足壩體抗滑要求。

（2）壩體防滲斜墻局部滲透性及填筑壓實度不能滿足規范要求。壩基主要為弱風化凝灰巖，巖石堅硬致密，節理裂隙不發育，巖體完整性好，穩定性好，能滿足滲流、抗滑要求。本次勘測揭露壩體地層有：①層塊石護坡、②層粉質粘土（斜墻）、③層沙礫（反濾層）、④層堆石及⑤層弱風化凝灰巖（壩基）。經過本次勘測，查明壩體填土材料的組成及分布，重點查明了粘土斜墻防滲體的分布、物理力學性質及其滲透性，為指導今后該水庫的壩體防滲設計提供設計參數。

（3）大壩高程不滿足規范要求。壩高復核見表1所示。2007年測得大壩壩頂高程288.1m，小于校核洪水位290.96m。防浪墻頂部高程為289.65m，計算防浪墻墻頂高程290.96m。并且根據當地水利員反映，在2006年遭受臺風泰利襲擊時，大水漫壩頂最大達到60cm，故現狀大壩高程不滿足規范要求。

1我國水庫病害的特點和原因

隨著國家經濟的發展，對使用時間較長的水庫來講極容易出現下列病害：大壩壩頂高度過低泄洪建筑能力不足，防洪標準達不到規范要求，主要原因是：水文分析不足以至于泄洪建筑設置不足，隨著時間推移洪水資料與設計初值產生偏差泄洪能力不足。在汛期高水位的作用下大壩極容易出現滲漏問題，許多土石壩或多或少均會有管涌、流土的現象，混凝土壩和漿砌石還容易發生溶濾破壞。多數大壩按現行規范在結構強度、抗震和滑動穩定性上均達不到要求。大壩輸水及泄洪建筑的穩定系數和結構強度也不能滿足現行規范要求。機電設備和金屬結構使用過度，缺少更換和維修。多數水庫缺少足夠的水文測報和大壩觀測裝置，管理設施陳舊落后，防汛道路標準低，有的水庫甚至沒有防汛道路。

2小河口水庫主要存在問題

大壩上游壩坡水位變動區塌陷、破損嚴重；大壩下游壩坡縱橫向排水溝破損；壩右岸下游岸坡坍塌；溢洪道進口段左右側翼墻空箱漏水嚴重，左側翼墻后土體在校核洪水位會發生滲透破壞；泄洪洞泄洪能力不足等。改建方案選?。和ㄟ^查閱文獻對壩坡的加固處理常用的方法有：壩坡拆除重建、對局部破壞區域進行改造、對老化部位進行局部翻新，其中已拆除重建為主。溢洪道加固主要的方法有：局部拆除重建、完全廢棄重建，其中已局部重建為主。輸水洞加固的方式常用的有：拆除重建水塔或對水塔進行加固、對輸水洞洞身進行整體加固、對輸水洞出口消能設施進行加固以及對金屬結構、啟閉系統改建，其中已對水塔、金屬結構、啟閉系統的改造為主。

3改建工程加固設計

3.1壩坡改建

1土壩存在的問題

1.1水庫土壩結構

水庫土壩結構的修筑質量差是當前水庫施工工程中常見的問題之一，這主要是因為施工人員在對水庫土壩結構進行施工的過程中，沒有對周圍的地質情況進行全面的了解，而且所采用的施工技術和施工材料也存在著一定的質量缺陷，這就導致水庫的土壩結構在使用過程中出現嚴重的質量問題，使大壩出現滲流的現象。

1.2水庫的使用過程

水庫在使用過程中，大壩壩體出現局部坍塌的情況，這就對土壩結構的穩定性，帶來了嚴重的影響，使其水庫大壩的抗滑功能和穩定性能無法滿足水庫工程設計的要求，從而出現了許多安全隱患，對水庫的正常運行和人們的日常生活造成了嚴重的影響。

2土壩加固設計方案

1橋梁樁出現存在的難題

上個世紀末我國公路建設高速發展，而在全國進行大范圍公路建設中因為橋梁樁承載力好，節省用料和人力的優點得到廣泛運用。橋梁的橋體的承載力主要就是靠橋梁樁來承擔，因此橋梁樁的基礎加固是公路工程建設的基本保障。尤其是在我國這種地形地質條件相對復雜的山區，公路橋梁路段多且承載量要求較高。但是，我國大范圍的橋梁樁基本上是鋼筋混泥土進行建設的，很容易出現一些問題。1）水分的自然侵蝕。首先是鋼筋混凝土中的鋼筋極容易被滲透的水分侵蝕，破換鋼筋的支撐力。當水分的侵入混凝土中的時候還會因為同堿性的水泥融合產生膨脹力，甚至導致混凝土裂開從而破壞掉整個橋梁樁，這個時候就會影響到整個橋梁的穩固，因此僅僅是自然的長時間的侵蝕就會造成整個橋梁樁的不穩定。2）極端氣候的破壞作用。除了水分的滲入會導致橋梁樁被破壞，低溫作用到水上會導致混凝土結構橋梁樁小孔中的水分結冰膨脹。而長時間的氣溫變化作用的不斷循環，就會導致混泥土結構的逐漸剝離甚至瓦解，事實上這個過程并不長，尤其是在地質和氣候比較復雜的地區，因此要特別注意防范和處理這種情況的發生。

2加固橋梁樁方法

橋梁樁對整個橋梁乃至整個公路的運行的重要作用不言而喻。因此在防范橋梁樁的損害問題上，必須迅速采取積極的應對處理方法，而這些方法必須是科學地針對橋梁樁的特點和問題，能夠切實地保障橋梁樁的穩固，主要從以下三個方面堅持：1）做好防范工作。為了保障橋梁的穩固性，除了針對進行橋梁設計之外，橋梁樁的本身質量要進行較為嚴格的鑒定并且明確后期追加的加固的方案。加固設計方案無外乎三個方面：硬度方面，強度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是橋梁樁建造的穩固性；強度方面就是確定保證橋梁樁的整體性的穩固；持久度方面就是在建造的時候采用耐性良好的同時還要方便之后進行損傷部分的修復。從這三個方面著手，可以比較全面的做好橋梁樁的穩固性的防范工作。2）堅持效益最大化。在工程設計和建造中最基本的原則除了安全穩固之外就是經濟，以最小的原料和人工投入獲得最優的經濟效益，這就要求工程建造人員在橋梁和建設的時候做到效益最大化。3）務求實事求是。在公路建設前橋梁樁做好各項加固工作之外還必須實事求是，不能盲目加固浪費工程建設。合理的加固技術必須在原有的公路建設基礎上不僅起到實際加固的效果還可以有效控制工程再建的風險，降低工程建設的成本。

3橋梁樁加固設計的基本方案

3.1增加樁基進行加固