淺議橋梁加固處治方案與施工工藝

吳曉靜

（溫州楓景市政園林工程有限公司，浙江溫州 325000）

0 引言

橋梁加固是隨著日益增長的交通運輸業而產生、發展的新課題。橋梁加固能夠節省三材，縮短工期，不建便道，不中斷交通，不占用農田，因此，橋梁工程人員要對橋梁加固技術進行更深入的研究，更好地為現代交通運輸服務。

1 橋梁加固的相關理論

1.1 橋梁加固的目的和要求

橋梁在使用過程中，經常遭受風、雨、水流（包括洪水、冰凌）的侵襲以及車輛通過時的沖擊、輪胎的磨耗；通航河道上的橋梁還有可能受到船只的碰撞；一些工程項目在橋梁周圍施工，也有可能危及橋梁安全。所以，橋梁在運營過程中，難免會發生病害或損傷。一旦發生病害或損傷，就要及時進行維修。小壞小修，隨壞隨修，防止病害擴大，確保橋梁結構的完整與安全。相反，產生病害后不及時維修加固，由于病害的逐漸擴大，不但導致橋梁結構提前破壞，甚至可能發生塌橋事故。橋梁的適用性與耐久性遭到破壞，勢必影響交通運輸的暢通，給國家和人民帶來重大損失。

1.2 橋梁加固的重要性

由于橋梁是建在大地上的特殊產品，不僅受自然環境的影響（如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等），而且還受到使用環境的影響 ，難以避免產生損壞現象。這使橋梁的維修、養護、加固、改造成為必然。從經濟上分析，橋梁加固可以節省大量投資，收到良好的社會經濟效益。采用適當的加固技術和拓寬措施，不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費用，同時也恢復和提高了舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現代化交通運輸的需求。同時橋梁的改造和加固不僅可以提高橋梁的通航能力和服務水平，而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。從發展中分析，舊的橋梁加固有利于促進橋梁建設的可持續發展，既滿足現代人的需求，又不損害后代人滿足需求的能力，使經濟、社會、資源和環境保護協調發展。

2 橋梁加固原則

我國現在通用的橋梁設計標準的頒布時間是20世紀90年代。限于當時比較低的技術水平以及落后的交通運輸業，使得在該標準下建設的橋梁已經不能完全適用于現階段的車輛通行要求。尤其是在某些城鎮公路上，重型貨車超載現象十分嚴重。據不完全統計，至少20%的城鎮道路橋梁存在安全隱患，如果不能及時予以加固，所產生的后果將不堪設想。因此，對于橋梁的加固已經越來越引起人們的重視。相對于發達國家，我國的各項基礎設施還不是很完善。為了完善這些基礎設施，國家每年都會投入大量的資金，但是橋梁加固在資金的占用率上相對較少。如何用較少的資金投入，修復或者加固更多的橋梁就顯得尤為重要。現階段對橋梁進行加固時，要遵循以下兩個原則。

（1）做好維修前的檢測工作

在對橋梁進行加固前，質量檢測人員對所要加固的橋梁進行詳細檢測，分析橋梁的損壞程度，并制作成一目了然的數據表格。根據檢測結果計算所要加固橋梁的實際運輸能力，分析橋梁的損壞程度對于橋梁的承載力以及耐久性所造成的影響。所謂的承載力即在設計橋梁的初期，保證橋梁應該達到的荷載能力；耐久性即橋梁的壽命。

（2）合理選用加固方式

加固方式的選擇要考慮施工成本的經濟性，不能無限制耗費原材料，而且要保證施工進度，避免交通中斷時間過長。在對橋梁進行加固時，通常不采用改變原先結構的方式。一方面是考慮施工成本，另一方面是改變橋梁原先的結構會長時間中斷交通，所帶來的經濟損失會更為巨大。對橋梁的加固要具體問題具體分析，當橋梁老化嚴重、加固修護難度過大時，也會考慮更改橋梁原有的設計結構，但要保證橋梁的承載力以及耐久性。即使改變橋梁原有的設計結構，也盡量采用局部更改的形式。

