加固设计论文精选(九篇)

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第1篇：加固设计论文范文

集灌路分离式立交桥位于厦漳高速公路厦门段，原桥名为官林头互通I-1桥，为左右幅分离的钢筋混凝土矮墩连续刚构箱梁，桥跨组合为（20.5+2×21.5+20.5）m，全长88.30m。单幅上部结构采用单箱三室混凝土箱梁，梁高1m，顶宽12.5m，底宽6.5m，腹板厚0.40m，顶底板厚0.25m。下部结构采用薄壁墩、单排3根Φ1.2m钻孔灌注桩基础，墩梁固结。桥址区基岩埋深大于40m，基础按摩擦桩设计。该桥于1997-07月竣工通车，检测发现该桥混凝土保护层厚度与设计值相比偏薄，梁体出现结构受力的横向裂缝，加固后粘贴的玻纤布老化，局部出现脱落，技术评定为三类桥。改扩建需要将原有桥梁拼宽至8车道。主要技术标准如下：（1）设计荷载，老桥为汽—超20，挂—120；拼宽新梁为公路Ⅰ级；（2）设计车速为120km/h；（3）桥面宽度：老桥总宽26.0m，双向4车道，扩建后的桥梁总宽为42.0m，双向8车道，在老桥两侧各拼宽8.0m。（4）地震基本烈度为Ⅶ度。

2扩建方案

根据老桥现状调查、桥梁检测报告及静、动力荷载试验结果，经过综合分析，认为老桥经加固后可以继续正常运营。桥梁扩建方案为:保留老桥并采取一定的加固措施，新建结构类型相同或相近的新桥，通过翼缘板湿接缝连接新老桥梁，最后形成双向8车道的桥梁结构。

2.1结构体系分析

鉴于老桥采用墩梁固结矮墩连续刚构体系，在同跨径桥梁中比较少见，为考察箱梁病害是否结构体系的问题，是否需要利用体系转换来改善当前结构受力状态，拼宽新桥采用何种结构形式比较有利，对如下2种不同结构体系进行分析比较：体系1：维持原有结构体系不变，进行加固、拼宽；体系2：解除2个边墩的墩梁固结，维持中墩固结，进行加固、拼宽。采用midasCivil程序，以老桥为例，建立结构体系对比计算模型，主要考察箱梁边跨跨中截面、中跨跨中截面、边墩墩顶截面、中墩墩顶截面的面内弯矩以及边墩墩底推力的差异。体系1与体系2计算结果的比值为1.012~1.112，结构体系的影响对桥梁上部箱梁结构受力影响并不显著。因此，老桥加固以及新桥设计仍然采用原有的矮墩连续刚构体系，以避免老桥因体系变化导致次生病害产生，并保证活载作用下新老桥横向变形比较一致。

2.2新桥结构

新桥采用与老桥相同的跨径及上下部结构，以保证外观一致且变形协调。桥跨组合为20.5m+2×21.5m+20.5m，全长88.30m。上部结构采用单箱双室混凝土箱梁，梁高1m，顶宽8.0m，底宽5.5m，腹板厚0.40m，顶底板厚0.25m。薄壁墙式墩，墩身宽度3.0m，厚度0.6m，单排2根Φ1.2m钻孔灌注桩基础，墩梁固结；肋式台、双排4根Φ1.2m钻孔灌注桩基础。

2.3老桥加固

为确保桥梁能够安全、正常的运营，在拼宽之前，必须对老桥进行加固，以提高既有结构的承载能力、耐久性。按照“老桥老规范、新桥新规范”的原则进行维修加固，即对原桥的结构验算仍然采用85年颁布的相关规范（简称旧规范），但加固工程中涉及的材料、工艺等部分，执行最新颁布的规范（简称新规范）。除一般病害（如非结构性裂缝，混凝土表层破损、脱落，支座老化、破坏等）采用常规处治措施外，对主要病害箱梁腹板、底板裂缝，需进一步研究合理的维修加固措施。

2.3.1老桥主要病害

主要病害为箱梁腹板、底板裂缝、玻纤布老化，第4跨梁底玻纤布局部脱落，梁体出现超限宽的横向受力裂缝，梁底共13条横向裂缝，缝宽0.18~0.28mm，共计缝长22.1m。核查以往养护、桥检资料，该桥在粘贴玻纤布加固之前的主要病害为：梁侧腹板存在较多裂缝，均为竖向裂缝，右幅第1~3跨梁侧腹板裂缝部分延伸至梁底，左幅第1跨梁侧裂缝部分延伸至梁底，最大缝宽0.20mm；左幅第2跨1/4L~3/4L、第3跨1/4L~3/4L存在梁底横向裂缝，最大缝宽0.10mm。

2.3.2病害成因分析

经过综合分析，产生上述病害的主要原因如下：（1）施工措施不当，施工中混凝土震捣不密实、钢筋位置偏差、保护层过薄、养护欠妥当等，造成混凝土质量不均匀，在受到较大荷载时，沿腹板产生的表面裂缝易与受拉区裂缝相连接［。（2）腹板侧面裂缝部分从梁底向上开裂，梁底面出现横向裂缝，均与主筋垂直，属于梁受拉区出现的弯曲裂缝，说明结构抗力不足。（3）刚构桥属于超静定结构，混凝土收缩、徐变、温度变化等都会对结构产生附加应力，导致混凝土开裂。

