时间：2013-11-29 分类：交通运输
摘要：由于经济发展的需要，我国车流量的不断增加，车辆吨位的大幅度增长，这就对桥梁通行能力和承载能力提出了更高、更新的要求。本文提出了桥梁加固的重要性，论述了桥梁加固的常见方法及修复改造技术，以加强桥梁稳定性和安全性。
关键词：公路,桥梁,加固设计
一、公路桥梁加固的重要性
1.1在公路桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等)，而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
1.2从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。
1.3桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
二、公路桥梁加固的方法
2.1桥面铺装加固法。(1)局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料)，最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层1～5cm厚的水泥混凝土铺装层。(2)重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时铺入适量短钢筋，配置上1～2层钢筋网，浇筑整体化混凝土。(3)桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。(4)其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混土修补法，聚合物混凝土罩面法等。
2.2加大截面加固法。也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强，具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长，加固后的建筑物净空有一定减小。
2.3粘贴碳纤维增强塑料加固法。采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。此法几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。缺点是环氧树脂在温度高于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度高于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂。
2.4灌缝胶灌注法。当梁体变形及裂缝严重，承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝，应加强桥梁观测及试验检测，分析原因，制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体，首选用灌缝胶灌注处理裂缝，采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板(筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行进行结构补强，提高梁体的抗弯承载力。
三、桥梁加固改造技术与方法
3.1 上部结构加固、改造。旧桥加固比新建桥梁更复杂，因为旧桥经过长时间使用后，其构件、材料的力学性能不明确，难以判定，加固设计没有现成的规范，桥梁病害又错综复杂，病害原因也难以确定。所以如何根据具体情况采用适当的加固方案、方法，显得更为重要。比较常用、技术比较成熟的加固方法：(1)增大梁截面加固方法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小、荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要方法有增加受力主筋、加大主梁截面、加厚桥面铺设层(板)等。增加受力主筋法是在主梁板底面凿开保护层，露出主筋，再将新增钢筋焊与原主筋绑焊，并在梁的侧面增加箍筋以提高其抗剪能力，待钢筋植入后进行保护层的恢复。增大梁肋加固法主要针对 T 形梁桥，此类桥梁常因原截面高度不足、面积小而导致承载力不足，此类加固通常将下缘加宽、加大，并增设受力主筋;在靠近支座处上弯与主梁(筋)连接。加厚桥面板法师通过加厚桥面板已达到增加主梁高度，提高承载力，此方法比较适用于跨径较小的桥梁。(2)粘贴加固法。当交通量增加，主梁出现承载力不足时，采用粘贴加固法。具体方法是：采用高分子粘合材料将钢板(筋)或碳纤维布等高强材料粘贴在需加固构件表面，通过新增加的高强材料承担增加的通行荷载。(3)预应力加固法。预应力加固法即利用预应力的原理，在构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力，以抵消部分自重应力，对构件起到卸载的作用，从而达到提高构件承载力的目的。(4)增设纵梁加固法(拓宽改建)。在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新增梁与旧梁通过有效的连接，共同受力，使原有梁中所受荷载得以减少，从而使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。(5)改变结构体系加固法。这种加固改造方法是通过改变桥梁结构形式，以减少梁的拉应力。方法有减小跨度，如将已不通航的桥下填实，改成能满足泄水要求的涵洞;在单跨结构下增设新支点成为多跨结构;将多跨简支梁连接成多跨连续，或利用下部结构在梁下增设钢结构、型钢与梁板形成组合结构，以达到提高承载力的目的。(6)拱圈增设套拱加固法。在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇筑或锚喷混凝土新拱圈。此法工程量较大，且拱桥结构抗震性差。因此，拱桥的加固改造宜多方面综合考虑后决定。#p#分页标题#e#
3.2下部结构加固改造。(1)扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。(2)增补桩基加固法。当墩台发生沉陷、桩的深度不足或桩发生倾斜时，采用增补桩基加固是一种常用而有效的方法。这种加固方法是：在桩基的周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，扩大原承台，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定。(3)钢筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。(4)桥台新建档墙加固法。由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理，在台背之后加设一档墙，以抵御过大的土压力。(5)墩台拓宽加固。利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装加宽的上部结构。此种情况为只加宽墩台的盖梁，墩台身和基础则不需要予以加固。采用此法时，旧桥墩台基础必须完好、稳定，且需经过承载力验算后才能采用。
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