加固设计论文范文10篇

摘要：结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减弱，我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的设计工作，还要能科学的评估结构损伤的客观规律和程度，并采取有效的方法保证结构的安全的使用，那么，结构的加固将成为一项重要的工作。可以预见的是21世纪，人类建筑物还会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等为主，现阶段我认为我们在结构的加固这方面的研究应该还以此为主要突破方向。

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

1中小型土石坝使用现状及其险情分析

1．1现状

土石坝在我国具有悠久的历史，主要是有由当地土料和石料组成。按照高度可分为低坝、中坝和高坝，按照施工方法可分为冲填式、碾压式等。土石坝可在当地直接取材，使得水泥、钢材等其他材料大大节省，施工简单，因适应变形能力强，对地基无太高要求，且结构简单方便扩建维修。其不足之处在于由于坝身不能溢流，所以在施工导流方面作用较弱，而且施工成本相对较高。从20世纪50年代起，近代土石坝技术迅速发展，在我国许多中小型水库中都有应用。

1．2险情

首先是渗漏，主要是指坝身渗漏和坝基渗漏，对水库安全影响较大。其原因是多方面的，如基础材料质量不合格，里面杂质太多;坝身设计不合理，厚度没达到要求以至于渗径不足;坝基不合理，一旦出现不均匀沉降，在其挤压下坝基很容易变形;排水体堵塞不能发挥正常作用，甚至忽视了排水体设计;截水槽大小和工艺都不合格。其次是裂缝，出现裂缝极易导致水源流失，当达到一定量时，甚至有冲垮坝身的可能。其原因与清淤不彻底、泄洪操作不当、坝基防渗措施不合理等因素有关。此外坝体滑坡也是土石坝面临的一大险情，可能是建设不到位、勘验设计不合理、碾压不到位等因素造成。

2实际案例分析

1工程概况

南阁大桥主桥为双塔双索面稀索斜拉桥，中间设置挂梁，挂梁为预应力钢筋混凝土工字梁。桥跨组合为:2×35m+108m+3×35m，其中吊梁36m，桥梁全长283m。设计荷载为汽车－20级、挂车－100，于1994年建成通车。上部结构:主梁采用先简支后连续的组合式部分预应力混凝土连续梁，恒载的绝大部分为预制A类部分预应力工字梁承受。横桥向设四片工字梁，工字梁间距3.2m。索塔为H型，不设上横梁。斜拉索为双索面稀索体系，每塔设置5根拉索，分两种类型，分别由1457mm和2117mm平行钢丝组成。下部结构:主墩基础为81.5m的钢筋砼钻孔灌注桩组成的高桩承台，过渡锚墩基础为21.5m的钢筋砼钻孔灌注桩组成的高桩承台。

2病害分析

2.1表观病害

该斜拉桥技术状况评定为4类桥，影响桥梁的正常使用。主要病害有:挂梁受到过往船只的不同程度撞击，存在严重的安全隐患;全挂梁边梁出现严重纵向裂缝，局部有少量斜向裂缝;最大缝长2100cm，最大缝宽0.58mm;纵梁多处露筋锈蚀。

2.2验算和试验

1工程概况

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。

1旧桥拓宽改建方法

梁桥加宽方式有多种，主要根据不同的桥梁结构形式来决定其连接方式。总体上看，城市桥梁中，上部结构基本为空心板、T梁、箱梁的桥梁等连接方式。而从结构特性上，一半又分为铰接和刚接两种方式。

1.1城市旧桥加宽需要解决的问题

以下问题必须考虑：（一）混凝土的收缩和徐变。在应力不变的情况下，混凝土应变随时间增加而增长的现象，为混凝土徐变。混凝土在空气中结硬时，体积会减少，这种现象称为混凝土收缩。显然新旧桥接在一起时，由于两者的收缩和徐变不一致，新桥的混凝土发生收缩、徐变，会对旧桥产生较大的附加应力。［1］因此，在纵缝连接时，合适的连接时间非常重要。而且，对于不同类型的桥梁上部结构，还需要通过实际试验和计算分析，保证预制板存放的最佳时机。一般而言，新桥空心板、T梁、连续箱梁等常规结构均采用结构整体连接方式，可以适当延长预应力张拉前的混凝土养护龄期和存梁时间，成桥后一般需要经过合理的时间后，再进行结构连接。（二）基础的不均匀沉降。和混凝土的收缩类似，旧桥的基础沉降基本定性，如何考虑和计算新桥的沉降量，保证其定型之后两者再同一高度，是很重要的问题。施工时，既要考虑到桩底沉渣，还要考虑到天然基础等，并进行计算分析，确定基础最终沉降量的大小，采取相应的技术措施。

