裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上立柱抗震加固技術規程2025-08-09實施2025-08-09實施I 1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 14基本規定 25加固用材料 36抗震性能評價 57抗震加固方法與措施 8施工準備與施工組織 9抗震加固施工工藝 10質量檢驗與驗收 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由云南省公路科學技術研究院提出。本文件由云南省交通運輸標準化技術委員會(YNTC13)歸口。本文件起草單位：云南省公路科學技術研究院、云南大學、云南華怡道橋技術工程公司。本文件主要起草人：鄧旭東、宋澤岡、冉志紅、粟海濤、劉艷莉、余健、李均進、林帆、瞿發憲、熊世銀、施靜嫻、袁博、李波、趙婧璇、葉春生、洪雅青。1本文件適用于公路裝配式鋼筋混凝土空腹式拱橋拱上立柱(排架式腹孔墩)的抗震加震加固設計與施工。抗震設防烈度大于IX度地區的拱橋腹孔墩，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB1499.2鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋GB50119混凝土外加劑應用技術規范JT/T722公路橋梁鋼結構防腐涂JTG/T2231-02公路橋梁抗震性能評價細則JTG3362公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范JTG/T3650公路橋涵施工技術規范JTG5220公路養護工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程公路工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程公路橋梁加固設計規范公路橋梁加固施工技術規范2主拱圈、拱上建筑采用鋼筋混凝土預制構件拼接安裝施工的(柱座)和蓋梁組成的鋼筋混凝土排架結構，高度較大時沿立柱高度設有橫系梁。拱橋腹孔立柱與柱座或蓋梁的接頭位置對橋梁的重要節點及其相關部分采取增強、局部更換等措施。將加固用鋼構件錨固到混凝土基材上的錨固組件。4.1.1公路裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上立柱的抗震加固設計與施工，除應符合本文件的規定外，尚應4.1.4裝配式鋼筋混凝土拱橋經過抗震能力驗算，確認拱上立柱加固能滿足結構抗震要求，方可進行4.1.5主拱圈的抗震驗算應滿足要求4.1.7裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上立柱抗震加固施工應按4.1.8裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上立柱抗震34.2.1拱上立柱抗震加固設計應根據原橋梁竣工圖和設計圖的抗震能力驗算結果進行。4.2.2拱上立柱抗震加固設計計算，應考慮結構病害影響、材料劣化、新舊材料的結合性能及材性差4.2.3拱上立柱抗震加固施工前，應先復核施工圖設計與實際結構尺寸偏差，對不符合加固施工要求4.2.4拱上立柱抗震加固設計可按下見圖1所示程序進行。5.2.2普通鋼筋應采用HRB400級及以上等級熱軋帶肋鋼筋，其性能應符合GB1499.2的規定。5.3.1錨固件使用鋼螺桿時，應采用全螺紋非焊接螺桿，鋼材等級不應低于Q355級。5.3.2錨固件為錨栓時，應采用8.8級碳素鋼或合金鋼錨栓，規格不應小于M12,其鋼材的性能指標應符合表1的規定。表1加固用錨栓主要性能指標性能等級8.8級5.4.1拱上立柱抗震加固用膠黏劑，應采用JTG/TJ22規定用于重要結構或構件加固的A級膠。