加固技術在橋梁工程上的綜合應用

【摘 要】橋梁在使用過程中會由于各種原因產(chǎn)生病害，為保持橋梁長期運營的安全性，必須對危舊橋梁進行修補加固。文章對目前常用的橋梁加固技術進行了總結分析，并結合橋梁加固實例介紹了加固方法的綜合應用。

【關鍵詞】橋梁加固技術；加固法；應用實例

隨著我國公路建設的快速發(fā)展，各級公路的交通流量、運輸車輛的噸位和軸荷均有較大增加，特別是各種超限車輛對公路橋梁造成很大的損害，使得近幾年來危橋數(shù)量呈快速增長趨勢。有些舊橋則因為設計荷載偏低、跨度偏小，難以滿足當前重交通的需求。大量的危舊橋梁已成為影響公路全線暢通的瓶頸，必須對橋梁進行必要的維修加固，使受損橋梁結構恢復其原有的技術功能，提高結構的承載能力，使橋梁能重新滿足交通的需求。

一、三種橋梁加固技術的優(yōu)缺點和適用性

（1）體外預應力加固法。采用對鋼筋混凝土或預應力混凝土梁或板的受拉區(qū)施以體外預應力進行加固，以抵消部分自重應力，可較大幅度地提高梁的承載能力。該法的優(yōu)點是：在自重增加很小的情況下，能大幅度改善調整原結構的受力狀況，提高剛度及抗裂性。由于自重增加小，減小了對墩臺及基礎受力狀況的影響，可節(jié)省對墩臺及基礎的加固量。適用性：可在不限制通行的條件下進行加固施工，既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，也可作為永久提高承載能力的措施，但需重視加固后體外預應力筋的防腐問題。

（2）增大截面及配筋加固法。當提高梁的強度、剛度、穩(wěn)定性時，常采用增大構件截面、增加配筋的加固方法。此法是在梁底或側面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度，從而提高橋梁的承載力。適用性：廣泛用于梁橋、拱橋、剛架橋等的加固。

（3）粘貼鋼板加固法。采用粘結劑和錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉面或其他薄弱部位，使鋼板與加固的混凝土結構形成整體，提高承載力與耐久性。該法具有不改變原結構尺寸、施工簡單、技術可靠、短期加固效果好且工藝成熟等優(yōu)點，是近幾年應用較多的加固方法。適用性：宜用于大型結構及大跨結構，不宜用于配筋較密且鋼筋走向復雜的構件結點處。

總之，根據(jù)橋梁病害特點，因病施治，采取多種加固辦法對危舊橋梁進行綜合改造是當務之急。上述維修加固技術各有其優(yōu)缺點和適用性，在很多時候需要結合使用。

二、維修加固案例

某公路橋梁建于20世紀80年代，全長187.8m，上部結構

為8孔21.5m的鋼筋混凝土剛架拱橋，矢跨比為1/6，橋面總寬度32.0m+2×1.25m，

設計荷載為汽-超20、掛120。橋跨橫向設14片拱片，每孔以2道橫隔板、13道橫系梁和12道微彎板以及6cm鋼筋混凝土橋面鋪裝進行連接。下部構造為單排10根直徑為1.2m的鉆孔灌注樁，梯形蓋梁，群樁基礎組合橋臺。

由于該橋使用年限較長，加之交通量很大，大噸位車輛通過頻繁，并受當時設計及施工條件限制，大橋存在較多問題，為確保交通安全，滿足道路使用功能，亟待進行維修加固。

（一）加固前病害調查

通過對舊橋現(xiàn)狀進行綜合檢測，掌握橋梁的損害及老化程度，病害情況如下。

（1）弦桿、橫系梁、微彎板開裂：弦桿存在較多豎向裂縫，最大寬度達0.5mm，間距20～60cm。約有20%的橫系梁出現(xiàn)混凝土豎向裂縫，最大裂縫寬度達1mm；10%的橫系梁與主拱片的接頭部位混凝土開裂。60%的微彎板存在沿縱橋向的開裂，部分微彎板底面嚴重網(wǎng)裂、混凝土破碎，微彎板加筋肋存在多條豎向裂縫，最大寬度達1.2mm。

