桥梁加固常见技术方法研究

摘 要：桥梁在公路交通运输中具有十分重要的作用，其使用功能对于道路的整体畅通将产生直接影响。随着桥梁建设规模的逐渐增大，在桥梁工程建设中加固技术已逐渐成为一个新的研究热点，确保桥梁质量及加固效果的一个重要前提就是采用科学合理的加固方法。本文基于对桥梁加固技术现状的初步探讨，有针对性地提出桥梁加固技术措施，对于不断提高桥梁加固技术水平具有十分重要的作用。

关键词：桥梁加固技术；桥梁施工；施工质量

1. 桥梁加固技术的研究现状

经济的快速发展也促进了交通运输事业的发展，桥梁工程建设也日趋复杂，施工技术需求也不断提高，人们日益关注桥梁建设质量与使用寿命。尤其是不断增加的行车密度及吨位，明显增大了桥梁载重负荷，而且一些旧有桥梁逐渐老化、破损或受限于原桥梁设计标准，很多桥梁因达不到足够的耐久性而引起一些质量问题，为数不少的桥梁已发生比较严重的损坏或长期处于超期应用状态。旧桥加固技术主要是针对原桥达不到足够的承载能力或桥梁结构病害对其使用寿命产生影响而采取技术措施进一定的修复。结合国内外实践经验与国内具体应用情况，一般可采取补强加固旧桥使其荷载等級得到提高来实现道路桥梁所面临的桥梁承载问题。

2. 桥梁工程需要进行加固的主要原因

2.1 以前未达到足够的设计荷载等级和标准

近年来，经济社会的快速发展有力促进了交通事业的蓬勃发展，车辆逐渐增大了行驶密度，也增加了荷载吨位等实际情况，使预期设计荷载等级明显超出，在一定程度上也严重损坏了桥梁的正常使用。另一方面原因是因对桥梁使用寿命严重超限，桥梁设计寿命在一般情况下只有50年左右，而桥梁难免日晒及雨水侵蚀等不利因素的影响，已投入运营中各类桥梁都会发生不同程度的老化和损坏，静而降低了桥梁的刚度、承受力、稳定性及延性。

2.2 非人为因素导致的桥梁结构损坏

如温湿度变化、水大气腐蚀、河流冲刷和淤积等非人为因素也容易造成桥梁结构发生不同程度的损坏。桥梁施工过程中也存在的一些不足之处，比如简陋的施工技术装备及简单施工工艺等都将导致底板预应力钢丝混凝土保护层到不到所需厚度要求，外露锈蚀的预应力钢丝，梁底没有达到光滑的外观效果；部分桥梁采用普通钢筋混凝土板梁结构，桥梁底产生裂缝而造成的渗水；存在横纵向裂缝及腹板斜裂缝，严重的腹板斜裂缝已可能造成腹板裂通后果等。

3. 桥梁加固的常见技术方法

桥梁经过较长时间的使用会对其质量及承载力产生一定影响，可从总体上对存在的问题进行分析研究，对桥梁加固主要可采用以下几种常见的技术方法：

3.1 截面加大法

截面加大法主要是将钢筋混凝土层加铺到桥梁梁顶也就是桥梁桥面上，使钢筋混凝土层与原有桥梁主梁构成统一的整体，进而实现桥梁增大有效高度与抗压截面，提高桥面的整体刚度，同时使桥梁承受能力得到明显提高的一种施工技术方法。钢筋混凝土在加铺的混凝土现浇层对弯构件受压区产生压力的情况下，能够使截面有效高度明显增加，使截面扩大了面积，进而使桥梁构件明显提高正截面抗弯度，同时桥梁斜截面也提高抗剪能力和截面刚度，从而实现对桥梁的加固补强效果。该方法的适用性较广，主要适用于桥梁具有较大的桥下净空，可明显提高桥梁主梁高度。优势主要在于可显著提高加固效果，但该方法需要较为复杂的施工工艺，需要较高的技术要求。不足之处主要在于限制桥下净空的桥梁不太适合应用。