5.4.2粘貼鋼板用的膠黏劑，其性能指標應符合表2的規定。劑，其性能指標必須符合表3的規定；其填料必須在工廠制膠時添加，嚴禁在4表2粘貼鋼板用膠黏劑的性能指標性能項目≥45,且不得呈脆性破壞黏結能力鋼一鋼不均勻扯離強度/(kN/m)≥2.5,且為混凝土內聚破壞表3錨固用膠黏劑的性能指標性能項目黏結能力約束拉拔條件下帶肋鋼筋與注：表中的性能指標除標有標準值者外，其余均為平均5.4.4加固用膠黏劑其鋼-鋼黏結抗性能必須經過濕熱老化檢驗合格，濕熱老化檢驗應在50℃溫度和98%相對濕度環境下進行；老化時間不得小于90d;經濕熱老化后的試件應在常溫條件下進行鋼-鋼黏結拉伸抗剪試驗，其強度降低的百分率(%)不得大于10%。5.4.5加固用膠黏劑應進行毒性檢驗，對完全固化的膠黏劑，其檢驗結果應符合實際無毒衛生等級的規定。5.4.6在加固用的膠黏劑中，不得使用乙二胺作為改性環氧樹脂的固化劑；不得在其中摻入揮發性有害溶劑和非反應性稀釋劑。5.4.7寒冷地區加固用膠黏劑應通過耐凍融性能檢驗。5.5自密實混凝土5.5.1拱上立柱抗震加固填充用自密實混凝土，其強度等級應高于原結構一個等級且不得低于C40。5.5.2配制自密實混凝土宜采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，并應符合GB175的規定。5.5.3集料的品種和質量應滿足下列要求：a)粗集料宜采用連續級配或2個及以上單粒徑級配搭配使用，最大公稱粒徑不宜大于16mm。粗集料的針片狀顆粒含量、含泥量及泥塊含量應符合現行JGJ/T283的規定；b)細集料宜采用級配Ⅱ區的中砂，天然砂的含泥量、泥塊含量及人工砂的石粉含量應符合JGJ/T283的規定。5.5.4自密實混凝土的拌合用水和養護用水應符合JGJ63的規定。55.5.5外加劑應符合GB8076和GB50119的有關規定。5.5.6自密實混凝土拌合物除應滿足普通混凝土拌合物對凝結時間、黏聚性和保水性等的要求外，其自密實性能應符合JGJ/T283的規定。根據橋梁抗震設防目標，確定地震作用下橋梁體系及構件(特別是拱上立柱)的結構易損性，并結d)根據抗震設防分類、抗震性能目標和地震危險性水平，分別進行橋梁加固前、后各關鍵結構、6.1.4.1詳細評價是對橋梁整體結構及關鍵構件進行抗震性能評價。包括結構、構件的承載力評價和6.1.4.2在不同水平a)當遭受橋梁設計基準期內發生概率較高的E1地震作用時，各類橋梁一般不受損壞或不需修復6b)當遭受橋梁設計基準期內發生概率較低的E2地震作用時，A類橋梁可能發生局部輕微損傷，不需修復或經簡單修復可繼續使用；B類、C類橋梁應保證不致倒塌或產生嚴重結構損傷，經臨時加固后可供維持應急交通使用。6.1.4.3根據E1和E2地震作用下的橋梁各構件的抗震能力與其對應的地震需求比進行驗算，應符合下列規定：a)抗震能力與地震需求比應大于或等于1,該構件滿足抗震性能要求；小于1,該構件抗震能力不足；b)抗震能力與地震需求比計算應考慮下列因素：拱上立柱塑性鉸區域的抗彎、抗剪強度及變形能力；主拱圈、蓋梁與拱上立柱連接節點的抗震性能。6.2抗震性能驗算6.2.1加固前建模原則6.2.1.1拱橋結構動力計算模型應能正確反映橋梁上部結構、卞部結構、支座和地基的剛度、質量分布及阻尼特性，從而保證在E1和E2地震作用下引起的慣性力和主要振型能得到反映。一般情況下，拱橋結構的動力計算模型應滿足下列要求：a)計算模型中的主拱圈、腹孔墩和腹孔主梁可采用空間桿系單元模擬，單元質量可采用集中質量代表；構件單元劃分應反映結構的實際動力特性；b)腹孔主梁的支座單元應反映支座的力學特性；c)混凝士結構和組合結構的阻尼比可取為0.05,進行時程分析時，可采用瑞利阻尼；d)計算模型應考慮相鄰結構和邊界條件的影響。6.2.1.2進行非線性時程分析時，拱士立柱的非線性應采用彈塑性空間梁柱單元模擬。6.2.1.3拱上立柱的計算長度與矩形截面短邊尺寸之比大于8時，應考慮P-△效應。