（2）主拱片開裂：大、小結點混凝土均出現(xiàn)斜向裂縫，最大寬度達0.2mm；實腹段跨中5m區(qū)域存在豎向受力裂縫，最大寬度達1.0mm，裂縫間距20-40cm。

（3）橋面系病害：在新舊橋結合部位的橋面鋪裝層出現(xiàn)縱向開裂。5#孔橋面局部沉陷，面積約為6平方米。伸縮縫嚴重損壞TST填縫料沿橫橋向開裂，縫寬最大達3.5mm，且伴有跳車現(xiàn)象。個別泄水管缺失，多數(shù)泄水管外壁滲水，導致泄水直接侵蝕到主拱片混凝土。人行道板及欄桿混凝土有較為嚴重的損壞。

（二）加固方案

根據(jù)檢測結論、原設計文件、工程地質資料，經(jīng)綜合分析比較后，提出如下的加固處治方案。

（1）橫系梁、橫隔板及主拱腿加固：采用增大截面法進行加固。首先對與拱片連接部位有開裂的橫系梁恢復原有聯(lián)結，再采用植筋掛鋼筋網(wǎng)，然后現(xiàn)澆混凝土對部分橫系梁、橫隔板及主拱腿進行加固。將橫系梁更換為橫隔板，加強截面強度，提高橋跨結構的橫向剛度及承載能力。橫橋向鋼筋需鉆孔穿過實腹板、上弦桿混凝土，鋼筋鉆孔安裝完畢后采用壓力灌漿的方法進行灌注結構膠錨固。

（2）主拱片加固：對主拱片實腹段以及上弦桿上的混凝土裂縫進行修補處理，裂縫寬度>0.2mm時，用化學灌漿法修復；裂縫寬度<0.2mm時，用環(huán)氧樹脂修復。

（3）全橋面加固：拆除原有微彎板，更換為鋼筋混凝土連續(xù)行車道板；鋪筑1層4cm厚瀝青混凝土磨耗層以改善橋面行車舒適性，外側設50cm寬的墻式混凝土防撞護欄；橋面設雙向1.2%橫坡，并重新設置排水管，加強橋面的防排水能力；將現(xiàn)有TST伸縮縫更換為毛勒伸縮縫。

（4）凡構件中存在鋼筋銹蝕、混凝土脹裂脫落以及其他混凝土裂化損傷的部位均采用環(huán)氧砂漿、NSF改性砂漿、粘貼玻璃絲布等方法進行修補處理。

（5）需要強調的是，在整個加固過程中，凡涉及新舊混凝土結合部位，一定要特別加以細心處理，如舊混凝土層鑿毛后用高壓水沖洗干凈，再用風機吹、烘干，這樣能夠確保新舊混凝土的緊密結合，也可以防止水氣的入侵。

（三）加固效果

為檢驗加固效果，通過工后荷載試驗評估加固后的主體結

構是否滿足設計荷載狀態(tài)下的正常使用要求。試驗結果表明：加固后在試驗荷載作用下橋跨結構可達到設計荷載，能夠保證正常行車使用。

三、結束語

我國的危舊橋梁數(shù)量很多，普遍存在不少病害和缺陷，很難適應當今高速發(fā)展的交通狀況。通過橋梁加固，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能重新滿足交通的需要。橋梁加固技術各有其適用性，通過結合使用，可以達到安全可靠、經(jīng)濟適用的加固目的。

本文項目：本文是黑龍江省規(guī)劃課題：高職工程監(jiān)理專業(yè)學生專業(yè)核心能力培養(yǎng)研究，課題編號：JZC1214048的階段研究成果。

作者簡介：安素莉（1968-），女，蒙族，黑龍江人，副教授，學士，黑龍江林業(yè)職業(yè)技術學院教師，研究方向：道路橋梁工程技術。

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