1.2旧桥加宽后承载力和车速等问题的设计

城区旧桥加宽的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶颈。一旦加宽，往往意味着流量增大，车速增快。这就必须考虑提升旧桥的承载能力，使得新旧桥能够保持一致。旧桥在整体加宽改造时，其承载能力是反映桥梁使用现状的一个重要技术指标。对承载能力的提高，可以从增强结构整体性入手，并遵从以下设计方法：采用合理的旧桥加固方式，对旧桥进行加固时为了保证新旧桥的承载能力基本一致，否则新旧桥加宽后，其双车道或多车道的功能，会因为旧桥的承载能力而打折扣；桥梁的横向刚度对改善结构受力影响显著，即横向刚度越大，原结构承载能力提高也越大，因此在新桥施工过程中，应注意增大横梁刚度，以期最大程度地提高旧桥承载能力；一般而言，新桥会因为边梁、次边梁及中梁等因素，分担一部分旧桥的承载力，但是必须对旧桥实施横向整体加宽改造，使得两者更协调。

摘要：随着我国的水利工程建设发展，水库的除险加固设计工作方面也要不断加强，注重水库设计的安全性。改革开放后，我国对水库的修建工作也开始实施，加强水库的除险加固工作实施，对解决水利以及发电和农业灌溉等问题都有着积极意义。基于此，文章就水库的主要险要问题进行分析，然后结合实际对水库险要加固设计的依据进行探讨，最后探究水库的除险加固设计方法。

关键词：水库；除险加固；设计

在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。

1水库主要险要问题和除险加固设计依据

1.1水库主要险要问题分析

根据病险水库运行情况，结合地质勘察报告以及老化病害检测评估意见和工程安全复核的结果能得知，主要的险要问题包括：①水库的防洪能力相对比较低，防浪墙的基础和心墙没有紧密连接，防浪墙的基础坐落在砂壳上，一些墙体的横向裂缝问题比较突出，这就会影响防浪墙的作用发挥，对防洪的能力方面就相对比较薄弱[1]；②一些大坝工程的建设过程中，坝体的压实工作上没有满足实际需求，坝体的质量相对比较差；③坝基渗漏的问题比较严重，这对大坝的整体安全性就有着很大威胁；④大坝的护坡方面的质量相对比较差，护坡石的风化问题比较突出，这也会对大坝的安全性造成直接的影响；⑤大坝的观测设备不能正常的使用，不能有效发挥检测的功能[2]。对于这些层面的问题，就要详细化的分析研究，保障水库的险要问题能有效解决。

第一篇

1.大坝加固设计方案分析

当前大坝存在以下问题：大坝防洪能力不能满足现行规范要求；大坝溢洪道下游无消能设施；坝体左坝段局部反滤层存在渗透变形，粘土斜墙发生坍塌现象；放水隧洞进口铸铁闸门启闭机已运行多年，老化且腐蚀严重，不能正常运作。济下水库防洪能力按现行规范要求设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准500年一遇。实测大坝坝顶高程、防浪墙顶部均不能满足规范要求，侧槽溢洪道下游无消能设施，冲刷严重。大坝断面抗滑稳定安全系数在各工况下能满足规范要求，但大坝上游面外观不平整，大坝结构稳定评定为B级。水库大坝渗流量较小，其渗流比降略大于容许渗流比降，反滤层出现渗透变形。现场发现集中渗漏现象，大坝稳定评价为C级。

（1）经研究分析表明，本工程坝体总体稳定性较好，下游坝坡干砌石护坡稳定性好，未出现变形，坝体堆填压实达到设计容重，反滤层设置符合要求。原坝体部分施工质量良好，能满足坝体抗滑要求。

（2）坝体防渗斜墙局部渗透性及填筑压实度不能满足规范要求。坝基主要为弱风化凝灰岩，岩石坚硬致密，节理裂隙不发育，岩体完整性好，稳定性好，能满足渗流、抗滑要求。本次勘测揭露坝体地层有：①层块石护坡、②层粉质粘土（斜墙）、③层沙砾（反滤层）、④层堆石及⑤层弱风化凝灰岩（坝基）。经过本次勘测，查明坝体填土材料的组成及分布，重点查明了粘土斜墙防渗体的分布、物理力学性质及其渗透性，为指导今后该水库的坝体防渗设计提供设计参数。

（3）大坝高程不满足规范要求。坝高复核见表1所示。2007年测得大坝坝顶高程288.1m，小于校核洪水位290.96m。防浪墙顶部高程为289.65m，计算防浪墙墙顶高程290.96m。并且根据当地水利员反映，在2006年遭受台风泰利袭击时，大水漫坝顶最大达到60cm，故现状大坝高程不满足规范要求。

1我国水库病害的特点和原因

随着国家经济的发展，对使用时间较长的水库来讲极容易出现下列病害：大坝坝顶高度过低泄洪建筑能力不足，防洪标准达不到规范要求，主要原因是：水文分析不足以至于泄洪建筑设置不足，随着时间推移洪水资料与设计初值产生偏差泄洪能力不足。在汛期高水位的作用下大坝极容易出现渗漏问题，许多土石坝或多或少均会有管涌、流土的现象，混凝土坝和浆砌石还容易发生溶滤破坏。多数大坝按现行规范在结构强度、抗震和滑动稳定性上均达不到要求。大坝输水及泄洪建筑的稳定系数和结构强度也不能满足现行规范要求。机电设备和金属结构使用过度，缺少更换和维修。多数水库缺少足够的水文测报和大坝观测装置，管理设施陈旧落后，防汛道路标准低，有的水库甚至没有防汛道路。

