橋梁加固常見技術(shù)方法研究

摘 要：橋梁在公路交通運(yùn)輸中具有十分重要的作用，其使用功能對于道路的整體暢通將產(chǎn)生直接影響。隨著橋梁建設(shè)規(guī)模的逐漸增大，在橋梁工程建設(shè)中加固技術(shù)已逐漸成為一個新的研究熱點(diǎn)，確保橋梁質(zhì)量及加固效果的一個重要前提就是采用科學(xué)合理的加固方法。本文基于對橋梁加固技術(shù)現(xiàn)狀的初步探討，有針對性地提出橋梁加固技術(shù)措施，對于不斷提高橋梁加固技術(shù)水平具有十分重要的作用。

關(guān)鍵詞：橋梁加固技術(shù)；橋梁施工；施工質(zhì)量

1. 橋梁加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也促進(jìn)了交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，橋梁工程建設(shè)也日趨復(fù)雜，施工技術(shù)需求也不斷提高，人們?nèi)找骊P(guān)注橋梁建設(shè)質(zhì)量與使用壽命。尤其是不斷增加的行車密度及噸位，明顯增大了橋梁載重負(fù)荷，而且一些舊有橋梁逐漸老化、破損或受限于原橋梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，很多橋梁因達(dá)不到足夠的耐久性而引起一些質(zhì)量問題，為數(shù)不少的橋梁已發(fā)生比較嚴(yán)重的損壞或長期處于超期應(yīng)用狀態(tài)。舊橋加固技術(shù)主要是針對原橋達(dá)不到足夠的承載能力或橋梁結(jié)構(gòu)病害對其使用壽命產(chǎn)生影響而采取技術(shù)措施進(jìn)一定的修復(fù)。結(jié)合國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與國內(nèi)具體應(yīng)用情況，一般可采取補(bǔ)強(qiáng)加固舊橋使其荷載等級得到提高來實(shí)現(xiàn)道路橋梁所面臨的橋梁承載問題。

2. 橋梁工程需要進(jìn)行加固的主要原因

2.1 以前未達(dá)到足夠的設(shè)計荷載等級和標(biāo)準(zhǔn)

近年來，經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展有力促進(jìn)了交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，車輛逐漸增大了行駛密度，也增加了荷載噸位等實(shí)際情況，使預(yù)期設(shè)計荷載等級明顯超出，在一定程度上也嚴(yán)重?fù)p壞了橋梁的正常使用。另一方面原因是因?qū)蛄菏褂脡勖鼑?yán)重超限，橋梁設(shè)計壽命在一般情況下只有50年左右，而橋梁難免日曬及雨水侵蝕等不利因素的影響，已投入運(yùn)營中各類橋梁都會發(fā)生不同程度的老化和損壞，靜而降低了橋梁的剛度、承受力、穩(wěn)定性及延性。

2.2 非人為因素導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)損壞

如溫濕度變化、水大氣腐蝕、河流沖刷和淤積等非人為因素也容易造成橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的損壞。橋梁施工過程中也存在的一些不足之處，比如簡陋的施工技術(shù)裝備及簡單施工工藝等都將導(dǎo)致底板預(yù)應(yīng)力鋼絲混凝土保護(hù)層到不到所需厚度要求，外露銹蝕的預(yù)應(yīng)力鋼絲，梁底沒有達(dá)到光滑的外觀效果；部分橋梁采用普通鋼筋混凝土板梁結(jié)構(gòu)，橋梁底產(chǎn)生裂縫而造成的滲水；存在橫縱向裂縫及腹板斜裂縫，嚴(yán)重的腹板斜裂縫已可能造成腹板裂通后果等。

3. 橋梁加固的常見技術(shù)方法

橋梁經(jīng)過較長時間的使用會對其質(zhì)量及承載力產(chǎn)生一定影響，可從總體上對存在的問題進(jìn)行分析研究，對橋梁加固主要可采用以下幾種常見的技術(shù)方法：

3.1 截面加大法

截面加大法主要是將鋼筋混凝土層加鋪到橋梁梁頂也就是橋梁橋面上，使鋼筋混凝土層與原有橋梁主梁構(gòu)成統(tǒng)一的整體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋梁增大有效高度與抗壓截面，提高橋面的整體剛度，同時使橋梁承受能力得到明顯提高的一種施工技術(shù)方法。鋼筋混凝土在加鋪的混凝土現(xiàn)澆層對彎構(gòu)件受壓區(qū)產(chǎn)生壓力的情況下，能夠使截面有效高度明顯增加，使截面擴(kuò)大了面積，進(jìn)而使橋梁構(gòu)件明顯提高正截面抗彎度，同時橋梁斜截面也提高抗剪能力和截面剛度，從而實(shí)現(xiàn)對橋梁的加固補(bǔ)強(qiáng)效果。該方法的適用性較廣，主要適用于橋梁具有較大的橋下凈空，可明顯提高橋梁主梁高度。優(yōu)勢主要在于可顯著提高加固效果，但該方法需要較為復(fù)雜的施工工藝，需要較高的技術(shù)要求。不足之處主要在于限制橋下凈空的橋梁不太適合應(yīng)用。