2.3.3加固方案

综合考虑加固效果、施工便利性及加固施工过程中的通车要求等因素，在清理混凝土表面，对裂缝灌浆、封闭后，采用高强不锈钢铰线网-渗透性聚合物砂浆技术进行加固，施加预应力高强钢铰线网提高结构的承载能力，抗剪与抗弯加固的不锈钢铰线分别采用Φ3.2mm和Φ4.8mm规格，种类均为6×7+IWS，同时通过在外表面涂刷3cm厚度的配套高强渗透性砂浆增加结构的耐久性。加固前须拆除梁体表面粘贴的所有玻纤布。箱梁外侧面沿腹板全高加固，主要受力钢铰线须垂直于桥梁轴线方向，并兜向底板45cm。箱梁底板上的钢铰线网需须顺桥向布置，每跨内的钢铰线网在纵向不宜拼接，必须搭接时，在钢铰线受力方向的搭接长度应不小于80cm。施工工艺流程为：定位放线混凝土基层处理裁切钢铰线网片钢铰线网片的固定与张紧钢铰线网片节点的固定涂刷界面剂聚合物砂浆压抹湿润养护。其中钢铰线网的固定和张紧是其能够立即和原结构共同受力的关键。根据设计确定的锚具位置，通过植入螺栓和粘贴钢板在构件端部固定锚具。钢铰线下料后，用专门的挤压锚具挤压套筒使其与钢丝绳成为一体，在一侧钢丝绳的一端直接穿入锚具，另一端由专门的张拉器预张紧后进行锚固，参考以往工程经验，预张拉应力取0.25~0.3倍的抗拉强度设计值。用配套专用固定销钉对钢铰线网片的各节点进行逐段钻孔锚固，使其固定在箱梁上。该项加固技术在国内许多建筑工程、桥梁工程上得到应用，实践表明加固效果良好，其主要特点如下：（1）由于高强渗透性砂浆基本为无机材料、不锈钢绞线网耐腐蚀性能好，较好地解决了混凝土结构加固后的耐久性、抗火、耐高温性能等问题，加固性能可靠；（2）钢铰线网为高强不锈钢铰线编织成网，运输及施工方便；（3）高强钢铰线强度高，其标准强度约为普通钢材的5倍，加固后结构自重增加很小，对原结构的自重影响也很小；（4）对混凝土结构进行抗弯及抗剪加固均可取得良好的加固效果，并且可以显著地提高构件刚度；（5）混凝土构件加固后的疲劳性能以及钢网、砂浆的锚固、粘结性能良好；（6）易于大面积施工，在结构加固的过程中不影响建筑物的使用，对被加固的母体表面没有平整要求，节点处理方便，更适合桥梁和楼板等混凝土结构的加固。

2.4新老桥拼接

经过多阶段比选确定箱梁拼宽设计的基本原则为“上连下不连”，其要点如下：（1）新老桥上部结构通过拼接形成整体共同受力，下部结构分离独立受力。（2）老桥箱梁翼缘板下缘钢筋无法承受翼缘板刚接后产生的正弯矩，设计采用现浇铰缝进行拼接。老桥翼缘板切除0.5m，新老箱梁之间预留0.5m的UEA钢纤维混凝土翼缘板后浇段，新老桥之间通过植筋和锯缝形成铰缝，拼接铰缝构造见图5，顶板锯缝填沥青玛蹄脂，底板填塞木条。（3）为减小拼宽部分收缩、徐变对老桥的影响，拼宽部分建成后3~6个月，再实施拼接。（4）为减小拼接后新桥基础沉降对老桥的影响，应严格控制该基础沉降，对新桥进行桩底压浆。同时，为了降低新桥的后期沉降量，尽量使沉降量发生在拼接前，新桥上部结构施工完毕后，对梁体进行加载预压，加载量不小于桥面2期恒载的重量，预压时间控制在2~3个月。

3结构受力分析

3.1分析模型及计算荷载

采用MIDASCivil对老桥加固前后、老桥和拼宽新桥在拼宽前后、拼宽纵桥向相互影响及结构抗震性能进行分析计算，有限元模型见图6。采用ANSYS进行新老桥翼缘板拼宽前后局部分析。考虑的荷载有施工临时荷载、恒载、汽车荷载、整体温差、梯度温度、基础变位、收缩、徐变、地震动等。老桥计算考虑了一定的定量退化处理。

3.2主要分析结果

（1）桥梁拼宽前，老桥在承载能力极限状态下满足规范要求，正常使用极限状态下裂缝超限，需要进行加固。现行公路桥梁加固设计规范未对上述加固方法进行规定，考虑到该方法与粘贴钢板加固法同属于复合截面加固法，钢铰线网与钢板的受力方式均设计成仅承受轴向应力作用［4-5］，其加固原理、材料性能、计算假定等均类似。参照文献中2种加固方法的3种计算规定，对老桥加固进行验算，裂缝通过应变值推算，不考虑主梁侧面围套内钢铰线网片对承载力的提高作用，计算结果满足规范要求。此外，还可采用组合有限元法建立精细模型进行分析计算。（2）桥梁拼宽后，新老桥在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的结构承载力、裂缝宽度、跨中挠度满足规范要求。拼宽后老桥的弯矩、剪力值有所增大，新桥的弯矩、剪力峰值下降。（3）新老桥翼缘板拼宽前后局部分析结果表明：拼宽后，新桥的基础变位导致新、老桥翼缘板出现横向附加弯矩，弯矩峰值在墩顶处，向跨中及桥台处逐渐减小。老桥翼缘板（每延米长度）的墩顶横向弯矩在翼缘根部大于新桥翼缘板根部的横向弯矩。基础沉降工况对拼接的影响最大，老桥抗剪略有不足，考虑到老桥翼缘板加固困难，设计除适当增加新桥桩基长度外还对桩基底部进行压浆处理，以减少基础沉降的影响。同时，为了降低新桥的后期沉降量，尽量使沉降量发生在拼接前，新桥上部结构施工完毕后，对梁体进行加载预压。（4）采用反应谱法进行抗震性能分析，桥梁采用连续刚构体系，桥墩为薄壁墩、单排桩基础，刚度适中，各墩台刚度协调，结构体系抗震性能较好，地震工况不控制设计。

4结语

第2篇：加固设计论文范文

现状溢洪道仅局部护砌，出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄，难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定，张家沟水库为三类病险水库。为确保张家沟水库安全运行，必须进行除险加固改造。

2除险加固工程方案设计

2．1大坝

2．1．1增设防浪墙防浪墙顶宽0．5m，高1．0m，墙顶高程1022．8m，M7．5水泥砂浆砌石结构。

2．1．2大坝坝体整修坝体的裂缝，主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等，从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下，土层下陷而成。本次坝坡整修，首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净，清除厚度0．5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时，对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝，全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实，压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土，8－12t羊脚碾碾压，边角处采用2．8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土，2．8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修，将上游坝坡恢复至1∶3．0，下游坝坡恢复至1∶2．5。

2．1．3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求，拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石，下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1．0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。

2．1．4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体，本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1014．0m，顶宽2．41m，从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂，砌筑石块要求排砌嵌紧。

2．1．5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡，将水流送至坝脚以外，在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条，在下游坡脚设一纵向排水沟，并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面，采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0．3m×0．3m，坡脚纵向排水沟断面尺寸为0．5m×0．3m。

2．1．6坝顶道路原坝顶道路为土路面，宽3．0m。雨天泥泞，影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至4．0m，路面采用0．2m厚泥结碎石结构，以1%横坡向下游倾斜。

2．2溢洪道

本次除险加固改造，将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩，岩体几乎垂直，不需衬砌，全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼，各段连接处均设齿墙，齿墙高0．5m，厚0．3m。引渠段全长20．9m，进口底高程1016．79m，纵坡1/100为倒坡，断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡，为挡土墙式，顶厚0．6m。侧墙由地面起逐渐加高至4．8m。控制段长度79．5m，始端底高程1017．0m，末端底高程1015．01m，纵坡1/40。泄槽段断面为梯形，底宽3．8m，右侧侧墙坡比1∶0．75。侧墙高度4．8－3．1m，为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄，且形状不规则，本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1．25与地面连接。消力池全长10m，池深1．0m，池宽3m。侧墙高4．1m，为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。