6.2.2加固后建模原則加固后計算模型應滿足下列要求：a)對于原立柱箍筋內的核心混凝十采用有約束的Mander模型；b)原立柱箍筋外側的混凝土和套箍加固層內側的混凝土，采用有約束的Mander模型；c)加固鋼板在建模時換算成等效面積的主筋來進行建模計算，其本構按照鋼筋本構來考慮；d)鋼筋均按雙折線模型考慮其本構關系e)其余建模原則依照6.2.1條相關規定。6.2.3抗震分析計算方法裝配式鋼筋混凝土拱橋的抗震分析計算方法可參見表4。表4拱橋抗震分析可采用的計算方法地震作用E1地震作用E2地震作用一6.2.4地震作用76.2.4.1地震動參數、加速度反應譜、加速度時程，6.2.4.2一般情況下，公路拱橋可只考慮水平向地震作用；滿足下列條件之一時，應同時考慮水平向6.2.4.3作用效應組合應包括永久作用效應+地震作用效應，組合方式應包括各種效應的最a)組合I:恒載+E1地震(縱橋向)b)組合Ⅱ:恒載+E1地震(橫橋向)c)組合Ⅲ:恒載+E2地震(縱橋向)6.2.4.4滿足6.2.4.2規定，考慮豎向地震作尉時，6.2.4.3規定的所有地震作用效應組合中，豎向6.2.5.1裝配式鋼筋混凝土拱橋采用多振型反應譜法計算，所考慮的振型階數應保證在計算方向的質量參與系數在90%以上。6.2.5.2單一方向的地震作用效應(內力、位移),一般可采用SRSS方法。6.2.5.3當結構相鄰兩階振型的自振周期接近時(不超過10%),應采用CQC方法計算地震作用效應。加速度時程；也可選用與設定地震震級、距離大體相近的實際地震動加速度記錄，通過調整使其反應譜與本規范設計加速度反應譜匹配，每個周期值對應的反應譜幅值的相對誤差應小于5%或絕對誤差應小于0.01g;c)設計加速度時程不應少于三組，且應保證任意兩組間同方向時程由式(1)定義的相關系數p的絕對值小于0.1。式(1)中：a?與a?;分別為時程a?與a?第j點的值。6.2.6.2時程分析的最終結果，當采用3組設計加速度時程計算時，應取3組計算結果的最大值；當采用7組設計加速度時程計算時，可取7組計算結果的平均值。6.2.7依據JTG/T2231-01,進行E1、E2地震作用下的設計強度與變形驗算。6.2.8通過對拱橋結構的時程分析、反應譜分析，排查出拱上立柱端部塑性鉸區域的位移或剪力、彎8式(2)中：式(3)中：vc——塑性鉸區混凝土抗剪強度(MPa),可按式(4)計算；式(4)中：式(5)中：Ps——按式(6)計算。式(6)中：式(7)中：9系數R,地震位移修正系數R。可按式(8)、式(9)計算：式(8)、式(9)中：T*——可按式(10)計算。式(10)中：6.3.4E2地震作用下，應按式(11)、式(12)驗算順橋向和橫橋向立柱柱頂 (10) (11)式(11)、式(12)中：Δu——立柱容許位移(cm),可按式(13)計算；式(13)中：Lp——等效塑性鉸長度(cm),可按式(14)、式(15)、式(16)計算。 (13) (14) 式(14)、式(15)中：式(17)中：式(18)中：fcc——約束混凝土的峰值應力(MPa),一般情況下可取1.25倍的混凝土抗壓強度標準值；Ps——約束鋼筋的體積含筋率，對于矩形箍筋，可按式(19)計算：式(19)中：7.1.1拱上立柱上、下端抗震加固高度H按式(20)確定；式(20)中：H——理論分析必須加固高度；有效加固范圍根據承載力及變形能力需求計算，但不小于2倍塑性7.1.2當按本文件第8.1.1條確定的抗震加固高度H<1.3m且H<Hc時，取加固高度H=1.3m。7.1.3立柱塑性鉸可按式(14)至式(16)確定。7.2.1拱上立柱為矩形截面時，可采用“外包鋼板(厚度不小再8mm)”的加固方法。加固示意圖見圖4、圖5。7.2.2拱上立柱為工字形(或I形截面時，可采用“外包鋼板(厚度不小于8mm)、工字形(或I形)截面左右側面內凹處澆筑自密實混凝土(強度等級不低于C40)”的加固方法。加固示意圖見圖6、圖7。7.2.3加固采用的鋼板厚度應根據計算確定，接縫處應焊接，形成閉合套箍。