2小河口水库主要存在问题

大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重；大坝下游坝坡纵横向排水沟破损；坝右岸下游岸坡坍塌；溢洪道进口段左右侧翼墙空箱漏水严重，左侧翼墙后土体在校核洪水位会发生渗透破坏；泄洪洞泄洪能力不足等。改建方案选取：通过查阅文献对坝坡的加固处理常用的方法有：坝坡拆除重建、对局部破坏区域进行改造、对老化部位进行局部翻新，其中已拆除重建为主。溢洪道加固主要的方法有：局部拆除重建、完全废弃重建，其中已局部重建为主。输水洞加固的方式常用的有：拆除重建水塔或对水塔进行加固、对输水洞洞身进行整体加固、对输水洞出口消能设施进行加固以及对金属结构、启闭系统改建，其中已对水塔、金属结构、启闭系统的改造为主。

3改建工程加固设计

3.1坝坡改建

1土坝存在的问题

1.1水库土坝结构

水库土坝结构的修筑质量差是当前水库施工工程中常见的问题之一，这主要是因为施工人员在对水库土坝结构进行施工的过程中，没有对周围的地质情况进行全面的了解，而且所采用的施工技术和施工材料也存在着一定的质量缺陷，这就导致水库的土坝结构在使用过程中出现严重的质量问题，使大坝出现渗流的现象。

1.2水库的使用过程

水库在使用过程中，大坝坝体出现局部坍塌的情况，这就对土坝结构的稳定性，带来了严重的影响，使其水库大坝的抗滑功能和稳定性能无法满足水库工程设计的要求，从而出现了许多安全隐患，对水库的正常运行和人们的日常生活造成了严重的影响。

2土坝加固设计方案

1桥梁桩出现存在的难题

上个世纪末我国公路建设高速发展，而在全国进行大范围公路建设中因为桥梁桩承载力好，节省用料和人力的优点得到广泛运用。桥梁的桥体的承载力主要就是靠桥梁桩来承担，因此桥梁桩的基础加固是公路工程建设的基本保障。尤其是在我国这种地形地质条件相对复杂的山区，公路桥梁路段多且承载量要求较高。但是，我国大范围的桥梁桩基本上是钢筋混泥土进行建设的，很容易出现一些问题。1）水分的自然侵蚀。首先是钢筋混凝土中的钢筋极容易被渗透的水分侵蚀，破换钢筋的支撑力。当水分的侵入混凝土中的时候还会因为同碱性的水泥融合产生膨胀力，甚至导致混凝土裂开从而破坏掉整个桥梁桩，这个时候就会影响到整个桥梁的稳固，因此仅仅是自然的长时间的侵蚀就会造成整个桥梁桩的不稳定。2）极端气候的破坏作用。除了水分的渗入会导致桥梁桩被破坏，低温作用到水上会导致混凝土结构桥梁桩小孔中的水分结冰膨胀。而长时间的气温变化作用的不断循环，就会导致混泥土结构的逐渐剥离甚至瓦解，事实上这个过程并不长，尤其是在地质和气候比较复杂的地区，因此要特别注意防范和处理这种情况的发生。

2加固桥梁桩方法

桥梁桩对整个桥梁乃至整个公路的运行的重要作用不言而喻。因此在防范桥梁桩的损害问题上，必须迅速采取积极的应对处理方法，而这些方法必须是科学地针对桥梁桩的特点和问题，能够切实地保障桥梁桩的稳固，主要从以下三个方面坚持：1）做好防范工作。为了保障桥梁的稳固性，除了针对进行桥梁设计之外，桥梁桩的本身质量要进行较为严格的鉴定并且明确后期追加的加固的方案。加固设计方案无外乎三个方面：硬度方面，强度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是桥梁桩建造的稳固性；强度方面就是确定保证桥梁桩的整体性的稳固；持久度方面就是在建造的时候采用耐性良好的同时还要方便之后进行损伤部分的修复。从这三个方面着手，可以比较全面的做好桥梁桩的稳固性的防范工作。2）坚持效益最大化。在工程设计和建造中最基本的原则除了安全稳固之外就是经济，以最小的原料和人工投入获得最优的经济效益，这就要求工程建造人员在桥梁和建设的时候做到效益最大化。3）务求实事求是。在公路建设前桥梁桩做好各项加固工作之外还必须实事求是，不能盲目加固浪费工程建设。合理的加固技术必须在原有的公路建设基础上不仅起到实际加固的效果还可以有效控制工程再建的风险，降低工程建设的成本。

3桥梁桩加固设计的基本方案

3.1增加桩基进行加固