橋梁加固設計關鍵技術探討

摘 要：橋梁工程是基礎設施建設中的重要組成部分，其在經過一段時間的使用之后，由于受到多種因素的影響，其會出現裂縫、鋼筋銹蝕和混凝土碳化等病害，對橋梁結構的安全性和穩定性會產生不同程度的影響，因此要對其進行必要的評估檢測，并在此基礎上進行加固處理。對于橋梁加固工作而言，如果盲目的進行，則會造成更加嚴重破損。文章首先對橋梁常見病害問題進行了簡要分析，然后對橋梁加固設計關鍵技術進行了重點的探究，以促進我國橋梁工程可持續健康的發展。

關鍵詞：橋梁工程；加固設計；關鍵技術

在我國國民經濟不斷發展的現階段，城市化建設進程的逐漸深入使得我國的交通量和車載量都呈現出迅速增長的趨勢，橋梁作為城市發展中重要的一項基礎設施，其所承受的負荷也隨之呈現出逐年增大的態勢，特別是在交通行業領域迅猛發展的當下，對橋梁結構的安全性產生了不同程度的影響，一些老舊橋梁的損害情況最為顯著。據相關的調查發現，我國每年因橋梁事故所造成的損失十分巨大，對橋梁加固工作也提出了越來越高的要求。橋梁加固設計對于延長橋梁的使用壽命和保護通行安全等方面具有十分重要的現實意義，因此要對橋梁加固設計關鍵技術予以掌握。

1 橋梁常見的病害

1.1 裂縫

裂縫是橋梁使用過程中最為常見的一種病害。當橋梁出現裂縫問題之后，會對橋梁的實際承載力產生較為嚴重的影響，對于橋梁的正常使用會產生較大程度的不利影響，因此設計人員要對裂縫的類型和出現原因進行及時的分析和準確的判斷，對裂縫會產生的危害程度進行科學的評估，對其采取針對性的加固處理措施，保證施工工藝選擇的合理性和可靠性。

1.2 鋼筋銹蝕

對于橋梁工程而言，其結構形式大多數都是鋼筋混凝土結構，由于長期受到外部因素的影響，使得氧氣通過混凝土縫隙進入到內部當中，并通過一些介質實現迅速的擴散，使得其內部的鋼筋會不可避免的出現銹蝕的問題。當鋼筋出現銹蝕問題之后，其體積會膨脹至原來的2倍以上，受到較大擠壓力的影響，對鋼筋和混凝土之間的粘結力受到破壞，進而出現裂縫或脫落的問題，其承載力的減小對橋梁結構的穩定性埋下了嚴重的安全隱患。

1.3 混凝土碳化

混凝土是一種復合材料，其主要的構成原材料為水泥砂漿和骨料，而水泥砂漿的主要構成成分則是CHS凝膠，其呈現出網狀的結構，存在一定的縫隙，使得骨料和水泥砂漿之間也存在著微小的裂紋，因此混凝土具有較好的滲透性。當空氣中的二氧化碳進入到混凝土當中的時候，其會形成碳酸，經過一系列的反應之后使得混凝土出現碳化現象，導致鋼筋表面上的薄膜脫落，甚至造成鋼筋的直接崩裂，對于橋梁結構的安全性和穩定性構成了嚴重的影響。

2 橋梁加固設計關鍵技術

2.1 主梁和基礎墩臺的加固技術

2.1.1 增大截面法

增大截面法實際上就是在橋梁原有結構的基礎之上重新澆筑一定厚度的鋼筋混凝土，主要包括了兩種常見的方式，其一是加厚橋面板，其二是增加主梁肋和高度和寬度。在橋梁結構的下方增設一定數量的主筋能夠較好地提高橋梁結構的實際承載力，通常適用于具有梁肋的橋梁，特別是對小跨徑的T型梁橋更加適合。

2.1.2 擴大基礎加固法

擴大基礎加固法實際上就是對橋梁基礎的底面積進行增加，以此來提高橋梁結構的穩定性。在地基的土質結構較為堅硬的情況之下，當橋梁基礎出現不均勻沉降的狀態時，可以選用擴大基礎加固法進行加固。當橋梁基礎底部的地基承載力無法滿足實際要求的時候，可以在其底部打入樁基，一般情況下適用于基礎埋深過淺和基礎承載力不足的橋梁。

