公路橋梁常用加固技術(shù)分析

（重慶交通大學(xué) 重慶 400074）

公路橋梁常用加固技術(shù)分析

李曉帥

（重慶交通大學(xué) 重慶 400074）

作為交通線路的重點(diǎn)，橋梁質(zhì)量的好壞直接影響整條線路。隨著服役時(shí)間的增加和各種不利因素的作用下，橋梁逐漸出現(xiàn)各種病害，需要進(jìn)行維修與加固。故本文主要介紹了現(xiàn)階段常用的橋梁加固方法，以期對(duì)橋梁加固提供一些幫助。

橋梁加固

引言：近幾年國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的投入加大，交通行業(yè)得到快速發(fā)展，橋梁作為建設(shè)的重點(diǎn)之一，無(wú)論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都有很大的提升，各種大橋、特大橋梁的建設(shè)使我國(guó)成為橋梁大國(guó)。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)更加注重橋梁的建設(shè)，對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修、加固還不夠重視。新橋不斷建設(shè)的同時(shí)原有舊橋也需要不斷養(yǎng)護(hù)、維修、加固。其中一部分橋梁由于建設(shè)年代較遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)荷載較低等原因，已不能適應(yīng)日益發(fā)展的交通的需求，甚至有一部分橋梁成為危橋，危及交通安全。行業(yè)內(nèi)通常做法是對(duì)這部分橋梁進(jìn)行維修加固，增加其承載能力，適應(yīng)當(dāng)代交通的需求。實(shí)踐證明，合理有效的利用原有橋橋梁，采取恰當(dāng)?shù)拇胧┎坏梢蕴岣呋蚧謴?fù)橋梁的通行能力還可以消除安全隱患，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，美國(guó)、日本、西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家的橋梁改造和加固工程投資與新建橋梁投資基本上持平，各為50%左右，發(fā)展的重點(diǎn)已經(jīng)由橋梁的建設(shè)轉(zhuǎn)移到橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修、加固。盡管我國(guó)交通行業(yè)還處于快速發(fā)展階段，但舊橋危橋的維修加固費(fèi)用逐年增加，我國(guó)橋梁行業(yè)的重心也將逐漸由建設(shè)向養(yǎng)護(hù)與加固方向傾斜。

橋梁加固的原因：橋梁需要加固的原因主要分為以下4條。（1）；原有橋梁的承載能力不能適應(yīng)當(dāng)今交通運(yùn)輸?shù)男枨蟆ｋS著汽車制造業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，載重汽車的承載能力不斷提高，橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范也不斷提高橋梁的承載能力。原先橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的汽—8級(jí) 、汽—13 級(jí)以不能適應(yīng)現(xiàn)在的運(yùn)輸要求。（2）；由于設(shè)計(jì)施工缺陷等原因造成橋梁的承載力沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的要求。如混凝土的碳化、施工造成的空洞麻面等原因造成保護(hù)層厚度不足，鋼筋銹蝕，導(dǎo)致橋梁的承載力下降。（3）；外界的一些不利因素導(dǎo)致橋梁的承載力下降。如載重汽車的超載運(yùn)輸對(duì)橋梁的破壞；北方冬季為加速橋面積雪的融化而進(jìn)行的撒鹽會(huì)加速鋼筋的銹蝕進(jìn)而影響橋梁的承載力。（4）；一部分橋梁的服役時(shí)間已達(dá)到或接近其設(shè)計(jì)壽命。我國(guó)上世紀(jì)70、80年代修建的橋梁還有一部分在繼續(xù)使用，這部分橋梁由于修建時(shí)間較早，缺少養(yǎng)護(hù)，已不能適應(yīng)當(dāng)代交通的需求，有的甚至成為危橋。

橋梁加固方法：橋梁加固的方法主要通過(guò)以下三種方式提高橋梁的承載能力：（1）；改變?cè)袠蛄旱氖芰Ψ绞剑?）；通過(guò)增加受力構(gòu)件的橫截面面積提高橋梁的承載能力（3）；采用新的構(gòu)件替代原有構(gòu)件提高承載力。橋梁加固一般采用加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來(lái)提高橋梁局部或整體承載能力或通行能力的措施，較少采用通過(guò)改變?cè)Y(jié)構(gòu)形式來(lái)加固，只有在復(fù)雜情況下才更改變其受力結(jié)構(gòu)。