3.2 碳纖維加固方法

粘貼碳纖維加固技術(shù)主要是在橋梁結(jié)構(gòu)的表面應(yīng)用高性能粘接劑粘貼碳纖維布，在橋梁結(jié)構(gòu)增加荷載時，可實(shí)現(xiàn)共同工作，對于橋梁構(gòu)建而言可明顯提高其承載力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對橋梁結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)作用。不具有完全彈性的應(yīng)力應(yīng)變量，屈服點(diǎn)與塑性區(qū)不存在等都是纖維復(fù)合材料的力學(xué)特點(diǎn)，因纖維復(fù)合材料的物理性能優(yōu)勢明顯，主要表現(xiàn)在輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐疲勞、耐腐蝕等方面，利于在現(xiàn)場進(jìn)行施工應(yīng)用，所以可作為舊橋結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的一種十分理想的施工材料。確保纖維復(fù)合材料與混凝土共同工作的關(guān)鍵在于碳纖維加固法的優(yōu)異性能，這正是雙方傳力過程中的一個比較薄弱的方面，所以粘結(jié)材料要具備較高的剛度和強(qiáng)度，才能確保纖維復(fù)合材料與混凝土之間傳遞作用力，并達(dá)到施工所需的韌性，不能因混凝土開裂而破壞脆性粘結(jié)，進(jìn)而影響橋梁的加固質(zhì)量及承載力。

3.3 粘貼鋼板加固方法

粘貼鋼板加固方法主要是將鋼板利用粘接劑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的邊緣或薄弱受拉力部位進(jìn)行粘貼，使其與建筑結(jié)構(gòu)物構(gòu)成統(tǒng)一整體，進(jìn)而使橋梁結(jié)構(gòu)承載力得到提高的一種加固技術(shù)方法。粘貼鋼板加固方法施工便捷，對于橋梁結(jié)構(gòu)外形不產(chǎn)生任何影響，加固只需要較低的經(jīng)費(fèi)投入，對橋梁凈空不減小及荷載增加較小等明顯優(yōu)勢，不足之處主要在于加固效果受粘結(jié)劑質(zhì)量及耐久性等因素的影響，對橋梁的承載力會產(chǎn)生一定程度的影響。

3.4 預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法主要是對橋加固采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿多結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體的方法，該方法的特點(diǎn)較多，是通過對后加部分拉桿或撐桿受力利用預(yù)應(yīng)力手段產(chǎn)生強(qiáng)迫作用，對橋梁原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布進(jìn)行改變并使橋梁原結(jié)構(gòu)降低應(yīng)力水平，造成一般加固結(jié)構(gòu)中完全消除所有的應(yīng)力滯后現(xiàn)象。所以原橋梁結(jié)構(gòu)與后加部分可實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，明顯提高橋梁總體結(jié)構(gòu)的承載力。 預(yù)應(yīng)力加固法的效果主要表現(xiàn)在加固、卸載及結(jié)構(gòu)內(nèi)力改變，對大跨結(jié)構(gòu)橋梁的加固比較適合，而采用常規(guī)施工無法對橋梁進(jìn)行加固無法獲得理想效果且應(yīng)力狀態(tài)較高情況下的加固，只需要比較簡單的施工設(shè)備，能夠使橋梁的抗彎剛度明顯提高，進(jìn)而提高橋梁的承載力。

3.5 基礎(chǔ)加固擴(kuò)大

基礎(chǔ)加固擴(kuò)大方法的主要技術(shù)要點(diǎn)是通過對橋梁基礎(chǔ)受力面積增大來實(shí)現(xiàn)橋梁基礎(chǔ)承載力的明顯提高，以防橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生更明顯的沉降狀態(tài)。該施工方法對于基礎(chǔ)未達(dá)到足夠承載力或埋置不深的橋梁比較適合，而橋梁墩臺采用混凝土剛性實(shí)體、磚石或基礎(chǔ)時，因橋梁原基礎(chǔ)通常不會受到擴(kuò)大基礎(chǔ)加固的影響，在施工過程中具有較高的安全性，因而使橋梁加固獲得較好的效果。

4. 結(jié)語

綜上所述，我國橋梁建設(shè)目前已經(jīng)由主要以大規(guī)模興建時期向同時進(jìn)行建設(shè)養(yǎng)護(hù)維修時期逐步轉(zhuǎn)變。有關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用適宜的橋梁加固技術(shù)，對于舊橋恢復(fù)及提高承載與通行能力都具有十分重要的作用，可使橋梁正常使用年限得到明顯延長，充分滿足交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需要。這不僅可明顯降低大量經(jīng)費(fèi)投入，還能利用對舊橋的加固和改造消除一些安全隱患?？傊S著橋梁加固技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，應(yīng)基于現(xiàn)有技術(shù)并加強(qiáng)學(xué)習(xí)，對實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)并改進(jìn)優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)。在應(yīng)用橋梁加固新技術(shù)的過程中，應(yīng)不斷改進(jìn)應(yīng)用中的常見技術(shù)問題，使其為橋梁加固技術(shù)中的常見問題提供更好的技術(shù)支持，通過橋梁加固技術(shù)改造以確保存在各類質(zhì)量的橋梁可安全應(yīng)用，為促進(jìn)我國交通事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮積極的作用。

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作者簡介：

吳玉富，男，籍貫：青岡縣青崗鎮(zhèn)，學(xué)歷：大專，研究方向：道路橋梁。