公路桥梁加固工程措施探析

[摘 要]桥梁是公路的重要组成部分，随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。本文阐述了公路桥梁存在的常见病害并提出了桥梁加固的目的及桥梁加固的措施。

[关键词]公路桥梁；病害；加固

中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0128-01

前言；随着我国国民经济的日益发展，交通运输量的迅速增长，截止至2014年，我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建，不仅要耗费大量资金，而且工期也较长；若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造，桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满通量的需求。公路桥梁长期在自然环境和使用环境的作用下，总会逐渐产生损坏现象，这是一个不可逆转的过程。 经多年负荷使用，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。若重新建造这些桥梁，需要大量的资金，且建设周期长，造成施工中交通不畅，和社会经济损失。因此，维修和加固旧桥便成为一个亟待研究解决的问题。在公路桥梁加固过程中，应在充分检查公路桥梁病害的基础上，运用现代化的新型加固工艺和材料，在不损害其使用功能发挥的前提下开展公路桥梁的现代化加固工作，不仅具有十分重要的意义，也是企业可持续发展之根本。

1 桥梁需要加固的原因

1.1 旧桥梁原有的设计标准低，不能满足发展了的车辆通行要求。

1.2 由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用（如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱集料反应、冻融、盐害等）使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。

1.3 桥梁的使用年限长，接近其使用寿命。我国在20世纪60～70年代修建的桥梁，大部分仍服役，由于年久失修、失养，已不适应交通量日益增长的需要。

1.4 外界不利荷载的影响使得桥梁结构安全性下降。在我国，造成此种情况的最大原因是在路上行驶的货车大多数超载、超限行驶，致使20%以上的桥梁出现安全隐患。

1.5 新建桥梁由于勘察、设计及施工的问题而无法满足使用要求以及新桥的使用功能发生改变，也是桥梁需要加固的重要原因。

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，引起结构的二次病害；又如结构体系改变不合理，致使结构的关键部位应力超限等。

2、加固措施

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。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1 结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料，通过张拉对梁体产生偏心预应力，在此偏心压力作用下，使梁体发生上拱，抵消部分自重应力，减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力，能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下，该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响，甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工，因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用，因此，一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维（CFRP）加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位，使钢板与加固混凝土结构形成整体，以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点，近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳，是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

2.2、非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损，可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强，抗冲击耐磨耗等性能，可延长桥面的使用寿命，在不增加桥梁恒载的情况下，改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中，以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好；仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用，效果明显；TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝，在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3 桥墩加固

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，即在旧桩的两侧各增设一根桩，并通过植筋扩大承台，共同受力。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。

2.4 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

2.5.桥面整治技术。 公路桥梁安全运营需要稳定和坚实的基层。 在桥梁加固时，为了提高桥梁整体质量，应将原来的桥面基层清除干净，包括一部分砂石垫层（如果桥面用的不是砂石填料，应将其完全清除，然后再换成砂石填料，并碾压夯实），摊铺水泥稳定砂石基层，浇注钢筋混凝土桥面。

2.6 封缝处理

先用钢丝刷清除裂缝表面的灰尘、浮碴及松散物，确定需要封闭的范围，用气压0.2MPA的压缩空气清除缝内浮尘，用工业丙酮将裂缝刷洗干净。沿清理好的缝涂一层环氧树脂胶留出埋设灌浆底座的位置，待胶干后用树脂胶埋设灌浆底座。灌浆材料选用一灌浆材料，在干燥或潮湿环境下固化具有收缩性小、强度高、韧性好、可灌性好等特点，浆液配比均有说明。施工顺序先将配制好的浆液吸人软管，装好注浆器，逐孔灌浆，如单孔不足可取下灌浆器补充后再继续灌注，灌后及时堵死灌浆孔。灌浆完毕待树脂初凝后凿除灌桨底座，并用环氧树脂胶封缝.

四、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。路桥加固、维修将是一个永久性的课题，路桥的加固是一项既综合繁杂，应当引起各级公路主管部门的领导充分重视，积极引进和开发路桥加固、改造的先进技术、材料和设备，合理确定加固、改造方案，让有限资金发挥更大的效益，使我国桥梁建设真正步入“建养并重”的可持续发展道路。

参考文献

[1] 徐继光，赵莉.高速公路桥梁施工技术 [J]中国高新技术企业2009年第24期.

[2] 刘云海.增强公路桥梁的稳固性探讨 [J]科技资讯.2008.12.