橋梁加固方法探討

蘇淑芳

（河北廣通路橋工程有限公司，河北 邯鄲 056001）

0 引言

橋梁作為運輸的樞紐直接影響著交通的運輸量。當其運營使用一定時間后，往往因為初期設計的局限和施工的原因使其難以適應日益增多的交通量，而且隨著運輸設備重量和速度高速發展，車輪負載的不斷增長，使橋梁大部分時間內處于超負荷狀態，從而逐步成為交通運輸線上的限制因素。

為了維持橋梁的正常營運和保證橋梁的使用壽命的延長，對橋梁結構物進行經常性的養護維修是非常必要的。當橋梁結構物無法滿足承載能力、通過能力等要求時，需對橋梁進行補強加固、拓寬等技術性的改造。

1 橋梁的加固整治

橋梁的養護維修主要是對橋梁正常營運時產生危害的部分進行修繕工作。例如鋪裝層、伸縮裝置、橋面防水設施、橋梁主體結構物（如鋼筋混凝土橋梁等的混凝土裂縫等）的缺陷都會影響橋梁的正常營運并且導致使用壽命嚴重的縮短甚至直接導致橋梁承載力的降低。因此。在橋梁使用過程中對其進行經常性的養護維修是必須重視的一項工作。橋梁技術維護的工作重點往往是針對橋梁的主體結構但同時也必須對影響橋梁正常使用的非主體部分進行維修整治。

2 橋梁維護的原則探析

2.1 不改變原建筑結構原則

橋梁加固，即借助增強橋梁構筑物或者修復橋梁部分配件的途徑使整個橋梁的通行和承載能力得以提高的措施，所以，橋梁加固的首要原則為在保證不改變原來橋梁本身的即有形式，只在情況特別復雜和特殊的時候，才對橋梁的部分結構進行一定程度的改動，例如：單純的加固無法達到當地交通量的要求，這時就必須對橋梁結構進行部分改建或者全部重建，在對橋梁進行重新建設時，應考慮到以后交通的發展要求，建設時應嚴格按照現有的橋梁的現行規范和施工要求來進行設計和施工。

2.2 靈活處理原則

在不同的地質和交通量的條件下，橋梁加固的方式各有不同。所謂不同的條件是指橋梁的運營情況以及交通承載力的下降量以及橋梁未來需要應對的交通流量等。經過總結，橋梁加固的類型一般分為以下幾種：

a）改變橋梁的主體結構，采取新型的結構替代以前的承載能力受限的結構；

b）將原有結構橫截面積增加或者擴大，用以增加橋梁剛度和強度；

c）適當調整原有的受力系統，減少原結構的受力；

d）通過一定的結構改變使重新增加部分和以前的部分更好的結合，讓二者能夠形成整體更好的保證橋梁的整體性；

e）對原有的結構新增外應力，改變原有結構的受力層次，將提高橋梁的剛度和強度。

3 橋梁結構加固的具體措施

3.1 加大截面加固法

增大截面加固法是在原結構上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土，這是橋梁改造工程中對橋梁加固的一種常用的改造方法。截面加固法一般重要有兩種方式：增加橋面板的厚度；增加主梁梁肋的高度和寬度。該法施工方法簡單、適應能力強，并且在實際工程中應用較多已經有成熟的設計技術和施工經驗，適用于跨徑比較小的T型橋或板橋的加固。通過此法加固后橋梁剛度明顯提高，承載能力也能達到預期的的效果。但現場施工的濕作業時間長，對后續的運營有一定的影響，且加固后的凈空有一定的減小。

3.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板法是以樹脂粘結鋼板與混凝土的結構使其形成整體的加固法，其施工時間短、現場無濕作業或只有少量有濕作業，對后續的橋梁的運營影響較小，且加固后對原結構外觀和凈空無明顯的影響。但加固總體效果在很大程度上主要取決于膠粘技術與施工人員的操作水平，主要適用于承受靜力荷載作用且處于正常濕度環境中的受拉彎構件的加固。該方法的特點是堅固耐用、施工快速、簡捷輕巧、經濟合理。

3.3 粘貼碳纖維增強塑料加固法

粘貼碳纖維增強塑料加固法采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝士結構受拉表面，碳纖維與原結構形成新的受力整體，從而兩者之間共同承受荷載，通過降低了鋼筋應力，從而使結構達到了加固和補強效果。其主要特點是：幾乎不增加自重和改變截面尺寸，不改變凈空，施工方法方便，對原結構不會造成新危害和損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和耐疲勞等優良性能，通過對于主體結構的受力分析可進行多層粘貼進行補強，其方向性也能夠靈活把握。該方法的缺點是彈性模量與強度比值過低；環氧樹脂當溫度大于一定程度時時會發生軟化現象，而橋梁處于陽光直射的狀態下，橋面溫度過高的的可能性很大，不利于采用樹脂膠作粘貼劑。碳纖維加固特點有以下幾方面：強度高、超強防水效果、重量輕、不受形狀限制。

3.4 體外預應力加固法

體外預應力加固法是指通過布置于承載結構主體之外的鋼束進行適當的張拉而產生預應力的后張法。體外預應力體系由結構體外預應力管、漿體、錨固體和轉向體等部件組成。體外預應力技術能夠有效地縮短工期，能降低橋梁主體結構的應力水平，不僅獲得較好的加固效果，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原有結構的外形產生一定影響。適用于跨度較大或重型結構的加固以及處于高應力應變狀態下的混凝土構筑物的加固。但在構筑物無防護的情況下，不能用于溫度過高的環境中，也不宜用于混凝土徐變較大的橋梁結構。采用體外預應力技術加固橋梁結構有以下優點：布置簡單，可以調整，簡化了后張的操作程序；對橋梁加固施工過程中，可以不封閉交通；增加荷載不多，可以能動地調節原結構中的應力狀態；提高原結構承載能力幅度比較高，使受荷等級得到有效地提高。該法主要適用于橋梁的主梁、墩柱的修復和加固。

3.5 增加受力構件及改變結構體系

當橋梁承載力不足或因其他原因使橋梁承載能力遭到破壞時，通過一定的工藝及結構措施，可以在原有結構通過增加新的受力構件，從而提高橋梁的承載力。改變結構體系主要是利用梁的連續性能或梁、板組合作用及拱梁組合作用改變橋梁的受力體系，改善結構的受力情況，以提高橋梁承受荷載的能力。

3.6 增加橫向聯系加固法

增加橫向聯系，也是近幾年采用較多的加固方法。該方法主要是通過增加橋梁結構橫向聯系，以改善上部結構的荷載在橋梁上的橫向分布，從而使結構整體承載能力到提高的加固方法。一般用于沒有內橫梁或存在少量的內橫梁的T型截面及工字形截面梁橋，工程上通常在兩個相鄰的主梁間通過增加現澆混凝土橫梁或鋼橫梁來提高橋梁的橫向抗彎剛度。該技術的缺點是會對原結構產生損傷，對于配筋和結構比較復雜的區域或構件，不宜采用該方法加固設計，以免增加加固后的安全隱患

4 結語

如今橋梁加固已成為全世界關注的重點，現在主要的橋梁問題多集中在低級公路橋梁上，加固主要對象也是中小橋梁，面對我國橋梁技術的快速發展，進一步提高橋梁維護以及加固改造的水平有著深刻的現實意義。

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