2.2 橋梁體外預應力加固技術

橋梁體外預應力加固技術，實際上是對混凝土界面外部的預應力筋進行張拉，利用轉向塊和體外筋端部錨具將預應力傳遞到混凝土的構件當中；其技術具有施工周期短、應力變化幅度小和維護方便等優點，在混凝土舊橋結構的加固處理工程中已經實現了較為廣泛的應用。在采用橋梁體外預應力加固技術的過程中應對以下幾方面加以注意：（1）與其他加固技術相比較而言，橋梁體外預應力加固技術的施工操作較為簡單，可以較大程度地對施工作業予以簡化，在梁肋中不需要額外設置管道，對于體外受力筋也可以進行更換，為后期維修和養護提供了便利。（2）對于體外預應力鋼筋的設計來說，可以根據實際情況進行補位或者更換。（3）為了提高預應力筋的實際利用效率，需要對鋼筋的摩阻損失進行有效的控制。

2.3 錨噴混凝土加固技術

錨噴混凝土加固技術的應用實際上是利用高壓噴射設備將混凝土組合物以高速在修復面上進行噴灑和覆蓋，首先需要將錨桿在需要加固的部位處實現錨入，其次再對加固鋼筋進行架設，盡可能選擇水灰比較小的混凝土，這種加固技術具有施工速度快、質量可靠等優勢。按照混凝土的組成進行劃分，可將其分為一般混凝土錨噴和增加纖維混凝土錨噴；以混凝土為標準對其進行劃分，錨噴混凝土加固法主要包括了濕式錨噴、干式錨噴、SEC錨噴和潮式錨噴幾種類型。對于濕式錨噴而言，其水泥水灰比應控制在0.5左右；干式錨噴的水泥水灰比應不大于0.25；潮式錨噴的水泥水灰比則要控制在0.25-0.35的范圍當中。

2.4 橋梁碳纖維加固技術

碳纖維材料具有較高的強度和彈性，使用粘貼劑將其粘貼在橋梁表面之上，能夠與橋梁結構對荷載實現共同的承擔，使得橋梁的抗壓和抗拉剪能力實現較大程度的提升。橋梁碳纖維加固技術的具體施工步驟包括了以下幾方面的內容：（1）要對橋梁中需要加固處理部位中混凝土出現風化的表層進行及時的清理，鑿毛使其露出新茬。（2）在施工面上均勻的涂抹樹脂，確認沒有出現被遺漏的部分；當其達到不粘手的效果的時候，利用修平樹脂對其表面予以修平，之后在其表面上涂刷一層厚度為3-5mm的浸漬樹脂，保證其均勻的覆蓋在施工基面之上。（3）在浸漬樹脂的表面上鋪設碳纖維布，利用棍子將其中存在的空氣擠壓出來，使得碳纖維布能夠較好的融于浸漬樹脂，然后再涂抹一層厚度為1-2mm的浸漬樹脂。（4）為了保證其與周圍建筑物具有一致性，還需要進行必要的表層裝飾。

3 結束語

綜上所述，橋梁加固改造工程是一項復雜且系統的工作，對于橋梁結構的安全穩定性、實際使用壽命和人們的通行安全等方面具有十分重要的意義。由于受到多種因素的影響，橋梁在經過一段時間的使用之后會出現裂縫、鋼筋銹蝕和混凝土碳化等病害問題，在對橋梁進行加固設計的過程當中，應該對橋梁的實際情況進行充分的分析，對加固技術進行合理的選擇，如錨噴混凝土法、構件截面增大法、基礎擴大加固法、體外預應力加固技術以及碳纖維加固技術等，在提高橋梁安全性和耐久性的基礎之上，進而對我們經濟效益和社會效益做出應有的貢獻。

參考文獻

[1]楊豐杰.橋梁加固設計關鍵技術應用與分析[J].交通世界（運輸.車輛），2015（10）：92-93.

[2]楊方偉，夏永峰.公路橋梁加固設計技術方案及工程應用實踐探討[J].黑龍江交通科技，2015（5）：64-65.

[3]張德成.維修加固關鍵技術在橋梁大修施工中的應用[J].市政技術，2014（S1）：93-96.

[4]馬玉全.無粘結環氧鋼絞線在橋梁加固工程中的應用[J].廣東交通職業技術學院學報，2014（3）：5-11.

[5]竇勇芝.預應力碳纖維板加固T梁關鍵設計和施工技術[J].結構工程師，2014（5）：203-209.