公路桥梁加固技术浅析

摘要：目前我国存在一大批旧桥，由于过去设计水平、施工艺的局限性，迫切需要在设计使用年限内采用加固、补强方法。对原有桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度利用现有资源，保证其使用安全，延长其使用寿命是当今国际工程界关注的重大课题之一。

关键字：公路桥梁， 加固技术，

0 引言

随着国民经济的发展，作为快捷运输的公路，也日新月异地发生着变化。作为连接道路的桥梁，起着至关重要的作用。公路桥梁是公路的咽喉，更是跨江河、山谷及线路(公路、铁路、水渠)等碍的重要结构物，近十年来我国桥梁建设进入了最辉煌时期，建成了一大批构新颖、技术复杂、现代化品位的桥梁，设计和施工水平己跻身于国际先进平。公路桥梁造价昂贵，因此，人们在桥梁建设过程中，总是采取各种措施，千方百计确保工程质量。尽管如此，公路桥梁长期在自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化）和使用环境（荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳）的作用下，总会逐渐产生损坏现象，这是一个不可逆转的过程。

现役桥梁中，建于20 世纪 80 年代以前的占有很大比例，经多年超负荷使用，致使桥梁存在严重的病害，降低了桥梁的现有承载力，因此在交通运输中制约了车辆的顺利流动。若全部重新建造这些桥梁，不仅需要大量的资金，建设周期长，并且在施工中交通不畅，造成严重的社会经济损失。因此，维修和加固旧桥便成为一个亟待研究解决的问题。

1 桥梁加固原因

1.1设计荷载标准偏低，承载能力不足

旧桥梁原有的设计标准低，不能满足经济日益发展及车辆通行要求。公路桥梁的设计荷载已由汽车―6级、 汽车― 8级、 汽车―13级发展到汽车―15级、 汽车―20级及汽车―超 20级，并且仍有继续增大的趋势。随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有桥梁己经无法满足现今交通的需要，绝大多数桥梁处于“带病”工作状态，急需进行加固改造，提高设计荷载标准，适应重载交通需要。

1.2通行能力不足

通行能力不足主要表现在桥面宽度不足；桥梁平面线形、纵断面线形标准太低；桥上通车净空或桥下通车净空不足。公路网中半永久性桥梁临时性桥梁为数不少，承载能力普遍偏低，抵抗自然灾害能力差，急需进行改造。

1.3 超负荷使用

按路线等级或者预期设计荷载等级来说，这一部分设计荷载等级并不低， 但由于一些特殊的原因，桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。

1.4 人为及自然因素引起结构的损坏

比如超出设计的洪水、泥石流、冰冻、地震、强风、船舶撞击，河道不恰当开挖等，引起桥梁结构的局部损坏。

1.5 设计、施工缺陷

有些桥梁设计上不是很合理，在早期的运营阶段其缺陷并不明显，运营一定时间后，病害逐渐显现出来。由于受施工质量、施工技术、施工手段等方面的影响，使桥梁存在一定的技术缺陷，随着运营时间的增加，其病害也逐渐在发展。

1.6 养护维修及加固措施不当

有些桥梁的技术缺陷是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载，致使桥梁负担加重；又如支座维修不当，约束了承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当，引起结构的二次四、加固方法

二．桥梁加固的方法

加固，简单来说，就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。目前加固方法有：

1.拱脚、拱顶加固法

在拱桥加固中，适当降低桥面标高，对上下部构造而言，一般是有利的。降低桥面标高之后，相当于减去了一层均布恒载，自重减轻了，显然对下部构造有利。

拱脚、拱顶加固法对拱顶截面也是有利的。弯矩影响线的正面积均大于影响线的负面积，减去的均布恒载在拱顶和拱脚都是产生负弯矩，故有利于拱顶（拱顶截面为正弯矩控制设计）。鉴于拱脚负弯矩较大时，在拱背混凝土中多配点钢筋即可解决问题，而拱顶正弯矩较大时，不便增加受拉钢筋，因而在加固拱桥时，用增大拱脚负弯矩的办法来减小拱顶正弯矩，通常是有利的。

2.粘钢加固法

结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。用特制的结构胶粘剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面，能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性。

（1）坚固耐用:经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。胶粘剂老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。

（2）施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工。

3.桥墩加固法

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤，可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构，其状态变化主要是由地基所引起，此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力，提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因，造成桩基缩径，采用的加固方法是清除桩体虚浮物，通过植筋后，外抱箍微膨胀混凝土。

目前，在很多桥梁加固改造中，同一座桥梁，针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固，采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法；尼木大桥的加固，采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法；绍兴斗门大桥的加固，采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

4.喷射混凝土加固法

喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定比例配合的拌和料，通过管道运送并高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土，它不是以振动来捣实混凝土，而是在喷射时，由水泥与集料的反复连续撞击而使混凝土压实，同时又可采用较小的水灰比，因而它具有较高的力学强度和良好的耐久性。目前比较流行的是喷射合成纤维混凝土，也就是在喷射混凝土中掺入三维分布的合成纤维来改善混凝土性能。喷射合成纤维混凝土具有被喷射混凝土抗压、抗拉、抗剪、抗弯、粘结强度高的优点。

5.增大截面与配筋加固法

增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而，由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行，施工难度较大且施工质量难以控制，因此，尽管在某些情况下费用并不太大，但以上因素制约了该技术的广泛应用，一般用于T型截面梁的加固维修。

6.碳纤维加固法

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术，因其强度高，耐腐蚀，且施工简便等优点，目前已广泛应用于实际工程中。然而，由于碳纤维本身的一些缺陷，如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。 三、加固方案的选择

确定加固方案常考虑的主要因素有：桥梁结构型式；桥位地形、水文、自然状况；桥梁现状分析研究结论；施工技术水平；能否封闭交通；预期加固效果；资金投入量等。

结束语：桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范，同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验，将试验结果与加固设计的计算结果进行对比，来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言，不方便进行荷载试验，通过其频率变化来定量评估加固效果。桥梁的加固技术是新技术，为指导加固技术的应用，需提出一整套完整的实用性桥梁检测、评定与加固成套的技术规范，为我国危旧桥的改造提供技术支持，确保危旧桥的改造工作科学合理，使桥梁加固做到“有章可循”、“有法可依”。

参考文献：

[1]刘立刚.混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展[J].公路，2003，(05)

[2]郭大进，张劲泉等.桥梁加固维修技术应用[J].公路交通科技，2004，(08).