2．3放水卧管

由于卧管管台砌体老化，剥蚀严重，已不能正常运行，本次重修卧管，增设孔塞。

3主要加固改造工程施工要点

3．1大坝加固施工

坝体整修前，首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡，坡度不陡于1∶1，以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工，清基深度为50cm，清基范围应超出设计边线30－50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖，采用机械和人工配合，回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合，使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装，8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。

3．2下游护坡施工

坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工，筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑，每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌，坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料，不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实，用大石排紧小石塞严，无活石，以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌，错缝竖砌，结合平稳，不得使用垫石;石面接触严密，坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏，坝坡整平后，铺填种植土50－70mm，再铺植被网，用防滑钉固定，播洒草籽于网内，松土覆盖，轻轻压实。

3．3溢洪道施工

施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆，人工砌筑。混凝土拌和采用0．4m3搅拌机，0．6m3机动翻斗车运输入仓，仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下，砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护，但必须喷洒均匀。

4结语

第3篇：加固设计论文范文

1．1有效延长建筑的使用时间

使用寿命在房屋建筑工程中是一个非常重要的问题，多数房屋在使用过程中因为受到使用功能的改变、火灾、地基不均匀沉降、超载等不同因素的影响，寿命缩短的很严重，而结构加固技术的使用正好可以有效延长建筑的使用时间。

1．2增强房屋建筑耐久性

房屋建筑在使用过程中，因为受到多种因素的影响，其耐久性受到了严重的影响，结构加固技术的使用可以从结构上使建筑物耐久性得到加大。

1．3提高房屋建筑抗震性

作为一种自然灾害，地震的发生为社会发生造成了严重影响，近年来我国地震频现，因此在房屋建筑使用过程中应该对抗震性给予充分重视，结构加固技术的使用可以使既有房屋建筑稳定性得到大大加强，有效提高建筑的抗震能力，进而更好的与现代社会发展的需要相适应。

2我国房屋建筑施工加固设计的使用现状

2．1房屋建筑施工加固技术体制不合理

目前我国的施工技术与管理方式比较粗放，同时密集化与专业化的程度也不高，尚未形成相应的技术创新体系。在房屋建筑施工过程中应该在技术人才培养机制上进行不断的创新，同时对房屋建筑施工技术体系进行不断的完善与创新，进行体系建设。正因为房屋建筑行业存在一定的特殊性，因此不能完全依靠传统体制，这样会使产业升级技术的更新换代受到影响，或者产业升级速度太慢等问题的存在都会对市场创新受到影响，加上房屋建筑施工技术在创新上存在一定的滞后性，需要进行大量的创新实践和运用，这样才能对施工进度与施工质量进行有效保证。值得一提的是，建筑施工技术创新很容易会不适应实际的市场需求，加上一些新的技术成果容易受到相关政策的影响，进而不能及时进入到建筑施工之中。

2．2建筑施工技术与理念非常落后

科学的理论与正确的理念是行动的先导，在建筑行业中也是如此，企业领导、项目负责人以及施工人员在工作中都离不开科学的理论与正确的思想作指导。从目前房屋建筑施工中来看，很多企业领导者、项目负责人不重视施工技术、材料的创新性，严重忽视了施工过程中的创新理念，在这种情况下，整个工程建设在设计与施工过程中始终沿用着传统的思路，不重视引进先进的理念与技术，在理念与施工上不能与时代要求相适应。施工企业严重忽视了建筑技术在创新工作上的重要性，以上这些因素是造成房屋建筑创新性缺乏的重要原因。

3房屋建筑工程中经常使用的几种加固设计技术

3．1粘贴钢板加固技术

这项技术在建筑加工施工中十分常见，这项技术的优点主要在于加固施工的时间比较短、钢筋混凝土结构不需要加湿、外观损害比较少等，因此不能对建筑物的正常使用造成影响。但是因为加固技术的效果主要由建筑结构胶的质量所决定，所以粘合的材料与施工水平都会随建筑物的加固效果产生影响。因此一般来说这种技术经常在钢筋混凝土构件薄弱部位以及受拉区的静态固件中使用。

3．2增补受拉钢筋技术

这项技术主要是指在房屋建筑主体结构中一些受力集中的地区，使受拉钢筋得到增加，利用这种方法对梁体结构的承载力水平进行改善。在这样的过程中，增补钢筋和既有梁体结构之间的连接可以利用全焊接与半焊接等方式来实现。在二者连接的过程中，可以与实际情况相结合，在干法外包与湿法外包两种方式之间进行灵活的选择。

3．3外包型钢加固技术

这项技术主要是指用型钢外包在钢筋混凝土结构的四角上，这样一来原来的结构构件的承载能力就会得到大大的提高。这种技术主要可以分为干式与湿式两种外包方法，一般来说湿式外包型钢法比较常用，这种方法可以使结构承载力得到有效提高。外包型钢法的受力非常可靠，同时施工方法也非常简单，但是需要用到的钢材量非常大，同时加固施工的成本也非常高，因此，一般房屋建筑的加固不会使用这种方法，而选择将这种技术用在建筑物梁、柱等位置上。

3．4碳纤维加固技术

这项技术主要是指通过树脂胶结合擦聊将碳纤维板粘贴在结构的表面上，通过这种方式促进结构承载力得到提高，这种技术的优点主要在于它的强度比较高、材料的重量比较小，在使用过程中不需要对材料腐蚀等问题进行考虑，此外适用的领域也非常广，施工材料价格比较低，因此成为现代结构加固设计中比较常用的一种加固技术。但是因为这种技术的耐高温性能并不强，一般来说要求在温度环境60℃以内使用，否则就需要采取一些保护性的措施。

3．5预应力加固技术

这项技术主要是指利用施加预应力的钢绞线、钢拉杆等对结构构件承载力进行提高，它是一种集加固、卸载以及改变结构受力于一身的加固方法。因为受到荷载与预应力的双重作用，使拉杆出现了轴向拉力预应力偏心受压的情况，在这种情况下构件的抗弯能力得到了增加，同时外荷载效应得到了减少，最终使结构受弯变形的程度得到了有效控制，同时也大大提高了构件斜截面的承载力。这种技术的缺点在于在加固施工过程中需要专门的施工机具设备与工序，并要求在60℃以内的温度环境中应用，否则就需要采取一些保护性的措施。