3 橋梁加固處治方案與施工工藝

3.1 增大混凝土截面加固技術

增大混凝土截面加固技術是在原結構基礎上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土，這是對鋼筋混凝土橋加固的一種常用的改造技術。增大混凝土截面一般采用兩種方式，一種是加厚橋面板，另一種是加大主梁肋的高度和寬度。加厚橋面板進行補強時，先將原橋面鋪裝層鑿除，在橋面板上澆筑一層新的混凝土補強層，使其與原T梁形成組合斷面，用以提高抗彎剛度以達到補強的效果。后者則使梁肋下緣采用鋼筋混凝土加寬加高，通常在加大的下緣混凝土截面中加設主筋，用以提高截面的承載力，達到補強加固的效果。該方法僅適用于具有梁肋的橋梁加固，對于板梁、箱梁不宜實施。但是，此方法只對較小跨徑的T梁橋或板橋較為適用。一般采用此法加固后，橋梁剛度明顯提高，承載能力也能取得較好的效果。

3.2 改進結構體系法

該法通過改變現有橋梁結構的受力體系，以實現改進橋梁性能與提升承載力之目的。一般來說，可以在簡支梁之下增加支架或者橋墩，并在縱向上對簡支梁和簡支梁加以連接，讓其能夠變成連續梁；或者是在橋梁下增加結合梁，通過鉸接變固接等手段來減小梁內的應力，并且實現提高橋梁承載能力之目的。一般來說，往往可以有多種方法來改變橋梁的結構體系，然而多數需在橋下進行操作，或者是設置一些永久設施，讓橋下的凈空能夠減小，因此，運用這一方法時，一定要考慮到對施工期間交通所造成的影響。無論如何，改變橋梁結構體系的加固效果是比較好的，因此當前主要用在解決臨時應對超重車輛通行的問題，在重型車輛通過之后，原有的臨時支撐可隨時進行拆除，從而使通航與排洪免受影響。

3.3 高強復合纖維預應力加固技術

高強復合纖維主要有芳倫纖維及碳纖維（FRP），碳纖維材料在橋梁加固工程中應用非常廣泛，技術比較成熟。技術原理為：碳纖維加固技術是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面，當結構荷載增加時，共同工作，提高構件承載力，從而達到加固補強的目的。碳纖維加固技術性能是否能夠達到要求的關鍵是碳纖維材料與混凝土基材的粘結性能能否保證。為了提高碳纖維材料的利用效率及增強舊橋加固效果，對碳纖維材料施加預應力是一種有效的辦法。碳纖維預應力加固的作用原理是利用錨固粘貼于被加固梁體上的碳纖維布條（或板條）對梁體施加預應力，改善加固梁的受力狀態，其關鍵技術是解決適應于橋梁現場施工的預應力纖維布（或板）的張拉、錨固問題。技術特點是施工便捷、高效，具有良好的耐腐蝕性和耐久性，對內部混凝土結構起到保護作用，進而達到高效加固修補的目的。

3.4 體外預應力加固方法

體外預應力加固是利用預應力所產生的反向預矩，能較大幅度地減小恒載下的構件變形與應力水平，屬于一種主動加固法。其優點是在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調整原結構的受力狀況，提高承重結構的剛度、抗裂性能。由于承重結構自重增加小，所以對墩臺以及基礎受力狀況影響很小。可以節省對墩臺以及基礎的加固，對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工。缺點是會導致超靜定結構發生內力重分布，轉向塊和錨固點存在巨大的集中力，容易受環境影響，需要做防腐處理。其設計要點是：通過在梁體外部設置鋼材的拉桿或撐桿，并與被加固的梁體錨同連接，然后施加預應力，強迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變原結構的內力分布，并降低原結構的應力水平，使結構總承載力顯著提高，且可減少結構的變形，使裂縫寬度縮小甚至完全閉合。該加固法適用于中小跨徑的梁式橋。

4 結語

綜上所述，橋梁加固質量控制越來越被人們所重視，橋梁工作人員針對橋梁出現的問題進行分析，用智慧的頭腦和精湛的技術對橋梁進行加固，最大程度地提高橋梁的負荷量，使橋梁的質量得到大幅度的提高。