淺談橋梁結(jié)構(gòu)加固

摘要:橋梁是公路的組成部分，橋、路應密切配合，橋位選擇應該使整個路線順暢、短而平緩;使橋位具有良好的水文、地質(zhì)和橋頭引道技術(shù)條件;推薦橋位應對當?shù)亟煌?、農(nóng)業(yè)、水利、城鎮(zhèn)經(jīng)濟和居民生活等發(fā)展最為有利。所以，大力開展舊危橋加固、改造利用工作，將是全國各級公路交通部門義不容辭、光榮而艱巨的任務。

關鍵詞:橋梁 加固 技術(shù)

橋梁不僅是交通工程的建筑物，而且還是一個地區(qū)、城市環(huán)境的重要組成部分。隨著世界經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和生活質(zhì)量的提高，對橋梁的環(huán)境和美學的要求愈加重視。力求橋梁與地區(qū)的整體環(huán)境相協(xié)調(diào)，做到功能、技術(shù)和經(jīng)濟的統(tǒng)一，橋梁結(jié)構(gòu)形式和諧，具有純正、清爽、穩(wěn)定的秩序感和韻律感。隨著我國高速公路的建設和發(fā)展，將逐步建成全國干線和高速公路網(wǎng)絡，其中原有的公路將發(fā)揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此，研究延長既有橋梁使用壽命的方法，力求加以充分利用，使有限的建設資金用于當前急需的工程，是一項十分重要的工作，應當提到各級公路管理部門的議事日程。

一、舊橋檢測和加固研究的意義

舊橋加固改造技術(shù)，是針對正在使用的舊橋進行檢測、評價、維修、加固或改造等技術(shù)對策的總稱。統(tǒng)計資料表明，對于結(jié)構(gòu)建筑物承載能力和使用性能進行檢測、評價，在投入使用后一般有兩次高峰期，一是投入使用后約20年，稱為小周期，二是約60年左右，稱為大周期。小周期對結(jié)構(gòu)進行檢測的目的是:確保結(jié)構(gòu)建筑物處于完好的技術(shù)狀態(tài);大周期是對結(jié)構(gòu)建筑物進行鑒定，判定其使用狀態(tài)，以便作出相應的對策。近十幾年來，我們進行舊橋檢測、評價和加固技術(shù)的研究，主要是針對20世紀50—80年代修建的公路橋梁，其中大部分是鋼筋混凝土梁橋和雙曲拱橋，目的是對這些橋梁使用狀況作出符合客觀實際的判斷，從而制定出相應的技術(shù)加固或改造措施。對公路舊橋的檢測、評價和加固方法進行了廣泛的研究和工程實踐，并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。此舉極大地推動了公路舊橋加固、改造技術(shù)研究，在公路梁橋和拱橋等舊橋承載力的檢測、評定、加固改造技術(shù)和施工工藝等都取得了許多寶貴經(jīng)驗。在舊橋加固改造工程中，盡管每座舊橋梁的情況各不相同，具有各自不同的特點，但也存在一定的共性。我們應遵循橋梁加固、改造工作的共性，結(jié)合具體橋梁的特殊性，在實踐中發(fā)揮積極性和創(chuàng)造性，不斷進取和探索，采用最先進技術(shù)和材料。在舊橋利用、加固、改造工作中總結(jié)出多種切實可行的方法，為開辟一條新路打下了堅實基礎，使舊橋繼續(xù)發(fā)揮固有的使用功能，以保證公路交通暢通無阻。

二、橋梁加固方法

加固，簡單來說，對于樓面混凝土裂縫修補加固，我們采用樹脂灌漿液灌漿和粘貼玻璃纖維布加固的綜合處理方法。前者可以封閉裂縫，防止鋼筋銹蝕，增強現(xiàn)澆板的整體受荷性能，提高抗剪能力;后者可以提高樓板結(jié)構(gòu)的承載能力，起到補強加固作用。由于樹脂玻璃纖維加固層厚度很小，并且表面可以鉆孔，涂抹涂料，所以加固后不會影響使用凈空，不會影響建筑功能和外觀。舊橋加固方法可綜合為以下幾類。

1、橋面補強層加固法

在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

2、增大截面和配筋加固法

當梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎強度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

3、錨噴混凝土加固法

借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋，加強結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。

4、體外預應力加固法

對于鋼筋混凝土橋，預應力混凝土梁橋或板橋，采用對受拉區(qū)施以體外預加力進行加固，可以抵消部分自重應力，起到卸載的作用，從而較大幅度地提高梁的承載能力。體外預應力加固法的優(yōu)點是:在自重增加很少的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能。由于承重結(jié)構(gòu)自重增加少，故對墩臺及基礎受力狀況影響很少，可節(jié)省對墩臺及基礎的加固。橋梁營運影響較少，可在不限制通行的條件下進行施工。預應力加固法既可作為橋梁通過重車時的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。目前常用下?lián)问筋A應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法兩種。

5、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法

改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系以達到提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的目的，是一種變被動為主動的加固方法。包括在梁的中間部位增設支點，增設托梁、撥去柱子，將多跨簡支梁變?yōu)檫B續(xù)梁等力“法。改變結(jié)構(gòu)的受力體系能大幅度地降低計算彎矩，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，達到加強原結(jié)構(gòu)的目的。通常，支柱采用磚柱、鋼筋混凝土柱、鋼管注或型鋼柱，托架、托梁常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。增設支點按其支撐剛性不同，分為剛性支點和彈性支點兩種;支撐按其受力情況，分為預應力支撐和非預應力支撐兩類。這種技術(shù)具有提高結(jié)構(gòu)承載力，增大結(jié)構(gòu)剛度，減小撓度等優(yōu)點。但該加固方法施工改造時一般要涉及到橋面鋪裝的再處理，增加了改造費用且加固效果受負彎矩區(qū)施工質(zhì)量的影響較大，目前極少單獨采用。

三、加固效果評價

橋梁加固應在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)進步的基礎上形成專門規(guī)范，同時要重視對加固后的橋梁進行檢測和觀察，以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動載試驗，將試驗結(jié)果與加固設計的計算結(jié)果進行對比，來判斷橋梁加固成功與否。但對下部結(jié)構(gòu)而言，不方便進行荷載試驗，通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。在施工過程中對構(gòu)筑物進行了沉降觀測，經(jīng)過一年多，沉降已趨于穩(wěn)定，總沉降量和差異沉降均在設計允許范圍內(nèi)，地基處理是成功的。從這個工程可以看出，當樁間距較小時，采用振動沉管CFG樁復合地基可以消除黃土濕陷性。 需要指出的是，對含水量較低的濕陷性黃土，以消除濕陷和提高地基承載力為目的，建議采用碎石校和CFG校間作的多樁型復合地基。

橋梁的加固維修技術(shù)，是最近興起的一門新技術(shù)，為了指導橋梁加固技術(shù)的應用，需提出一整套完整的實用性公路橋梁檢測、評定與加固成套的技術(shù)規(guī)范，為我國公路危舊橋的改造提供技術(shù)支持，確保危舊橋的改造工作科學合理、經(jīng)濟安全，使得橋梁加固做到“有法可依”。

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