4结语

第4篇：加固设计论文范文

关键词：混凝土结构的加固，砌体结构的加固，钢结构加固

 

混凝土结构加固篇

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

一、直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法

在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。

在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。

加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3、有粘结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4、粘钢加固法

钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

二、间接加固的一般方法有：

1、预应力加固法

（一）预应力水平拉杆固法

预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。论文大全。

（二）预应力下撑拉杆加固法

钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力

2、增加支承加固法

增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

三、与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：

1、托换技术

系托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。

2、植筋技术

系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3、裂缝修补技术

根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。内部修补法。

4、碳化混凝土修复技术

系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。

四、砌体结构加固方法：

砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

（一）适用于砌体结构的直接加固方法一般为：

1、钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

（二）适用于砌体结构的间接加固方法一般为：

1、无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。论文大全。

2、预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

（三）砌体结构构造性加固与修补

1、增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固

2、增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

3、砌体局部拆砌

当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。论文大全。

4、砌体裂缝修补

在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

参考书籍：

《结构可靠性鉴定与加固技术》 曹双寅邱洪兴 王恒华编

《混凝土结构耐久性》 金伟良编

《老化混凝土的断面特征与损伤描述研究》 赵震洋老师博士学位论文

《钢筋混凝土原理和分析》 过镇海 时旭东编著

第5篇：加固设计论文范文

【关键词】混凝土建筑，建筑结构，加固技术，分析探讨

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

改革开放以来，我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果，建筑施工体系不断完善，工程质量管理系统不断成熟，施工工艺不断得到更新，在此过程中，混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点，因此，加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨，不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要，也是促进施工工艺革新的客观需求，更是新时期下，坚持以人为本，建设社会主义和谐社会的重要举措，因此，加强对混凝土建筑的加固技术研究，有着十分客观的经济意义和社会意义。

二．混凝土建筑结构进行加固的意义分析

1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施，混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式，但是，在设施工过程中，尚存在着一些不成熟的地方，建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化，因此，使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证，必须实施加固，保证建筑安全，提高建筑质量。

2.这是完善混凝土加固理论的客观要求，混凝土建筑的加固技术具有复杂性，涉及到各种法律规范，施工标准，施工的材料设备等各个方面，虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用，但是这种技术依然不够完善，理论不够成熟，基本上依然处在探索阶段。因此，加强加固技术的探讨研究，有助于完善加固技术理论系统，有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措，现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等，影响建筑物及构筑物的安全和使用功能，从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外，结构设计规范也几经变动，原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求，必然存在一定的安全隐患。

三．混凝土建筑结构常见的加固方法探讨

目前我国建筑领域存在的加固技术有很多，但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析，针对不同的建筑采用不同的加固技术，制定适合建筑结构的最佳加固方案，提高建筑工程的质量。

1、粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置，其安装于结构的某一部位，易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构体系具有足够的抗侧向刚度，能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时，随着结构侧向变形的增大，阻尼器进入弹塑性状态，并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应，从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。

（一）与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级，以保证此部位最后进入塑性。

（二）需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器，则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。

（三）阻尼器的输出力是单方向的，需在垂直输出力方向设置限位装置。

2、置换混凝土加固法

当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化，或者梁，柱等构件受到腐蚀，火灾，雨水，风吹，日晒等多方面的侵蚀，建筑结构的耐久性大幅度降低，混凝土出现斑驳，开裂时候，可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施，保证原有构件的安全稳定，也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行，增强加固效果，增强构件的负载承重能力。同时，要对原有的混凝土采取科学方法剔除，并做好清理工作。这种方式可以大规模操作，但是，原有的混凝土剔除难度大，很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细，严格执行各种操作标准。同时，可以采用一些先进机械设备，提高施工的效率。

3、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法，在施工过程中，不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力，对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变，从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能，卸载功能，改变应力结构分布的功能，可以应用于大规模，大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工，这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备，但是，这种加固方法加固效果稳定，且总体成本相对较低，具有很大的优势。

4、外包钢加固法

在对钢筋混凝土建筑加固时候，外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢，达到加固的目的。这种方法工作量很小，操作简单，而且加固的效果相对很稳定，因此，是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候，要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法

在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候，一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上，使得原建筑物构架的混凝土被约束，使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法，其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后，自重会比较小，构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化，对施工的环境要求也不高，但是，这种方法有着最大的缺陷，那就是通过施工后，加固的效果不太明显，尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望

随着科学技术的发展，钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势，主要有几个表现。

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势，得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟，应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状，这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究； 纤维材料对节点加固性能的研究；用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化，如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题； 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究；如何简化施工工艺，加强质量保证，降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构，虽然已有多年的研究历史，但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段，国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法，比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势，其应用前景较好。

五，结束语

混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一，既关系到整个国民经济的发展，又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高，因此，通过加固技术的研究，在建设施工过程中，充分考虑到各种项目工程的实际情况，根据不同的建筑结构构件特点，科学制定施工方案，合理选择加固方法，严格遵守各种施工标准和施工规范，采用先进科技和先进施工工艺，促进加固施工的规范化和标准化，提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果，增强其稳定性和安全性。

参考文献：

[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期

[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期

[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期

[4]崔士起，张田德，成勃，裴兆贞，碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究 [会议论文] 2009 - 中国建筑学会工程质量检测学术会议

第6篇：加固设计论文范文

关键词：桥梁 结构可靠度 研究现状 研究意义 概述

1.引言

结构可靠性的定义是:“在预定的条件下，结构达到设计规定功能的能力”。结构可靠度的定义是:“结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率”。如果失效概率用Pi表示，则可靠概率就等于( 1- Pi)，这就是可靠度。

2.研究现状

加固前的可靠度和加固后的可靠度是桥梁结构加固可靠度的研究主要涉及两方面的信息。可靠度的判断作为决策的主要相关依据是需要摸清桥梁结构的实际情况为前提的，这将决定我们采用何种相应的加固方法。加固后仍然需要对结构进行评价，从而评估加固维修是否有效或者是否达到最大功效。

加固技术时间并不长，在各种不同的加固方法中，我们对维修与加固混凝土结构的相关经验很有限，缺少必要的试验数据、设计施工标准及试验标准是很多加固方法，特别是较新型的加固技术存在的主要问题。因此，有必要收集桥梁结构加固后可靠度的研究资料，尤其对收集加固后的混凝土结构可靠性的系统研究资料。尽管，国外的相关检测设备非常先进，然而，相应的资料偏少也是一个困扰他们的问题。

