橋梁結構維修及加固方法研究

摘要:為了保證橋梁結構經常處于完好的技術狀態，延長其使用年限，滿足承載能力和通行能力要求，除搞好正常工作、養護工作外，必時要須視情進行維修或加固，文中簡述一些常見的橋梁加固方法。

關鍵詞：橋梁；結構；加固

1混凝土結構維修與加固

不管采用何種材料，何種方法對缺陷進行修補，都必須將表層已損混凝土清除至鋼筋銹蝕范圍或露出完好混凝土為止，其主要方法如下：對淺層或面積較小的損壞部分，可用手工鑿除，再以水清洗干凈；對淺層而面又較大的缺陷，可用高速射水清除；對損壞面積較大，且有一定深度或有蜂窩空洞者，可用氣動工具鑿除，個別部位鋪以手工鑿除，再以水清洗干凈。

蜂窩、空洞及較大范圍破損的部位，可采用新鮮混凝土進行修補。修補混凝土一般應與原混凝土標號相同或稍高，并具有良好的級配與和易性，以利搗實工作。

混凝土表層的風化、剝落、露筋及小面積破損，可采用粘結劑進行表面封涂。當混凝土結構破壞較大且深入構造內部一定深度時，可采用膠結劑澆筑涂層的方法進行修補。

混凝土結構中的鋼筋，其銹蝕的維修方法與步驟如下：鑿除松脫、剝離等已損混凝土；對鋼筋體除銹處理，清除干凈后即行防銹處理；涂以環氧樹脂膠液等粘結劑；立模，配料澆筑或噴漿、涂抹修補材料；對新噴涂或澆筑混凝土面進行表面處理。

2 橋梁結構物裂縫的修補

橋梁結構由于種種原因，將會產生裂縫，降低了結構的美觀和整體性，需要根據具體情況，參考養護規范中橋梁構件裂縫限值和下列幾個方面，確定是否需要進行修補：

發展的裂縫，縫寬在六個月期間增大0.1mm以上時；裂縫寬度雖未增大，但裂縫數量增多時；裂縫寬度在0.3mm以上時；縫寬雖為0.2mm左右，但對結構產生危險時。

常用的修補方法有表面封閉修補法、壓力灌漿修補法、表面粘貼玻璃布或碳纖維復合材料或鋼板、鑿槽嵌補、表面噴漿、打箍加固、封閉等修補方法。

3橋梁上部結構的加固

鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土橋上部結構的加固。當結構受損或超載而承載能力不足時，需予以加固，從投資少，工效快，不中斷交通，技術可行，有較好的耐久性等要求考慮，選用下列所述加固方法進行加固。

當具體承載力降代不大時，在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層，使其與原有主梁形成整體，達到加厚主梁高度和增大梁的抗壓截面的目的，以提高梁的承載能力。

增設縱梁法：在墩臺、地基安全性能好，并有足夠承載能力的情況下，可增設新縱梁使之與舊主梁，共同受力，達到提高橋梁承載能力的目的。增設橋墩或改橋為涵的改變結構體系法：通過改變橋梁結構體系，如在簡支梁下增設立柱或橋墩，縮短橋跨，或把相鄰兩跨簡支梁加以連接，變成連續梁。對小橋還可采用橋改涵的形式，提高承載能力。或將舊梁部分或全部卸除，更換成荷載等級較高的新梁。此法加固效果顯著，施工也較簡便，但造價較高，影響交通的時間較長。

橋面鋪裝層的維修與加固。對危害橋梁正常運行的部分進行經常性的養護維修，應保值橋面清潔，伸縮縫完好并能伸縮自由，疏通泄水孔等。橋面板出現表面碎裂、脫落或洞穴現象后，應采取局部修復的辦法進行維修。修復時，先將破損部分鑿除，再澆筑新鮮混凝土，并注意加強養護。如結構負載能力尚且允許，也可采用加鋪一層瀝青混凝土修補。

4墩臺基礎的維修與加固

墩臺基礎的維修：水深H<3m時，可用圍堰或套箱法，以砌石或混凝土填補沖空部分或色褒損壞部分。水深H>3m時，可通過潛水作業將袋裝混凝土分層填塞沖空部分或包褒損壞部分。

當基礎置于風化巖石上，基底外緣已被沖空時，應及時清除嚴重風化部分，填以混凝土并將周圍風化地基用水泥砂漿封閉。

墩臺基礎的加固：當基礎承載力不足或埋置太淺，而又為剛性實體基礎時，可加砌砌體或增補混凝土，以擴大原有基底面積的措施予以加固。

地基加固：當基底土基松軟或深層土質不良而影響基礎正常受力時，可用人工地基加固法加固地基，常用方法有砂樁法和注漿法等。當軟弱地基較厚時，將鋼管或木樁打入基礎周圍土層后，然后將樁拔出，灌入干燥粗砂并搗實而成砂樁，使地基土的密實度得以提高。當易坍孔灌砂困難時，可采用砂袋套管與沖振法加固地基。注漿法是在墩臺中心直向或斜向鉆孔或打入管樁，通過孔眼及管孔壓噴注漿于土層之中，通過漿液凝固把松散土固結或把巖石裂縫填塞的一種地基加固方法。

