中小跨徑危舊橋梁的加固法

郭玉峰

摘 要： 近些年，我國道路橋梁交通事故頻發，究其主要原因為危舊橋梁設計技術標準過低，無法滿足現在快速發展的交通需求，大部分危舊橋梁在巨大的交通負荷作用下，各部件出現了不同程度的損傷和殘缺。橋面補強層加固法主要針對于中小跨徑的橋梁進行加固，它屬于非結構性加固方法的一種， 這種方法一般情況下，不會增加橋梁自重， 同時橋梁的鉸接縫可以得到改善，并且和補強層成為一體， 其加固效果更為明顯。

關鍵詞：橋梁加固；橋面補強層；中小跨徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.098

1 引言

橋面補強加固方法指的是在原有橋面板上再鋪設適量鋼筋混凝土，將加鋪的鋼筋混凝土與原橋梁構成一個整體，進而擴大橋面及橋主梁的受力面積，提高橋梁的剛性。橋面補強加固方法由于其加固效果良好，因此在橋梁加固實踐中應用廣泛。在橋梁的承載力弱或剛度下降、鉸縫不能起到傳力作用時都可以應用橋面補強加固方法實現橋梁的加固。但是該方法也存在一定的局限性，其普遍應用于中小跨徑的橋梁加固中。

2 材料選擇

2.1 鋼筋的選擇

在加固過程中會鋪設兩種類型的鋼筋：一是根據補強層需要而設置的鋼筋，主要是增大混凝土聯結作用，由于加鋪的混凝土層屬于截面受壓區域，因此大多不會鋪設受力鋼筋，此類鋼筋的直徑不能太大，普遍會選擇使用螺紋鋼筋；二是將補強層與原橋梁構造聯結起來的鋼筋，鋼筋兩頭分別植入原橋梁結構和補強層中，由于錨桿固定長度無須太長，為了能夠提升鋼筋的握裹強度一般會使用熱軋帶肋鋼筋，確保原橋梁混凝土與補強層混凝土高效連結，該類鋼筋的直徑應在8mm～20mm之間，每個鋼筋的縱向寬度應小于50cm。鋼筋深入橋面板的距離有一定限制，深度應該適應膠粘材料的允許值，一般直線距離在6cm～5d（d表示鋼筋的直徑大小）之間，其間距應不大于20cm，直徑宜在6～16mm之間。

2.2 混凝土的選擇

補強層宜選用較高標號混凝土，其標號不應低于C30及主梁混凝土標號，其厚度不能低于10cm；補強層的混凝土不但需要有較好的粘接力、較小的收縮性、較高的抗裂能力，同時還需要滿足韌性標準、具備較好的抗沖擊性能及抗滲透性能。混凝土的性能受到原料的影響，同時還受到施工工藝的影響，因此，在選擇合適的材料后應用恰當的工藝方法優化混凝土性能。

（1）加入適當的添加劑能夠改善混凝土性能。例如混凝土中加入外加劑、防水劑后，可以提升其密實性，增強其抗滲性能；在混凝土中加入適量膨脹劑可以使其膨脹，從而提高密實性，除此之外，膨脹劑還能夠起到收縮裂縫的作用，在一定程度上增強了抗滲性能。外加劑可以有效提升混凝土性能，但是也需要注意使用方法，在選擇合適的外加劑后還應該做混合試驗，應用合理的摻入方法及合適的添加量，同時注意攪拌時間及養護方法。

（2）纖維混凝土以其優良的性能得到廣泛應用。它的優點是具備優良的抗裂性能、防滲透性能、抗沖擊力，同時還有足夠的韌性和延伸率，普遍應用于橋梁補強加固。用于混凝土中的纖維主要有兩類：合成纖維、鋼纖維。前者具有穩定性、抗變形性能、導熱率低的特點，在使用過程中不會凝聚在一起，分布較為平均，使用簡便快捷；后者大多選用波形鋼纖維，其長徑比不小于30mm，不大于50mm，添加量至少0.5%，最多3%。鋼纖維的穩定性不足，因此纖維腐蝕對橋梁帶來的危害，及其對行駛車輛輪胎的危害不容忽視。

2.3 植筋膠的選擇

植筋膠的選擇應該注重其粘結力、耐久性能，同時保證無毒無害，環氧樹脂類在橋梁橋面加固工程中使用較為普遍。

2.4 界面劑的選擇

因為原橋面混凝土具有吸水性能，這不利于橋面與補強層聯結，因此，應該加入界面劑提高兩層的粘結力。選擇的界面劑應該化學性狀穩定，且對混凝土能夠起到良好的粘結作用，在潮濕的環境中能夠保持其性能穩定。

3 力學特點

在對橋梁進行補強加固過程中，橋面和加固層具有一定的力學特點。一是加固層的受力結構屬于二次受力，即：在開始加固前原橋面就已經受力，在加固后，其并沒有馬上受力，但是如果增加負荷，加固層受力。二是在對橋面進行加固后，補強層和原橋梁存在整體工作、協同受力的情況，兩層結合處的強度相對較小，應該采用一定的措施解決這一問題。

如果新舊混凝土結合面的受力強度能夠滿足橋梁整體受力標準，那么構成的加固結構就可以稱為組合梁或組合板，該結構具有一定的力學特點：應力超前現象、分階段受力、受壓滯后等。

新舊混凝土結合面處在復合應力的情況下。結合面對于兩層的壓力起到傳遞作用，出現問題的可能性較低，但是結合面的抗剪性和抗拉力性能較弱，會導致橋面出現縫隙。當結合面受到的剪力過大，就會增大混凝土的主拉應力，主拉應力達到承受極限就會造成結合面出現裂縫，此時再與斜裂縫相交將會導致交接面相對滑移增加，最終造成新舊混凝土交接面裂縫變寬變大的結果。為了避免這種情況發生可以通過鋪設結合鋼筋的方式解決，促使其產生拉應力，拉應力帶來的對交接面的反作用力能夠有效抑制裂縫的延伸和加寬。產生的剪力也能夠在骨料咬合及銷栓作用下傳遞出去。在這樣的受力作用下，新舊交接面并不會受力破壞。

4 施工工序

橋面補強層加固法的施工全部是在橋面上完成，因此施工工序并不復雜，主要內容有：對結合面進行處理、加固層混凝土澆筑等。

5 結束語

（1）補強加固法操作全部在橋面上完成，便于施工，能夠很好管理施工質量。

（2）補強加固法應充分考慮原橋梁的受力情況，原橋梁中鋼筋數量和強度限制了補強層如何進行，因此應將補強層與其他加固方式相結合，以其獲得最佳加固效果。

（3）補強加固方法中需要結合面和收縮差動變形達到一定標準，確保加固結構能夠滿足疊合結構受力特征。

（4）橋梁加固是否能夠實現期待效果更多的取決于工程質量管理，工程進行過程中應該認真細致，嚴格遵守各規章規定及技術要求，以保證加固層和原橋梁形成一個整體。

參考文獻：

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