对于现在的加固设计方法，其前提基本上都是在各自的试验研究基础上的半经验半理论方法，由于目前加固结构分析的复杂性，不能与现行的可靠度设计要求相协调，也无法与整个结构体系的可靠度相一致。尤其是，没有深入的研究局部加固后对构件整体及结构整个体系的可靠度相关影响。对加固后的结构可靠度研究还局限在对加固后构件的研究。大连理工大学赵国藩教授提出了加固后结构构件的可靠度分析[1]，分析了现行加固规范所具有的可靠度水平，提出了结构加

固后可靠度分析方法，对现行加固规范所具有的可靠度水平进行了分析研究;张宇[2]等分析了粘钢加固混凝土梁可靠性，赵军[3]长安大学硕士学位论文研究了预应力CFRP即布加固混凝土梁，而朱建俊[4]分析了CFRP卿加固受弯构件可靠度。有关国家重点项目引用了有限元理论研究混凝土一加固材料应力应变，分析了其受力模型，探讨了相应的计算公式，采用分项系数形式和采用可靠度校准分析对各种加固形式进行可靠度分析，力图与现行规范相匹配。

3.研究意义

桥梁从施工建造到投入使用，再到运营阶段，性能逐渐退化，最后达到设计使用寿命，与一个人的生命过程十分相像。施工建造期相当于幼年期，在此期间失效的风险率大;使用期相当于人类的中年期，此时失效风险率降低;老化期相当于老年期，失效风险率又逐渐提高。但在任何一个阶段中如果经过维修加固等措施，结构承载力将得到显著提高，其失效风险率又会降低。

对加固后的桥梁进行使用寿命预测，不仅可以揭示潜在危机，及时作出继续维修、加固或拆除的决策，避免事故发生，而且研究成果可以直接用于指导加固桥梁结构的耐久性评定，提高加固桥梁的耐久性。通过对加固后桥梁使用寿命的预测，一方面，根据预测结果来明确加固后新结构的实际寿命，从而做到防患于未然;另一方面，可以揭示加固后影响新结构使用寿命的内部和外部因素，然后根据工作环境、用途、经济条件等进行有针对性的维修加固。这对提高加固工程的设计水平和施工质量必有一定的促进作用。特别是面对下一代规范将采用基于性能的设计与生命周期宏观造价优化的设计思想，必将要求对建筑结构的寿命进行科学的预测。

4.结束语

目前，国内外对于既有桥梁可靠度研究较多，可靠度分析理论也较完善，但关于桥梁加固后可靠度的研究和资料较少，尤其是对于加固后混凝土桥梁动态可靠度的研究。因此，对于加固后桥梁结构可靠度的研究还需进一步深入。

参考文献：

[1] GBJll4-90,中华人民共和国国家标准.工业厂房可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社，1992

[2]陈定外译，何广乾校. ISO 2394:1998,结构可靠性总原则[S].中国工程建设标准化协会、建设部标准定额站，1999

第7篇：加固设计论文范文

关键词：建筑，桩基沉降，处理措施

 

0.引言

地基基础是建筑物的根基，又属于地下隐蔽工程，它的勘察、设计和施工质量，直接关系到建筑物的安危。据统计，世界各国建筑工程事故中，以地基基础工程事故居首位。而且一旦发生地基基础事故，因位于建筑物下方，补救非常困难，甚至造成灾难性的后果。因此，正确地认识地基基础不均匀沉降的危害，对预防和治理不均匀沉降有着重要的意义。

1. 工程背景概况

某建筑的主建筑占地空间为309m×125m的矩形地块，建筑的柱基采用桩承台基础，基桩为500mm的钻孔灌注桩，桩长32.6m，由于生产工艺对地面平整度要求较高，该建筑地面采取了无缝设计，地面板为连续的钢筋混凝土结构整板，结构层厚250mm，面层厚40mm，双层双向配筋。地面地基选用粉喷桩复合地基:粉喷桩桩径500mm，桩长15m，桩间距1.2m。在柱基承台部位，设计采用了搭接方式处理。该建筑交付使用的第三年经过我单位的勘察监测，发现地面和结构均发生不均匀沉降的现象。

2. 沉降发生的理论分析

本建筑原来设计采用了粉喷桩复合地基对地面地基进行了加固处理。粉喷桩复合地基承载力提高的主要因素，取决于粉喷桩桩体水泥土的质量和置换率。但是由于饱和软土的塑性指数较高，用搅拌机械进行强制搅拌时，不易搅碎，很难和水泥粉均匀混合形成满足要求的水泥土。同时，在实际施工中，粉喷桩的成桩质量受人为因素的影响很大。现场施工人员不严格按施工规程进行操作，如施工时喷粉过少，不仅不会使地基土得到加固，反而扰动了原状土，降低了地基承载力。从现场调查结果也可以看出，该工程中粉喷桩复合地基没有达到设计的要求。

该建筑建筑主体结构的沉降主要是指柱基的沉降，柱基沉降由桩端持力层和下卧层的沉降两部分组成。但是从柱基沉降的现状看，柱基的沉降以及差异沉降超过了设计计算值。造成这种现象的主要原因是地面板的沉降量大于柱基的沉降量，而地面板与承台的连接采用搭接方式，使得地面板的沉降在承台处受到限制。当地面板的沉降超过一定的限度后，就会把地面的一部分荷载施加给柱基，加剧柱基的沉降，当柱基自身荷载加上地面荷载大于柱基所能承受的极限承载力时，会导致主体结构的破坏。而建筑地面实际对每根柱基施加的荷载并不一致，这样就造成主体结构的不均匀沉降。

3. 施工控制措施探讨

3.1 主要施工技术工艺

经过多方面的查阅研究资料，对该建筑的沉降做出了使用TSC桩成桩的施工技术来进行处理，为了验证TSC桩成桩工艺在主建筑地基土中成桩的可行性和成桩质量的可靠性，我们在建筑内选定了一块空闲场地进行了TSC桩的成桩试验，试验桩数5根。经过试桩检测发现，效果完全满足预想的加固设计，所以经过多方协定后决定使用该方法对该多层建筑的基础进行处理，主要施工技术工艺如下。

（1）地面板开孔

桩位测放后，用金刚石钻进在地面板开孔，钻头选用150mm的金刚石钻头，钻进深度大于地面板的厚度(290mm)。论文参考。

（2）旋喷钻头钻进

地面板开孔完成后，将工程钻机就位，安装旋喷钻头，启动高压注浆泵开始钻进。为使钻进顺利进尺，确保钻进效率，钻进进尺应和注浆泵的泵压和泵量相匹配。现场试验结果，当泵压(5-10MPa)、泵量(120-150L/min)时，钻进效率较高。旋喷钻进深度达到要求后，停钻准备压灌粉煤灰砂浆。

