应用技术 Ｉ■ 桥梁加固技术与方法探究 黄会彬 （安徽开源路桥有限责任公司 安徽） ［摘 要］加固桥梁还可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资和人身的伤亡，桥梁加固维修已成为公路养护工作的重中之重。本文分析了桥梁病害的成因 论述了桥梁加固设计与施工的基本理论和方法。 ｃ关键词］桥梁加固方案方法 中图分类号：Ｕ４４５．７＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９ｌ４ｘ（２０１０）３２—０２６２一Ｏ１ 桥梁是公路交通的咽喉，其应用功效的好坏直接影响整条线路的畅通，既 有公路中由于受到当时局限的设计、材料、施工加固等各方面的影响，严重 制约了公路运输事业的发展，加上不能适应现在交通量飞速增长，使得旧桥检 测和旧桥加固技巧显得非常急切。随着我国国民经济的日益发展，交通运输 量的迅速增长。若将其拆除重建，不仅要耗费大批资金，而且工期也较长：若 有打算、有步骤的对现有旧桥进行加固改革，桥梁加固后，可以延伸桥梁的应 用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资 的集中性，为国家带来宏大的经济和社会效益。 ’１需要加圈的桥梁类型 （１）桥梁基本完好，但当初设计标准低，经过一段时间的交通发展，荷载标 准或桥上、桥下的净空不能满足新交通的需要，需对其加强才能适宜新的交 通。 ３桥梁加固方案 ３ １关于混凝土桥梁加固方法主要有 （１）结构性加固，如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢 结构支撑：（２）非结构性加固，如对裂缝进行封闭或压浆处理：（３）最近几年国外 采用碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）取代钢板，使加固技术发生了根本的变化。 ３．２材料和工艺 碳纤维复合材料是一种新型的材料，可以取代钢板应用在桥梁的加固工程 中，因此受到人们的广泛重视。这种材料在日本最受重视，应用也最为广泛。 我国对这种新型的材料是在９８年开始实际应用的，目前对它的应用和研究正 在深化和发展。 （２）桥梁设计标准合理，结构基本完好，但桥梁遇到某种特殊需要，是原设 计所没有包括在内的荷载或结构变化的而需要临时加强。 （３）上述情况都使改造过程处在一种位置、结构形式不断变化，而材料、 空间都受到局限的被动的技术状态之下：加上桥梁结构形式多样，地形、地质 变化差别很大，跨径大小不同，建筑方法和材料特性各异等因素，使桥梁加固成 为广泛存在而又变化多端、极其复杂的课题。 （４）早年设计的指导思想注重于材料的节省，安全度低。一般来说造成断 面单薄、安全储备低，其中最典型的就是双曲拱。 （５）桥梁耐久性差和年久老化，如砖拱桥等。 （６）近年修建的桥梁，因设计失当或者施工质量差，也存在着加固的问题。 ２挢梁病謇成因 （１）桥梁设计、施工及运营对桥梁的影响。在桥梁的建造过程中，设计 不合理，截面尺寸和钢筋位置不符合力学要求，施工达不到质量要求，原材料使 用不当、品质不良，施工养护不及时等这些问题的出现，都会导致桥梁在使用 过程中存在质量隐患。 （２）环境因素对桥梁病害产生的影响。严寒酷暑的的温度、气候、洪水的 冲击等桥梁外部环境对桥梁会产生影响。我市地处东部沿海盐碱地域，投入 八、九年左右的桥梁均会出现损伤破坏。其中边梁破坏严重，钢筋严重锈蚀， 混凝土保护层脱落开裂。另外部分桥梁长期处于海水干湿作用，溶蚀严重。 （３）超载超限对桥梁的危害。车辆的超载超限对桥梁的损伤很大，Ｏ６年４ 月１日山东高速公路实行计重收费以来，我市干线公路桥梁严重损坏，桥面板 严重坑洼不平，梁板出现较多的裂缝、断裂、受力钢筋外漏、锈蚀。车辆的超 载超限已成为严重的公路桥梁的杀手。超限产生过大的弯矩和剪力使梁板产 生过大弯曲变形和剪力破坏，产生弯曲裂缝，支座附近产生剪切裂缝。过大的 荷载使装配式板桥的铰缝混凝土开裂，导致桥面横向分布削弱，桥板承受荷载 增加：严重时铰缝混凝土破坏，形成单块板受力，使桥板断裂，产生险隋，严重威 胁桥梁和行车安全，如不及时采取措施，将形成事故。 （４）地震对混凝土桥梁的破坏。地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被 列为各种自然灾害之首。我国位于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，地 震频繁发生。地震对道路交通的破坏是巨大的。道路交通是国民经济大动脉 也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁工程是道路交通的咽喉要道，在保障交通 通畅中起着至关重要的作用。从历次破坏地震中，调查得到的桥梁震害产生的 主要原因有以下几类：（１）支承连接件失效：（２）下部结构失效：（３）软弱地基失 效等。 （５）梁式桥出问题，多半是上部结构和构造缺陷。而拱桥上部构造，施工阶 ４桥梁加固方法 （１）加大截面加固法增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的 钢筋混凝上，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土 截面一般采用两种方式，一种是加厚桥面板：另一种是加大主梁梁肋的高度和 宽度。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设汁和施工经验，适用 于较小跨径的Ｔ梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承 载能力也能取得较好的效果。该法也有明显的缺点，比如混凝土构件的体积 增大、自重增加、施工周期加长、施工空间大、现场施工的湿作业时间 长等 （２）表面粘贴加固法粘贴加固方法即采用化学粘结剂将补强材料直接粘贴 在混凝土构件表面，使之与构件形成受力整体，以提高结构承载力的一种方法。 具有施工简便快速，不增加结构自重以及适应范围大对环境干扰少等优点。以 树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法，被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程 中。该法旋工快速、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。 （３）粘贴碳纤维增强塑料加固法粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳 纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤 维与钢筋共同承受荷载，降ｆ氐了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。 粘贴碳纤维加固技术的主要特点是：几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变 净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、 耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可 以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软，加固后可用混凝土砂浆涂敷，或根据要求 涂装各种颜料，修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混 凝土结构物，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度 的扩展，增加结构的延性。 （４）体外预应力加固法体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外 的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力 Ｌ管、浆 体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但 加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。？ （５）喷凝土加固法喷凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝 土，以恢复对钢筋的保护，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观表面的功 能。还有置换混凝土加固法、粘结外包型钢加固法、锚栓锚固法、增加支承 加固法等。 桥梁使用一定年限之后，出现结构陈旧老化、破损影响到它原有设计能力 而危及运行的，必须予以修补，使之恢复到原有设计的承载能力。由于施工质 量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检测和加固成为必要。要确保危旧桥 的改革工作科学合理、经济平安，使得桥梁加固做到“有法可依”。 段是风险最大的时期，拱桥建成时，安全度比较大，拱桥出问题多半是基础变形 造成的。因为拱桥的结构合理性和内力的削减是推力起作用，而基础的变形， 又必定是朝向推力减弱方向发生的。梁式桥加固时，结构改造的空间很小，拱 桥加固是，结构改造的空间较大。梁式桥结构加固，可采用预应力增补：拱桥结 构加固，采用预应力处理结构很困难。梁式桥加固中，减少静重的可能新极小， 拱桥加固中可以寻求减轻静中的途径。梁式桥可以利用结构的空间作用来卸 载。 参考文献 ［１］混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展［Ｍ］．路桥工程，２００５． ［２］李恒林，桥梁加固技术应用分析［Ｊ］．２００６（１０）． ２６２ ｌ科技博览
