装配式钢筋混凝土拱桥拱上立柱抗震加固技术规程总结

一、标准概述

DB53/T 1361-2025《装配式钢筋混凝土拱桥拱上立柱抗震加固技术规程》是由云南省公路科学技术研究院、云南大学等单位联合起草的地方标准，规定了装配式钢筋混凝土拱桥拱上立柱抗震加固的技术要求，适用于公路装配式钢筋混凝土空腹式拱桥拱上立柱(排架式腹孔墩)的抗震加固设计与施工。

二、适用范围

1. 适用于抗震设防烈度为VI度、VII度、VIII度和IX度地区
2. 适用于公路装配式钢筋混凝土空腹式拱桥拱上立柱(排架式腹孔墩)
3. 对同类桥梁拱上立柱以恢复使用功能、提高承载能力、增强安全性和耐久性为目的的加固可参照使用
4. 抗震设防烈度大于IX度地区的拱桥腹孔墩需作专门研究

三、基本规定

1. ​​一般规定​​：

   • 应按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防
   • 加固前应先对结构原有病害进行调查、处治
   • 需通过抗震能力验算确认加固能满足结构抗震要求
   • 主拱圈的抗震验算应满足要求，否则需先加固主拱圈
   • 加固应尽可能不损伤原结构，避免不必要的拆除

2. ​​加固基本原则与设计程序​​：

   • 设计应根据原桥梁竣工图和设计图的抗震能力验算结果进行
   • 计算应考虑结构病害影响、材料劣化、新旧材料的结合性能及材性差异
   • 施工前应复核施工图设计与实际结构尺寸偏差

四、加固用材料

1. ​​钢材​​：

   • 钢板厚度不应低于8mm，等级不宜低于Q355D级钢
   • 普通钢筋应采用HRB400级及以上等级热轧带肋钢筋

2. ​​锚固件​​：

   • 钢螺杆应采用全螺纹非焊接螺杆，钢材等级不应低于Q355级
   • 锚栓应采用8.8级碳素钢或合金钢锚栓，规格不应小于M12

3. ​​胶黏剂​​：

   • 应采用A级胶，性能指标需符合规定要求
   • 需经过湿热老化检验合格，毒性检验应符合实际无毒卫生等级

4. ​​自密实混凝土​​：

   • 强度等级应高于原结构一个等级且不得低于C40
   • 粗集料最大公称粒径不宜大于16mm，细集料宜采用级配II区的中砂

五、抗震性能评价

1. ​​评价流程​​：

   • 收集桥梁基本资料
   • 调查桥梁现状与原始资料相符程度
   • 进行抗震性能初步评价
   • 进行强度及变形检算
   • 经济评价
   • 编制评价报告

2. ​​详细评价​​：

   • 包括结构、构件的承载力评价和变形能力评价
   • E1地震作用下桥梁一般不受损坏
   • E2地震作用下A类桥梁可能发生局部轻微损伤，B类、C类桥梁应保证不致倒塌

3. ​​抗震验算​​：

   • 拱桥结构动力计算模型应能正确反映各部分的刚度、质量分布及阻尼特性
   • 拱上立柱的非线性应采用弹塑性空间梁柱单元模拟
   • 计算长度与矩形截面短边尺寸之比大于8时，应考虑P-△效应

六、加固方法与措施

1. ​​加固高度​​：

   • 计算公式：H = H₁ + HΔ，H < Hc
   • 当计算加固高度H<1.3m且H<Hc时，取H=1.3m

2. ​​加固方法​​：

   • 矩形截面：外包钢板(厚度不小于8mm)
   • 工字形(或I形)截面：外包钢板+内凹处浇筑自密实混凝土

3. ​​构造措施​​：

   • 拱上立柱加固钢板采用对穿锚栓(钢螺杆)锚固
   • 柱座处加固钢板采用植入锚栓锚固
   • 对穿锚栓竖向间距宜在30cm~40cm范围
   • 柱座处植入锚栓的间距宜在15cm~25cm范围
   • 钢板与混凝土表面的间隙应在3mm以上

七、施工工艺

1. ​​矩形截面立柱加固流程​​：

   • 混凝土表面处理→钻孔→钢板处理→安装钢板→焊接→注胶→防锈处理

2. ​​工字形(或I形)截面立柱加固流程​​：

   • 混凝土表面处理→钻孔→钢板处理→焊接剪力钉→安装钢板→焊接→注胶→浇筑自密实混凝土→防锈处理

3. ​​植筋、锚栓施工​​：

   • 钻孔直径允许偏差+2mm~1mm
   • 钻孔垂直度、位置允许偏差应符合规定
   • 严禁将胶黏剂直接涂抹在钢筋上植入孔中

4. ​​钢板施工​​：

   • 钢板黏合面应打磨至露出金属光泽
   • 安装钢板并临时紧固螺帽，间隙应在3mm以上
   • 焊接质量应符合规定

5. ​​自密实混凝土施工​​：

   • 混凝土结合面凿毛(凹凸差不小于6mm)
   • 不允许振捣，采用从立柱左、右侧上口进料
   • 入模温度不高于35℃，不低于5℃，雨天禁止施工

八、质量检验与验收

1. ​​植筋施工质量检验​​：

   • 钻孔直径允许偏差+2mm~1mm
   • 钻孔垂直度、位置允许偏差应符合规定

2. ​​锚栓施工质量检验​​：

   • 锚栓数量不得少于设计数量
   • 锚固螺栓的螺母承压面应与钢板密贴
   • 钻孔深度偏差不应大于5mm

3. ​​粘贴钢板施工质量检验​​：

   • 钢板边缘的溢胶应色泽均匀，胶体应固化
   • 钢板的有效黏结面积不应小于95%
   • 可采用敲击检测法、超声波检测法或红外线检测法检查

4. ​​防腐涂装施工质量检验​​：

   • 总干膜厚度、附着力应满足设计要求
   • 涂层应无破损、流挂、皱皮、水纹印等缺陷

5. ​​立柱外包钢板质量检验​​：

   • 钢板焊缝应无裂纹、焊瘤、夹渣等缺陷
   • 外包钢套箍偏位≤20mm
   • 外包钢套箍与立柱表面的间隙±5mm

九、附图说明

标准中提供了详细的加固示意图，包括：

1. 矩形截面立柱节点加固立面示意图
2. 矩形截面立柱节点加固平面示意图
3. 工字形(或I形)截面立柱节点加固立面示意图
4. 工字形(或I形)截面立柱节点加固平面示意图
5. 双柱墩的容许位移示意图
6. 弯矩曲率曲线示意图
7. 装配式钢筋混凝土拱桥矩形截面立柱节点加固流程图
8. 装配式钢筋混凝土拱桥工字形(或I形)截面立柱节点加固流程图

这些图示详细展示了不同截面形式的立柱加固方法、构造细节和施工流程，为工程实施提供了直观的参考。