（3）压灌粉煤灰砂浆成桩

钻孔达到设计深度后，用循环液清孔，并检测孔径和孔底沉渣是否满足要求。提出钻杆换上注浆钻头放入孔底，自下而上压灌粉煤灰砂浆成桩。为保证成桩的完整性，钻杆的提升速度应水泥砂浆的泵送量相适应，以保持注浆钻头在浆液面lm以下。结合现场试验结果，室内确定的砂浆配比能够满足泵送要求，具体的工艺参数为：泵压≤2MPa，泵量≥150L/min，钻杆提升速度≤lm/min。

（4）TSC桩与地面板的连接

相关研究资料表明，当托换桩与地面板形成刚性连接时，能够获得较好的托换效果。因此，要使地面荷载通过TSC桩传到地面下较好的土层，必须让地面板和桩头形成很好的连接。TSC桩成桩后，在桩内放入一根127mm的无缝钢管，使TSC桩板地面板形成刚胜连接。论文参考。为了避免后续抬升注浆对TSC桩产生影响，TSC桩头与地面板的连接选择在抬升注浆结束以后。

3.2 地面抬升试验

（1）地面抬升平整度控制标准

地面板面积较大，柱与柱之间高程不一致，很难制定整体平整度控制标准。为此，我们根据现场实际情况，制定了以下平整度控制标准，以便指导施工作业。

为确保地面抬升的均匀性，根据建筑平面布置图将地面划分为112个抬升地块，每个地块范围为18×150；每地块承台处现地面标高程为地面平整度测量的基本依据，即将承台处现地面高程视为不变高程；四角承台现地面高程的平均值为抬升基准；每地块内最终高程差异不大于±20mm；对差异沉降较大的相邻承台，连续地块实现平滑过渡，抬升基准以相邻承台地面之间的连线为基准，地块内各点以两侧承台连线形成的连线为基准。

（2）注浆孔的布设及要求

为减少对混凝土地面的破坏，注浆孔布设时应避开地面板45°线，而且孔的直径应尽可能的小，现场采用的钻孔直径为63mm。现场试验时，根据设备、堆载以及生产情况，对注浆孔的布设进行了相应调整。

（3）抬升注浆修复过程中的抬升观测

在注浆抬升的过程中为随时准确地反馈地面变形值，采用量程为50mm的百分表进行观测，并随时提供抬升数据，当抬升量达到设计抬升高度时，停止注浆。注浆同时，应对注浆区附近货架及设备基础进行观测，发现异应立即停止注浆并进行及时处理。抬升注浆结束，待浆液完全凝固后，再次进行地面高程测量，检查各地块的平整度是否在控制范围内。

4.结语

通过对加固处理后的桩基进行检测完毕，并对原基础的承台进行了加固处理，同时对各承台进行了沉降观测，通过一年的间断观测，我们得出的结果为基础承台的最大沉降量2.5mm，一般在1.0-2.0mm，其加固效果大大超过了设计的期望值。论文参考。通过对本工程加固处理，为今后处理类似工程提供了很好的经验。

参考文献

[1]高淑芹，徐永胜.桩基不均匀沉降治理的工程实践.工程建设与设计,2006,(2).

[2]宋功河，王永祥，朱金生.桩基不均匀沉降治理的工程实践.华东交通大学学报,2005,(4).

[3]李朝晖.桩基沉降的研究现状.中小企业管理与科技,2008,(1).

第8篇：加固设计论文范文

【关键词】水库加固 堤坝防渗漏 防渗加固 稳固措施 水库加固 大坝防渗

中图分类号： P343.3文献标识码：A

一．引言。

我国的水利工程较多，诸多水利工程为除害兴利起到重要作用，同时也促进了我国国民经济的快速发展。在众多水利工程中，绝大多数为60年代至70年代所修建，时至今日，许多水库大坝开始出现不同程度的渗漏现象，严重威胁着水库安全，对下游居民形成重大安全隐患。为了避免出现安全事故，提高水库的经济效益，需要对大坝进行防渗加固处理。

二.水库大坝破坏的类型和原因。

从水库大坝的渗透发生机理上来说，水库大坝的破坏主要分为管涌、流土、接触流土和接触冲刷四类，水库坝体的主要病害都是通过渗透破坏和变形破坏等形式表现出来的。渗透破坏是由于坝基下的渗透水流造成岩土体中的颗粒成分、颗粒结构发生移动或改变；变形破坏是由于渗透水流作用于堤坝的抗剪强度降低，导致局部部位出现下滑、裂缝和不均匀的变形，最终导致堤坝的变形而受到破坏。水库堤防的渗透通常都是指在水体向维护区以外渗流而产生的水量漏失现象，水库大坝的渗透严重影响大坝的稳定性，过大的渗透造成坝基或坝体变形，造成重大破坏。

渗透变形对土石坝影响较大，根据相关资料显示，在已被破坏的土石坝中，约占40%-60%左右都是由于坝体土或坝基的渗透变形而造成的。另外，边坡的滑塌、防洪堤的滑塌、地表塌陷的形成、岩溶区覆盖土层中洞穴的形成、坝基排水孔和减压井的淤塞、地下工程和开挖基坑时遇到的流砂等都是由于渗透变形而造成的。在水库条石拱坝中，由于清基处理不彻底，导致在拱基下发生渗透变形，冲蚀了红色风化泥岩裂缝中的粘土，而在泥岩中形成一个冲蚀洞，造成大坝破坏。

三.水库大坝防渗加固技术。

水库大坝防渗加固重要是要控制坝基和地基的渗流，防渗加固的主要任务是：尽量减少渗漏量、提早释放渗透压力，确保水工建筑物和地基具有足够的静力稳定性、防止渗透破坏，确保渗透的稳定性。

水库大坝防渗加固的处理原则为：“上堵下排”。采取“上堵”措施主要是防止水平和垂直的渗透。水平防渗主要措施有水下抛土和粘土铺盖等。垂直防渗主要有灌浆、人工连锁井柱（又称倒挂井）、截水槽回填粘土、混凝土防渗墙、高压定向喷射灌浆构筑防渗板墙、砂浆板桩等措施。“下排”主要措施有减压井降压导渗、堤坝背水坡脚开挖导渗沟、坝后盖重压渗等。通常来讲，采用垂直防渗处理能有效的解决坝基渗漏的问题。而采用水平防渗处理结合下游排水减压导渗虽然有利于提高坝基的渗透稳定性，但是仍然存在一定程度的渗透水量损失。在进行防渗处理时，无论是采用“上堵”还是“下排”或者是二者的结合，都应该按照经济合理、技术可靠的原则，结合实际情况，根据防渗的要求和条件，设计多方案并进行优化比较，来选择合适的防渗加固方案。