3.2 碳纤维加固方法

粘贴碳纤维加固技术主要是在桥梁结构的表面应用高性能粘接剂粘贴碳纤维布，在桥梁结构增加荷载时，可实现共同工作，对于桥梁构建而言可明显提高其承载力，进而实现对桥梁结构的加固补强作用。不具有完全弹性的应力应变量，屈服点与塑性区不存在等都是纤维复合材料的力学特点，因纤维复合材料的物理性能优势明显，主要表现在轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀等方面，利于在现场进行施工应用，所以可作为旧桥结构加固补强的一种十分理想的施工材料。确保纤维复合材料与混凝土共同工作的关键在于碳纤维加固法的优异性能，这正是双方传力过程中的一个比较薄弱的方面，所以粘结材料要具备较高的刚度和强度，才能确保纤维复合材料与混凝土之间传递作用力，并达到施工所需的韧性，不能因混凝土开裂而破坏脆性粘结，进而影响桥梁的加固质量及承载力。

3.3 粘贴钢板加固方法

粘贴钢板加固方法主要是将钢板利用粘接剂在钢筋混凝土结构物的边缘或薄弱受拉力部位进行粘贴，使其与建筑结构物构成统一整体，进而使桥梁结构承载力得到提高的一种加固技术方法。粘贴钢板加固方法施工便捷，对于桥梁结构外形不产生任何影响，加固只需要较低的经费投入，对桥梁净空不减小及荷载增加较小等明显优势，不足之处主要在于加固效果受粘结剂质量及耐久性等因素的影响，对桥梁的承载力会产生一定程度的影响。

3.4 预应力加固法

预应力加固法主要是对桥加固采用外加预应力钢拉杆多结构构件或整体的方法，该方法的特点较多，是通过对后加部分拉杆或撑杆受力利用预应力手段产生强迫作用，对桥梁原结构内力分布进行改变并使桥梁原结构降低应力水平，造成一般加固结构中完全消除所有的应力滞后现象。所以原桥梁结构与后加部分可实现协调工作，明显提高桥梁总体结构的承载力。 预应力加固法的效果主要表现在加固、卸载及结构内力改变，对大跨结构桥梁的加固比较适合，而采用常规施工无法对桥梁进行加固无法获得理想效果且应力状态较高情况下的加固，只需要比较简单的施工设备，能够使桥梁的抗弯刚度明显提高，进而提高桥梁的承载力。

3.5 基础加固扩大

基础加固扩大方法的主要技术要点是通过对桥梁基础受力面积增大来实现桥梁基础承载力的明显提高，以防桥梁基础产生更明显的沉降状态。该施工方法对于基础未达到足够承载力或埋置不深的桥梁比较适合，而桥梁墩台采用混凝土刚性实体、砖石或基础时，因桥梁原基础通常不会受到扩大基础加固的影响，在施工过程中具有较高的安全性，因而使桥梁加固获得较好的效果。

4. 结语

综上所述，我国桥梁建设目前已经由主要以大规模兴建时期向同时进行建设养护维修时期逐步转变。有关实践经验表明，采用适宜的桥梁加固技术，对于旧桥恢复及提高承载与通行能力都具有十分重要的作用，可使桥梁正常使用年限得到明显延长，充分满足交通运输的实际需要。这不仅可明显降低大量经费投入，还能利用对旧桥的加固和改造消除一些安全隐患。总之，随着桥梁加固技术的不断发展和进步，应基于现有技术并加强学习，对实践经验进行总结并改进优化现有技术。在应用桥梁加固新技术的过程中，应不断改进应用中的常见技术问题，使其为桥梁加固技术中的常见问题提供更好的技术支持，通过桥梁加固技术改造以确保存在各类质量的桥梁可安全应用，为促进我国交通事业的发展发挥积极的作用。

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作者简介：

吴玉富，男，籍贯：青冈县青岗镇，学历：大专，研究方向：道路桥梁。