梁橋加固及改造技術應用評價

王振吉

(遼寧省交通規劃設計院有限責任公司 沈陽市 110166)

對于承載性能不滿足需求的橋梁，可通過兩種方式處理：一是拆除重建；二是采取適當的加固措施，恢復并提高橋梁承載能力，以適應當前的交通運輸需求[1]。國內外資料表明[2]，舊橋的加固改造與拆除重建相比更經濟，不但可以節省大量的資源，而且產生良好的經濟、社會和環境效益，對恢復、提高危橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命以滿足現代交通運輸的需求是切實可行的，且對于維護公路交通正常運營、保證沿線地區經濟發展等具有積極意義。

1 混凝土梁橋病害

通過對遼寧省高速以往橋梁檢測報告分析和現場調研等方式，總結遼寧省公路混凝土梁橋的病害情況，其中梁橋重點總結空心板梁和T梁兩種橋型，并分析不同病害產生的原因以及病害對橋梁受力性能的影響，明確病害對結構受力性能的危害性。

1.1 空心板梁橋病害

空心板主要病害形式為底板滲水泛堿、底板縱向裂縫并伴有滲水泛堿、邊板混凝土剝落麻面、鉸縫滲水泛堿、鉸縫勾縫砂漿脫落；部分鋼筋混凝土空心板板底出現橫向裂縫，裂縫寬度大部分均為超限[3]；該類結構由于鉸縫連接較薄弱，運營過程中普遍存在鉸縫砂漿脫落、滲水泛堿，部分橋梁橋面縱向開裂嚴重，出現單板受力結構性病害現象。

1.2 T型梁橋病害

T梁梁橋病害主要分為T梁病害、橫隔板病害及濕接縫病害。

T梁病害包括：跨中區段受彎裂縫；梁端肋板彎剪斜裂縫；梁端部沿預應力方向的裂縫；T梁肋板與翼板相接的轉角處、肋板與肋板下馬蹄轉角處的水平裂縫；肋板與梁端橫隔板相交轉角處豎向裂縫。

橫隔板病害包括：橫隔板裂縫；橫隔板局部混凝土缺陷。

濕接縫病害包括開裂、滲水等病害[4]。

2 混凝土梁橋加固方法及使用周期

混凝土梁橋常用的加固方法包含粘貼鋼板法、粘貼纖維布法、預應力法、簡支變連續法以及增大截面法等[5]。針對梁橋常用加固方法進行了實地調研，共調研加固后橋梁30余座。按照加固時間的不同，每種加固方法均有兩座以上橋梁，便于后續加固效果的分析。

2.1 各加固方法評定標準

按照加固后橋梁的表觀狀態，并參考《公路橋梁技術狀況評定標準》中橋梁總體技術狀況評定等級和主要部件技術狀況評定標度，將通過不同加固方法加固后缺損狀態分為5個程度相應5個標度，不同程度狀況描述見表1～表3。

表1 纖維布加固法橋梁狀態評定標準

表2 鋼板加固法橋梁狀態評定標準

表3 增大截面和簡支變連續加固法橋梁狀態評定標準

2.2 各加固方法效果

2.2.1粘貼纖維布法

通過對纖維布法加固橋梁的調研，調研結果見表4。對各橋梁加固狀態按表1的標準進行系統分析，得出使用時間與該加固方法加固效果好壞程度的直方圖，見圖1。

表4 纖維布法加固橋梁狀態等級與橋梁描述

圖1 纖維布加固法橋梁統計

調研中加固使用7年的兩座橋梁位于撫順市清原縣境內，該區域年降雨量大，環境濕度大，在每年的雨水季節梁體經常會被河水浸泡，從而導致纖維布與梁體粘結失效，破壞了纖維布的加固作用。

從圖中對比可以看出，纖維布加固后的橋梁在使用7～8年之后，基本會存在較大缺損，局部均出現了纖維布脫落的現象，此時纖維布加固方法基本失效，從而判斷纖維布加固法的有效使用期為7～8年。

2.2.2粘貼鋼板法

通過對粘貼鋼板法加固橋梁的調研，調研結果見表5。對各橋梁加固狀態按表2的標準進行系統分析，得出使用時間與該加固方法加固效果好壞程度的直方圖，見圖2。

表5 鋼板法加固橋梁狀態等級與橋梁描述

圖2 鋼板加固法橋梁統計

鋼板加固后的橋梁使用7～8年之后，一般都會存在中等缺損，此時鋼板與梁體脫離，不能有效地共同受力，從而判斷該加固方法基本失效，因此鋼板加固法的有效使用期為8年。

2.2.3增大截面法和簡支變連續法

通過對增大截面法和簡支變連續法加固橋梁的調研，調研結果見表6。對各橋梁加固狀態按表3的標準進行系統分析，得出使用時間與該加固方法加固效果好壞程度的直方圖，見圖3。

圖3 增大截面法和簡支變連續加固法橋梁統計

表6 增大截面法和簡支變連續法加固橋梁

增大截面法和簡支變連續法加固后的橋梁使用10年之后依然處于輕微破損狀態，本次調研中未發現經該加固方法后出現中等缺損的橋梁，因此該加固法的有效使用期較長，加固效果明顯。

3 結論

通過對遼寧省內梁橋典型橋型加固后現狀的調研，對比分析常用加固方法的加固效果，針對性地提出評價指標，在此基礎上，建立橋梁加固及改造技術>應用后評價方法，以便更為合理有效地對加固效果進行評價，為橋梁加固及改造工程方法選取提供參考，降低橋梁加固、維修成本，為橋梁管理部門提出橋梁加固后評價依據，節約養護資金。

(1)采用粘貼纖維布法對橋梁上部構件進行加固時，對結構的剛度提高不大，因此對于以控制結構變形為主的使用功能加固是不適宜的，并且在正常條件下有效使用期一般為7～8年。

(2)粘貼鋼板對結構裂縫的進一步開展有一定的制約作用，但對提高結構的耐久性貢獻不大，因此鋼板加固法不適宜在高濕、介質侵蝕環境下使用，在正常條件下有效使用期一般為7～8年。

(3)采用增大截面法對受彎構件進行加固，增加了梁的有效高度，可以顯著增加梁的抗彎剛度，對解決活載變形或振動過大問題也是有利的。