7.3.1拱上立柱加固鋼板采用對穿錨栓(鋼螺桿)錨固，柱座處加固鋼板采用植入錨栓錨固。7.3.2對穿錨栓(鋼螺桿)安裝鉆孔位置應避開截面較厚位置，減小對原結構的損害。7.3.3鉆孔前應對原結構內部鋼筋進行探測定位，當鉆孔與鋼筋位置沖突時，適當調整孔位，避免損7.3.5立柱對穿錨栓(鋼螺桿)豎向間距宜在30cm～40cm范圍。7.3.6柱座處植入錨栓的間距宜在15cm～25cm范圍。h圖4矩形截面立柱節點加固立面示意圖b+2b+2≌圖5矩形截面立柱節點加固平面示意圖bA空BBAhQ圖6工字形(或I形)截面立柱節點加固立面示意圖b+2圖7工字形(或I形)截面立柱節點加固平面示意圖7.3.7柱座處植入錨栓的錨固深度不應小于12倍螺桿直徑。7.3.8鋼板鉆孔位置根據鋼螺桿、錨栓實際鉆孔位置確定。7.3.9為保證灌注膠層的厚度，鋼板與混凝土表面的間隙應在3mm以上，且應采用壓力注膠黏結。7.3.10立柱為工字形(或I形)截面時，加固鋼板上緣處自密實混凝土應做成45°斜坡收口。7.3.11加固用的裸露鋼構件必須進行防腐處理，表面處理與涂裝工藝應滿足JT/T722的有關規定。8施工準備與施工組織8.1施工準備8.1.1在施工前，應對加固橋梁拱上立柱結構尺寸進行復核，并對施工荷載及荷載沖擊力進行驗算。在拱橋拱上立柱抗震加固施工過程中，應加強觀測與檢查，及時反饋信息指導施工。8.1.2材料檢驗。抗震加固施工使用的主要材料，應具有國家相關管理部門認定的產品性能檢測報告和產品合格證，其物理力學性能指標及耐久性應滿足設計要求。8.1.3儀器具標定、設備校驗。用于橋梁試驗與檢測的各類儀器具應進行標定，橋梁加固設備應按要求校驗。標定和校驗應由經有關主管部門認定的計量機構進行。8.2施工組織設計8.2.1應按照設計文件和技術規范要求編制實施性施工組織設計8.2.2橋梁抗震加固實施性施工組織設計應包括以下內容：編制說明、舊橋概況(含技術狀況評定結果)、施工準備及施工總體策劃、施工組織機構、加固施工方案、咬通組織方案、資金計劃、總進度計劃及進度圖、質量管理和質量保證體系、安全生產、環境保護、職業健康等。屬于危大工程的按規定編制專項施工方案。8.2.3橋梁抗震加固施工前應進行施工技術交底。8.3施工安全及環境保護8.3.1橋梁抗震加固施工，必須嚴格遵守安全操作規程，建立健全安全生產管理制度。8.3.2橋梁抗震加固施工應嚴格控制對原結構的損傷8.3.3施工作業開展前，應根據現場實際情況制定保通方案和交通應急預案，減少對交通的影響。8.3.4橋梁抗震加固施工宜在晴天和白天進行。確需在不良天氣或夜間施工時，應有相應的施工保障措施。8.3.5橋梁抗震加固施工，應采取必要措施保護生態環境。9抗震加固施工工藝9.1加固施工流程9.1.1矩形截面立柱加固施工流程9.1.1.1矩形截面立柱加固施工宜按下列流程進行：a)立柱及柱座加固區域混凝土表面處理：鋼板粘貼區域，打磨混凝土粘貼面，去除疏松物及雜質并清理干凈；混凝土表面凹處用環氧樹脂純漿液涂抹，待純漿液半干時，再用環氧膠泥或環氧砂漿找平；b)立柱、柱座上對應鋼板錨栓位置鉆孔。鉆孔要求按本文件第7.3.2、7.3.3條執行。清孔、注膠，安裝立柱對穿錨栓、柱座植入錨栓；c)鋼板粘貼面打磨除銹，排架立柱外包鋼板打孔：根據立柱實際孔位放樣鋼板孔位；柱座加固鋼板打孔：根據柱座實際孔位放樣鋼板孔位；d)安裝鋼板，將鋼板固定在錨栓上并臨時錨固；焊接(滿焊)鋼板：立柱四角棱邊、立柱鋼板下緣與底座鋼板交接處；e)鋼板周邊密封，制備膠黏劑，注膠；f)膠液開始初凝時緊固螺栓；g)鋼板及螺栓(錨固件)防銹處理。9.1.1.2裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上矩形截面立柱加固流程見圖8。