在水库大坝的防渗加固处理中，较为常用的有以下几种方法：

1.垂直防渗处理地基。

垂直防渗处理一般适用于地基隔水层较浅、透水层较薄的情况，可以利用封闭式防渗幕墙，来有效控制堤坝基础的扬压力和渗流量，从而实现根治堤坝基础渗透破坏的目的。采用封闭式防渗墙处理技术，通过墙体截断渗流的途径，具有较好的除险效果，但同时由于幕墙的增加，在一定程度上破坏了原有地下水环境和自然平衡关系，造成局部水环境受到破坏。在隔水层较深和透水层较厚的双层堤基中，采用封闭式垂直防渗墙，工程造价较高且施工难度较大，在施工前必须结合勘察资料，经过渗流计算并充分论证，确保切实可行才可采用。在施工时要布置堤顶靠临水侧和临水堤脚。设置垂直防渗墙时可以采用锯槽法、高喷灌浆、射水法和轮铣法等成墙技术来进行施工。

2.劈裂灌浆技术处理堤坝隐患。

劈裂灌浆技术适用于施工范围土质较差，碾压不密实的堤防防渗加固中，采用劈裂式帷幕灌浆法对防止堤身渗漏，加固堤身强度具有较好作用。劈裂灌浆利用水库坝体的应力分布规律，利用灌浆压力沿着水库坝体轴线方向劈裂，之后灌注合适的泥浆，通过这种方式形成铅直而连续的防渗泥墙，达到切断软弱层或堵塞漏洞裂缝的目的，以此来提高坝体的防渗能力。利用浆和坝的相互作用，将坝体内部的应力重新进行分配，提高了坝体的稳定性。采用劈裂式灌浆技术解决以下大坝隐患具有较好效果：坝体内存在软弱层和渗漏通道，而坝体的浸润线较高，在坝坡位置发生湿润区或渗透破坏，出现流土和管涌等现象；坝体碾压不实，密实度较差的松堆土坝；分期施工的土坝，在接头和分层位置存在透水层和软弱带；坝体不均匀沉降产生的裂缝；坝体存在腐烂树根及生物洞穴；坝体和闸墙及防水涵管的接合不好，存在接触冲刷或空隙。采用劈裂式灌浆施工时，造孔深度一般要超过隐患深度约2米至3米，设计的泥墙厚度根据碾压质量、堤坝土质、隐患性质和水库坝高情况来确定，一般可以采用5cm至20cm之间。采用劈裂灌浆法形成垂直连续的防渗帷幕，有效解决了坝体的渗透问题，通过浆和坝的共同作用和温化变形作用，重新调整坝体内部应力，使得浆脉两边约3米至5米范围内的土体得到密实，加大了防渗帷幕范围，提高了防渗效果。

3.滑坡体的清除。

水库堤坝的滑坡主要是由于内部渗水、水流淘刷、上部压载等原因所造成的，水库发生堤坝滑坡时，必须要立即采取前截后导的方式，遵循固脚压重和削坡减载的原则，想方设法增加阻力减少滑动力，加强堤坝的排水和防渗工作。对于深层滑动，一般要在挖除滑动体中的主滑体之后进行填筑，对于浅层滑动可以将滑动体挖除后，进行回填。另外，要稳定计算增加阻滑体的重量，加大阻滑力来提高堤坝的稳定性。

4.崩岸治理。

崩坝主要是由于土石组成的湖岸和河岸受到水流的冲刷，通过重力作用导致土石发生崩塌、崩落及滑坡等现象，一般的崩岸主要分为阶梯状崩塌、弧形坐崩和条形倒崩几种。崩岸继续发展导致河床产生横向的变形，危害较大。目前，采取的崩岸治理和抢险的主要方式为抛石防护法。在施工中，特别需要注意的是在抛石护岸等工程中，要在堤坝基础和抛石间铺设土工织物反滤层，对崩岸治理时，可以通过丁坝、石笼、顺坝、木桩、沉排和钢板桩来实现。

5.水库大坝上游下游的坝坡施工。

水库大坝上游的混凝土预制块护坡施工前，要对待施工坝坡进行修整。在砌筑混凝土预制块边坡时不能破坏垫层。铺筑沙砾石垫层前，要将草皮、乱石、树根、树木等全部清除，做好边坡洞穴的处理。在沙砾石垫层的填筑中，采用小型机械配合人工进行施工，对碾压合格的垫层要做好防护，若发生土料混杂，要及时清除干净。大坝下游坝坡施工前，要将下游的坝面呈阶梯形进行开挖，达到密实土层为止，之后采用分层碾压填筑坝坡的方式来施工。下游坝坡采用草皮护坡的，要选用耐旱、能蔓延、能生根的草类，在草皮铺筑后要洒水养护。

四．结束语。

水库大坝的防渗加固施工要因地制宜，结合实际情况，来具体对待。通过堵漏、补漏和防渗加固处理，提高坝体强度，确保水库的稳定和安全，提高水库的经济效益。

参考文献：

[1] 龙云 刘正信水库大坝防渗加固技术的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年23期

[2] 王兵 小型水库大坝防渗加固技术的探讨 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年1期

[3] 卓廷召 对水库大坝防渗加固技术的探讨 [期刊论文] 《沿海企业与科技》 -2010年12期

第9篇：加固设计论文范文

【关键词】盾构隧道，水中进洞，施工技术

中图分类号：TU71文献标识码： A

一、前言

随着当今施工水平的不断提高，施工中对盾构隧道水中进洞施工技术的要求也日渐提高。因此，如何积极采用科学的施工技术，不断完善施工技术管理就成为当前一项十分紧迫的任务。

二、盾构隧道的介绍

采用盾构法建造隧道或各种地下管道，一般是在预先建造好的工作井内进行盾构的安装、调试和试运转，并将其准确地搁置在符合TRANBBS设计轴线的基座上，待所有施工准备工作就绪后，开始沿设计轴线向地层内掘进施工，当盾构将要到达终点时，应准确测定盾构的现状位置，并调整和控制其的姿态，使盾构正确无误地进入预先建造安装好的接收井内的基座上。

盾构的进出洞工序是盾构法建造隧道的关键工序，该工序施工技术的优劣将直接影响到建成后隧道或管道的轴线质量、进出洞口处环境保护的成效及工程施工的成败。

盾构的进出洞施工技术必须根据工程所处地层的土质、水文、环境条件和环境保护要求的等级而制定，如何科学、合理地运用各种不同的进出洞技术，使其符合各工程的特定工况条件要求。

三、盾构隧道水中进洞施工中存在的问题

1、高水压问题

在高水压条件下盾构施工，必须能够防止地层发生突涌水而引起地层坍塌；盾构机必须具有很好的密封性能，包括主轴承的密封、盾尾密封和铰接密封等；管片结构要有良好的密封防水性能；此外，在需要停机检查、更换刀具时具有足够的可靠、可行的安全措施。