橋梁加固的方法按照受力因素可以分為非預(yù)應(yīng)力加固和預(yù)應(yīng)力加固兩大類。非預(yù)應(yīng)力的加固方法有：加大橫截面加固、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固、粘貼板材加固（主要有粘貼鋼板和粘貼碳纖維布/板）；預(yù)應(yīng)力加固主要采用鋼絞線或碳纖維板對(duì)橋梁進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力加固。

加大橫截面加固法：該方法在原結(jié)構(gòu)上澆筑一定厚度的混凝土，加大受力構(gòu)件的橫截面面積，通過(guò)植筋的方式與原結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起共同受力，從而增大橋梁的承載能力。加大橫截面加固法是橋梁加固的常用方法之一，該方法主要通過(guò)增加橋梁梁肋寬度、厚度或橋面板的厚度來(lái)提高橋梁的承載能力。該方法適用范圍廣，施工簡(jiǎn)單，容易計(jì)算，是一種成熟的橋梁加固技術(shù)。但該方法施工時(shí)間較長(zhǎng)，橋梁的恒載增加明顯，加固后橋梁的有效凈空有所降低。

粘貼板材加固法：粘貼板材加固根據(jù)材料的不同主要分為粘貼鋼板和粘貼碳纖維板材。該方法通過(guò)采用環(huán)氧樹(shù)脂膠把鋼板或碳纖維板材粘貼在橋梁受力構(gòu)件的表面來(lái)提高構(gòu)件的承載能力。其中粘貼鋼板法可以用于受拉或受壓的構(gòu)件，而粘貼碳纖維板材只能用于受拉構(gòu)件不能用于受壓構(gòu)件。這是由兩種材料的力學(xué)特性決定的。該方法施工速度快，對(duì)外觀或橋下凈空沒(méi)有影響或影響很小，但工人的操作水平和熟練程度對(duì)加固效果影響較大。

擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法：該方法主要通過(guò)增大橋梁基礎(chǔ)的受力面積來(lái)提高橋梁的承載力，還可以防止橋梁的進(jìn)一步沉降。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固發(fā)主要適用于基礎(chǔ)承載力不足或基礎(chǔ)沖刷比較嚴(yán)重的橋梁。該方法對(duì)橋梁的原基礎(chǔ)沒(méi)有影響。

預(yù)應(yīng)力加固法：預(yù)應(yīng)力加固法通過(guò)張拉鋼絞線或碳纖維板主動(dòng)給橋梁施加一個(gè)力，在提高橋梁的承載力的同時(shí)還以有效的減小橋梁的撓度。對(duì)于一些高性能材料采用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以充分發(fā)揮材料的高強(qiáng)抗拉的特點(diǎn)。如碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到2000MPa，而其彈性模量與鋼材差不多，如果采用非預(yù)應(yīng)力的加固技術(shù)，把碳纖維板材粘貼在橋梁底部，不能充分發(fā)揮出材料的抗拉性能。非預(yù)應(yīng)力加固法與預(yù)應(yīng)力加固法相比存在加固材料的應(yīng)力滯后，協(xié)同性能差的現(xiàn)象，而預(yù)應(yīng)力加固法不但可以充分利用其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，還可以有效延遲構(gòu)件的開(kāi)裂，限制裂縫的形成、發(fā)展，減小裂縫的寬度，顯著改善結(jié)構(gòu)的工作性能。

預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)通過(guò)錨具將鋼絞線或碳纖維板固定在受力構(gòu)件上，靠千斤頂張拉錨具從而給鋼絞線或碳纖維板材提供一個(gè)張拉應(yīng)力，充分發(fā)揮材料的抗拉特性。現(xiàn)階段鋼絞線預(yù)應(yīng)力加固采用的比較多，碳纖維板預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)尚處于推廣階段。但由于碳纖維板優(yōu)異的力學(xué)性能，耐腐蝕性能和加固技術(shù)的便捷未來(lái)有很大的發(fā)展空間。

小結(jié)：隨著橋梁建設(shè)數(shù)量的不斷增加，橋梁行業(yè)的重心也將由橋梁的建設(shè)逐漸向橋梁的維修與加固方向過(guò)渡。實(shí)踐表明，采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)，可以恢復(fù)和提高舊橋的承載能力和通行能力，延長(zhǎng)橋梁的使用年限，以滿足現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枨?。?shí)際工程中要從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、可行性、加固效果等方面綜合分析，一套合理的加固方案是取得良好加固效果的保證。

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1007-6344（2017）06-0337-01