危舊橋梁的改造加固技術研究

■段 然 ■國家林業局昆明勘察設計院，云南 昆明 650216

橋梁加固是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。橋梁加固可以達到使用較少的資金投入而延長其本身使用的耐久度，可以滿足更高要求的交通量需求，分散橋梁投資的集中性，最基本的目的是為了更好的、有效的降低橋梁發生危險的概率，以免造成重特大事故。橋梁加固的關鍵環節是加固之前的設計階段，在加固之前必須要針對改造加固的橋梁整體結構進行檢測和分析，通過數據對橋梁進行評估。通過對橋梁的評估得出的結論，結合自身的實際經濟、技術情況及最終要求，為要改造的橋梁設計科學、合理的改造加固方案。

1 我國危舊橋梁加固技術現狀

近些年，我國的機動車數量猛增，也對我國道路交通帶來了很大的壓力。因此，橋梁施工的對象也越來越復雜，施工技術要求也越來越高，橋梁的質量、安全越要更加放到首要位置。機動車數量的猛增及機動車技術的提高使得載重能力也大大提高，直接導致橋梁本身所受到的通行壓力及負載壓力日益增大。由于舊有橋梁的老化、受損及原有設計標準等約束，在此情況下絕大部分橋梁都存在上述情況的困擾。危舊橋梁的改造和加固是為了提高橋梁本身的承載力及優化橋梁結構。國際及國內橋梁改造加固性價比最高的是對原橋進行加固提高承載能力從而解決現階段我國橋梁所面臨的實際問題。

2 危舊橋梁加固方案設計原則

2.1 擇優選擇加固方案

在選擇橋梁加固方案的同時，還應全面考慮相關的加固技術水平、橋梁實際情況、預計未來橋梁車輛通行能力。據此做出科學、客觀、合理的橋梁加固的可行性分析及必要性，通過全方面的考察、權衡各個方案的優缺點，選擇出技術領先、質量過硬、性價比高的加固方案。下面是具體加固方案的選擇原則:第一橋梁加固最基本的要保證橋梁本身結構的提升和優化即提高其穩定性、耐久性和承載能力。第二從加固技術的先進程度、性價比和耐久性等方面來綜合判斷選擇最佳的加固方案。第三橋梁加固方案達到設計目標所需的費用要比新建橋梁節省至少六成，此外還包括在施工期間因橋梁施工所導致的相關經濟損失。第四加固后的橋梁下部基礎結構能承受橋梁加固后的橋梁荷載。

2.2 準確確定橋梁加固的性質

根據橋梁加固的方式不同，可以分為以下幾種加固方式:使用功能的加固、橋梁結構承載力加固及耐久性的加固。

第一 使用功能的加固方式。這種加固方式主要針對橋梁振動過大的構件及承受荷載時的變形度進行增大橫截面的尺寸，目的是為了增大構建截面的剛性程度，進而可以滿足相應的使用要求，以此保障在橋梁使用過程中的安全性、穩定性。

第二 橋梁結構承載力的加固為的是確保橋梁的穩定、安全使用的基礎。所以橋梁結構承載力的加固是整個橋梁加固的最關鍵部分。具體加固內容包括，斜截面抗剪承載力和正截面抗彎承載力兩種加固方式。承載力加固部分的設計中要全面的考慮到橋梁各個階段受力的特征，此外還要考慮到新材料與舊有材料之間的融合程度，避免在使用新材料之后出現加固未達到設計要求的情況出現。

第三 橋梁耐久性的加固，是對橋梁的受損構件及部位進行修復或者加強。橋梁耐久性的加固可以對已受損的構件及部位進行加強，阻止或者延緩橋梁使用性能的繼續下降，提高橋梁整體的結構穩定性，延長橋梁使用時間。

2.3 橋梁加固應與加寬設計同步進行

為了滿足日益增加的道路交通通行量的要求，在橋梁加固設計的同時還需要對橋梁本身的寬度進行考慮。在對原有橋梁加寬程度不大的情況下，可以將加寬部分與原橋連接成為一個新的整體，這一舉措不單單只加寬了橋面，更可以對原橋內力進行再分配，從而達到減輕原橋本身橋梁所負擔的承載，從而間接的達到加固的目的。

3 橋梁加固的技術方法

3.1 粘貼鋼板加固法

該加固方法與碳纖維布加固方法類似，主要使鋼板與鋼筋混凝土粘接成為一體，進而增加主梁承載力的加固方法。該加固方法具有速度快、施工過程簡單、不影響結構外形、成本低、不減小橋下凈空高度等好處，但是其主要弱點是其粘接的耐久度不長，因此會直接影響加固的效果。

3.2 擴大基礎加固

該加固方法是增大橋梁基礎的受力面積進而提高橋梁基礎的承載能力，目的是為了阻止或者延緩橋梁基礎的沉降。此法主要應用于基礎埋置太淺及基礎承載力不夠，且墩臺是磚、石頭或者混凝土剛性實體為基礎的情況。此方法主要優點是擴大基礎后并不對原有基礎有任何影響，反而會增加原有基礎的穩定性，施工的安全系數高。

3.3 加大截面法

該方法是通過在橋梁的頂部增加一層鋼筋混凝土，目的是為了與原有的橋梁形成一個新的主梁，以此可以達到提升主梁有效高度和增加抗壓截面積的效果。增加橋梁整體承受力的方法之一便是增加橋面的整體剛度。當鋼筋混凝土受到外來壓力發生彎曲時，通過加大截面積可以有效的提高其正截面的抗彎能力。適用范圍:這種加固方法在梁(板)橋的加固中被廣泛應用;優缺點:加大截面法計算簡單方便，能夠顯著改善原結構強度和正常使用要求，同時裂縫可以得到修復。施工較為方便，加固后對原橋的整體效果沒有太大改變，外觀有了少許改變。應用此法進行加固時，混凝土的養護齡期較長。

3.4 預應力加固法

該加固方法是采用外加預應力鋼拉桿或者對橋梁整體進行加固的方法。該方法特點是外加預應力的鋼拉桿以改變原有橋梁內力的分布，從而達到加固的目的。

3.5 碳纖維加固法

該加固方法具體是用碳纖維布與要加固構件的表面用高性能粘接劑相互粘接在一起，當結構的荷載增大時，碳纖維布與被粘接對象共同發揮作用，同時提高構件的承載能力，以此達到加固的目的。

4 總結

危舊橋梁的改造及加固需要全面考慮橋梁本身的實際結構情況，對橋梁改造、加固做出客觀的分析、設計。在改造和加固及設計的同時要遵循上述加固的原則和設計方法。

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