墩臺主體加固。當墩臺有貫通性裂縫時，可用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固。一般在墩臺身上、中、下分設三道圍帶，當墩臺身有嚴重裂縫及大面積表面損壞、風化和剝落時，可采用圍繞整個墩臺身設置鋼筋混凝土護套的方法進行加固。為加強圍帶與墩臺身的連接，在墩臺身內應埋置直徑10-20cm的鋼銷，埋深約20倍的鋼銷直徑即可。

橋臺滑移傾斜的加固處理：對于埋置式橋臺，當橋臺受臺背土壓力而往橋孔方向產生傾斜或滑移時，可在橋臺前(橋孔內)修筑撐壁進行加固；對于小跨徑橋梁，為防止墩臺滑移，可在墩臺間加設水平支撐(如用漿砌片石鋪底或設混凝土支撐梁)進行加固。

橋面伸縮裝置的維修。當軟性填料松散脫落時，應清除原縫隙存留物后重新注入新的填縫料；當鋪裝層破壞時，應鑿除后重新鋪筑；伸縮縫損壞時，應予更換。松動不平整時，應重新調平并緊固之；脫出時，應重新嵌固并調平；老化失效時，應予以及時更換；焊接破裂時，應清除垢穢后重新焊牢；鋼板出現裂縫或斷裂時，應采取焊接修補。

橋頭引道的維修。橋頭銜接處路面下沉，應作填補修理，使之連接平順，不致產生跳車；擋墻、護欄損壞時，應及時修補或更換；護坡沖空或有其它損壞，應采取修補措施；引道上的涵管，水渠，有損壞時，應及時維修。

懸索、拉索維修與更換。受損危及承載力時，應及時更換；索的垂度過大時，應作緊索處理；銹蝕時應除銹涂油：連接件松動時應作緊固處理；鞍座、索夾移位偏大，應適時予以調整；減振器失效者應及時更換；避雷、航標等設施失靈時，應及時檢修，加固或更換。

超重車輛過橋的管理與加固。為了使運輸特大、特重型工業設備的車輛駛過橋梁，不致引起橋梁的損壞甚至發生重大事故，必須加強超重車輛過橋時的管理工作，認真采取加固補強措施，配合超重車輛安全過橋。

使車輛裝載的貨物盡量減少或使重量盡可能分布在較大的長度范圍內，減小單位長度的壓力。可在橋頭引道上設牽引車或卷揚機，使牽引車與平板掛車分別過橋。使車上貨物裝置平衡、適中、避免產生偏載。使超重車輛單車過橋，選擇交通量較小的時間里，同時沿線要事先通知，運行中要請公安、監理部門配合，進行交通管理，以確保安全。使超重車輛沿橋梁中心行駛，當橋梁結構在橫向部件上有質量差異時，應使超重車輛在指定位置上行駛，盡可能使橋梁的受力處于有利狀態。超重車輛過橋時要低速行駛，限速5公里/小時，嚴禁在橋上變速、制動。

為適應超重車輛過橋的要求，應采取一定的加固措施，常用的加固措施有：

鋼筋砼套箍或護套、橋臺滑移傾斜的處理等，以保證超載車輛的通過。對于拱橋，可以采用設置臨時拱盔支架，以分擔拱橋荷載等，保證超載車輛過橋。

搭設臨時鋼木過梁，對橋梁采取卸載措施。當加固時間較為緊迫時，可以采用搭設臨時鋼木過梁對橋進行卸載。方法為在橋面上鋪設鋼梁或木梁，大梁上鋪設木橋面板等。具體方法如下：全橋跨越法：當超載車輛需要通過單跨小橋時，為減輕超越車輛過橋時對橋梁的作用，可在橋面上搭設能直接跨越全橋（支點在橋臺上）的鋼梁或木梁，并在加固梁兩端設置連接跳板作接坡，以便車輛上下。此外，當橋梁原結構較差、基礎承載力不足時，也可采用在橋兩岸另筑新基礎，然后再架梁跨一次跨越過去（基本上不用舊橋）；部分跨越法：當橋梁跨徑較長或多跨時，又不能找到可跨越全橋的加固梁時，可采用分段部分跨越的方法，在每段加固梁端部下面墊放支墊（木塊），用墊塊傳遞受力，同時墊塊應盡量布置在支點附近，以減少原橋上部主架所產生的彎距。當橋梁經驗算，確定除其中某部因結構不能滿足通行超載車要求外，其余各部分均能滿足超載車輛要求時，對其中不能滿足要求的部分結構也可采用部分跨越的方法，對這些部分作局部加固，以滿足超載車輛過橋。

改建舊橋或另建新橋：當橋梁結構性能較差，承載力較低，通過加固很難適應超載車輛過橋要求時，采取改建舊橋，重建承載力高的新橋。

對一些干線上的橋梁或超載車經常通過的橋梁，積極采取措施，不斷進行技術改造，以提高路線上橋梁的承載能力。