2、软硬不均地层问题

盾构一般适用于软土施工，当地层较硬时掘进比较困难，效率较低；地层软硬不均匀对刀盘、刀具也有不利影响，磨损加大甚至出现非正常损坏；并且对盾构行进姿态控制也会造成不利影响。

3、洞门处土体涌入井内

洞口封门拆除后，井外土体不能自立，井内洞圈的密封装置还不能阻挡洞外的土体，所以洞口外土体随之进入井内，造成地面沉陷，影响附近地下管线和地面建筑物的安全使用，如情况严重，则造成井下无法施工。

4、洞口周圈涌泥水

由于在出洞施工时损坏了洞口密封装置，盾构出洞后没有及时做好洞口防渗漏处理，故在盾构未全部通过工作井洞圈或已经脱出洞圈时，井外泥水不断从洞圈与盾构或隧道之间的间隙涌入井内。如不及时处理，将导致地面沉陷及洞口处已建造好的隧道产生过量沉降。

5、盾构出工作井洞口

上抬或下沉盾构出工作井洞口后，就失去了基座的支撑，若在施工中对正面平衡压力值的设定和控制不当，则极易产生盾构的上抬或下沉，这将使刚建成的隧道偏离设计轴线，甚至无法正常施工。进土部位和进土量控制不当，易使盾构上抬，于是地面也随之隆起；正面土体流失过量，超量出土，易使盾构产生下沉。管片产生碎裂、环面不平、内外张角严重、纵缝喇叭大、环向旋转等不良现象。

6、盾构出工作井洞口时上抬或下沉

盾构出工作井洞口后，就失去了基座的支撑，若在施工中对正面平衡压力值的设定和控制不当，则极易产生盾构的上抬或下沉，这将使刚建成的隧道偏离设计轴线，甚至无法正常施工。

进土部位和进土量控制不当，易使盾构上抬，于是地面也随之隆起；正面土体流失过量，超量出土，易使盾构产生下沉。

四、盾构隧道水中进洞施工技术

1、建立推进施工的良好后盾系统

后盾系统由后盾管片、支撑体系及反力架等组成，其不但要稳固牢靠，同时必须有一个准确的后座支承面和适应施工的垂直与水平运输的转折通道。

2、确保洞口处土体稳定

当盾构机从洞门始发，或盾构机到达接收井，在穿洞门时都必须先凿除端头井洞门口的围护墙。一旦围护墙凿除后，洞门口就暴露出地下的自然土体，该土体在地下10余米深，洞门直径达6m甚至更大，肯定不能自立，并且地下水丰富，如果不采取措施，洞门口连土带水涌入端头井内而形成事故。因此洞门口的土体必须作加强处理，以保证洞门口围护墙凿除后土体能自立。其次还要保持洞外土体与洞门外井壁处于密封状态，使地下水也不会流入井内。以达到安全施工之目的。洞门口土体的加固方法选择是根据端头井洞门外土层物理力学指标、隧道直径和埋深、洞门结构、拆除方法、地面及周围环境等因素，来选用合理、安全的地基加固处理方法和范围。常可采用：高压旋喷桩、水泥土搅拌桩、SMW桩、注浆法、冻结法、降水法等。

3、对洞门外土体进行加固或稳定处理

采用土体稳定措施后，洞门外土体能稳定自立相当长时间，可大胆拆除封门，盾构即可进出洞，但在施工时必须对加固处理后的土体实际性能作检测，确认其达到施工所规定的要求，方可拆洞口封门。当前常用的土体稳定技术有降水、地基加固、冻结法等。

（一）、降水

降水可有效地疏干砂性土中的地下水，提高该层土的密实度，但不能大幅度提高土体的强度。如洞口敞开面积大、埋深深、敞开时间长，仍会有土体失稳坍塌的问题存在，此时降水仅能作为辅助措施；再则降水效果还受到降水深度、土质条件、周围环境条件等的限制，只能在许可条件下使用。

（二）、地基加固

地基加固可采用深层搅拌、注浆、旋喷桩等方法，目的是将洞口处一定范围内土体预先固结起来，达到进出洞时所需的强度，能使洞口封门拆除后洞口处暴露的土体自立。但地基加固后的土体强度均匀性差，特别是在软土地层中尤为突出，所以必须加强检测，使加固土体的强度，使其均匀性、加固范围等均符合加固设计的标准。

加固设计时要考虑到工程所用盾构的性能，如网格盾构是挤压性的正面无切削设备，则不宜采用加固技术；对于全断面切削刀盘，则应考虑加固土体的强度及出渣输送的可能性。

（三）、冻结法

使土体中水分冻结，整个冻结范围内土体暂时形成具有相当强度的冻结固体，在这种冻结固体支护下，拆除洞口封门，待掘进设备进入洞门圈内、洞口密封装置安装完毕、洞口施工时的密封性能建立后再解冻，进入正常进出洞施工。这种技术在煤矿建井施工中已广泛应用，国外用于隧道施工已有许多实例，我国在隧道施工中亦已开始应用。

4、洞门破除

始发井围护结构中的钢筋对盾构机刀具的危害极大，盾构机始发掘进前必须破除。掘进前洞门处土体已经进行了加固，抽芯检查证实，加固效果非常好，但为减小土体扰动，保持土体的稳定性，决定用人工破除围护结构的钢筋混凝土，且保留一层钢筋和混凝土保护层作为外部支护，待盾构机顶到洞门时再割除掉钢筋，盾构机迅速向前推进，顶住土体，防止洞门处土体坍塌。出洞时，当盾构机刀盘顶到钢筋时再进行割除，防止土体坍塌。

5、采用自动导向系统进行盾构机姿态与线形控制

运用自动导向系统进行盾构机姿态和管片位置的实时监测，并计算显示盾构机和安装管片的正确位置以及线路的校正数据。据此，通过分区控制推进油缸来控制盾构机的姿态，必要时辅以铰接油缸和超挖刀进行纠偏；为防止盾构机滚动，利用设于盾体上的稳定器来加以控制或使刀盘反转来纠正。管片排版则根据导向系统的测量计算结果，通过排版系统来选择与实际线型最为匹配的管片类型，以保证拼装精度并控制线路拟合误差。

五、结束语

施工技术管理作为工程项目施工管理的核心工作之一。对施工方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的盾构隧道水中进洞施工技术管理融合到项目管理工作中。

参考文献

[1]丁光莹；杨国祥；万波；首台国产大型泥水平衡盾构在打浦路隧道复线工程的应用[A]；2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集[C]；2009