圖8裝配式鋼筋混凝土拱橋矩形截面立柱節點加固流程圖9.1.2工字形(或I形)截面立柱加固施工流程9.1.2.1工字形(或I形)截面立柱加固施工宜按下列流程進行：a)立柱加固區域混凝土表面處理應符合下列要求：1)立柱工形截面左、右側內凹面鑿毛至露出粗骨料(凹凸差不小于6mm),去除疏松物并清理干凈；2)鋼板粘貼區域，打磨混凝土粘貼面，去除疏松物及雜質并清理干凈；混凝土表面凹處用環氧樹脂純漿液涂抹，待純漿液半干時，再用環氧膠泥或環氧砂漿找平。b)柱座加固區域混凝土表面處理：鋼板粘貼區域，打磨混凝土粘貼面，去除疏松物及雜質并清理干凈；混凝土表面凹處用環氧樹脂純漿液涂抹，待純漿液半干時，再用環氧膠泥或環氧砂漿找平；c)立柱、柱座上對應鋼板錨栓位置鉆孔。鉆孔要求按本文件第7.3.2、7.3.3條執行。清孔、注膠，安裝立柱對穿錨栓、柱座植入錨栓；d)鋼板粘貼面打磨除銹，排架立柱外包鋼板打孔：根據立柱實際孔位放樣鋼板孔位；左、右側鋼板下緣開孔(澆筑自密實混凝土的出氣孔);柱座加固鋼板打孔：根據柱座實際孔位放樣鋼e)立柱左、右側面鋼板剪力釘制作，并焊接(雙面滿焊)于鋼板內側面；f)安裝鋼板，將鋼板固定在錨栓上并臨時錨固；焊接(滿焊)鋼板：立柱四角棱邊、立柱鋼板下緣與底座鋼板交接處；g)鋼板周邊密封，制備膠黏劑，注膠；h)膠液開始初凝時緊固螺栓；i)自密實混凝土制備并澆筑；j)自密實混凝土養生；k)封閉澆筑自密實混凝土的出氣孔；m)鋼板及螺栓(錨固件)防銹處理。9.1.2.2裝配式鋼筋混凝土拱橋拱上工字形(或I形)截面立柱加固流程見圖9。焊接鋼板(滿焊)圖9裝配式鋼筋混凝土拱橋工字形(或I形)截面立柱節點加固流程圖9.2植筋、錨栓施工9.2.1立柱采用對穿錨栓(鋼螺桿)、柱座處采用植入錨栓。9.2.2柱座處植入錨栓的錨固深度不應小于12倍螺桿直徑。9.2.3安裝螺栓時，應采用與螺栓直9.2.4在鉆孔前應探明鋼筋位置，并作標記，當鉆孔與鋼筋位置沖突采用Φ12對穿錨栓(鋼螺桿)、柱座采用M12植入錨栓，則鉆孔直徑為16mm。9.2.5鉆孔應清理干凈，保持干燥，不得有油污。9.2.6植筋、錨栓的施工工藝按照JTG/TJ23執行。9.2.7植筋膠應滿足設計要求的各項b)廢孔處理：施工中鉆出的廢孔，應采用高于構件混凝土5MPa的水泥砂漿、聚合物水泥砂漿或錨固膠黏劑進行填實，必要時應插入鋼筋，材料性能應滿足JTG/TJ22的規定。c)依據現場安裝的錨栓位置對鋼板鉆孔。孔的邊緣應清除毛刺。b)鋼板粘貼面應按設計要求進行糙化處理，表面平整，不得有折角，粘貼前應清理、擦拭干凈；c)安裝鋼板并臨時緊固螺帽，需保證鋼板與混凝土表面的間隙在3mm以上，以確保灌注膠層的a)將立柱四角棱邊、立柱鋼板下緣與底座鋼板交接處焊接。焊接質量應符合JTG/TJ22的規定；c)鋼板焊接時，應設立防風、防雨設施，遮蓋全部焊接處。現場焊接時要求：風力應小于5級；溫度應大于5度；相對濕度應小于80%。且鋼板應在組裝后12h內焊接成一體；d)施焊時，鋼板非焊接部位嚴禁焊接引弧，焊接后應及時清除熔渣及飛濺物。作具體規定，應按不低于15℃,不高于35℃進行控制；1)將注漿嘴黏貼在鋼板低端的注入孔上，再在鋼板角點處及鋼板邊緣插入排氣管，排氣孔間距30cm~40cm,在螺桿上罩上蓋碗，然后用鋼板封邊膠封閉鋼板邊緣，完成封邊；2)封邊完成后，以不小于0.1MPa的壓力壓入膠黏劑；膠黏劑從鋼板最低位置開始注入，當全部排氣孔出現漿液后停止加壓，最上一個排氣管應在維持注入壓力的情況下封堵，以較低壓力維持10min以上，以防膠層脫空；在灌注過程中，用橡皮錘敲打鋼板以確認3)膠液開始初凝時，由下到上擰緊立柱對穿錨栓，按順序擰緊柱座植入錨栓，分級達到全c)膠黏劑應滿足設計要求的各項為學指標和耐久性要求。9.4.1立柱內凹混凝土結合面鑿毛至露出粗骨料(凹凸差不小于6mm),去除疏松物并清理干凈。9.4.2生產自密實混凝土必須使用強制式攪拌機。9.4.3自密實混凝土施工過程中不允許振搗。采用從立柱左、右側上口進料(可采用導管輔助),直9.4.4自密實混凝土澆筑時應保證澆筑連續性，入模溫度不高于35℃,不低于5℃,雨天禁止施工。澆筑時，應當輔助敲擊。混凝土澆筑應控制澆筑速度，排出腔內空氣十確9.4.5