梁桥加固及改造技术应用评价

王振吉

(辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳市 110166)

对于承载性能不满足需求的桥梁，可通过两种方式处理：一是拆除重建；二是采取适当的加固措施，恢复并提高桥梁承载能力，以适应当前的交通运输需求[1]。国内外资料表明[2]，旧桥的加固改造与拆除重建相比更经济，不但可以节省大量的资源，而且产生良好的经济、社会和环境效益，对恢复、提高危桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命以满足现代交通运输的需求是切实可行的，且对于维护公路交通正常运营、保证沿线地区经济发展等具有积极意义。

1 混凝土梁桥病害

通过对辽宁省高速以往桥梁检测报告分析和现场调研等方式，总结辽宁省公路混凝土梁桥的病害情况，其中梁桥重点总结空心板梁和T梁两种桥型，并分析不同病害产生的原因以及病害对桥梁受力性能的影响，明确病害对结构受力性能的危害性。

1.1 空心板梁桥病害

空心板主要病害形式为底板渗水泛碱、底板纵向裂缝并伴有渗水泛碱、边板混凝土剥落麻面、铰缝渗水泛碱、铰缝勾缝砂浆脱落；部分钢筋混凝土空心板板底出现横向裂缝，裂缝宽度大部分均为超限[3]；该类结构由于铰缝连接较薄弱，运营过程中普遍存在铰缝砂浆脱落、渗水泛碱，部分桥梁桥面纵向开裂严重，出现单板受力结构性病害现象。

1.2 T型梁桥病害

T梁梁桥病害主要分为T梁病害、横隔板病害及湿接缝病害。

T梁病害包括：跨中区段受弯裂缝；梁端肋板弯剪斜裂缝；梁端部沿预应力方向的裂缝；T梁肋板与翼板相接的转角处、肋板与肋板下马蹄转角处的水平裂缝；肋板与梁端横隔板相交转角处竖向裂缝。

横隔板病害包括：横隔板裂缝；横隔板局部混凝土缺陷。

湿接缝病害包括开裂、渗水等病害[4]。

2 混凝土梁桥加固方法及使用周期

混凝土梁桥常用的加固方法包含粘贴钢板法、粘贴纤维布法、预应力法、简支变连续法以及增大截面法等[5]。针对梁桥常用加固方法进行了实地调研，共调研加固后桥梁30余座。按照加固时间的不同，每种加固方法均有两座以上桥梁，便于后续加固效果的分析。

2.1 各加固方法评定标准

按照加固后桥梁的表观状态，并参考《公路桥梁技术状况评定标准》中桥梁总体技术状况评定等级和主要部件技术状况评定标度，将通过不同加固方法加固后缺损状态分为5个程度相应5个标度，不同程度状况描述见表1～表3。

表1 纤维布加固法桥梁状态评定标准

表2 钢板加固法桥梁状态评定标准

表3 增大截面和简支变连续加固法桥梁状态评定标准

2.2 各加固方法效果

2.2.1粘贴纤维布法

通过对纤维布法加固桥梁的调研，调研结果见表4。对各桥梁加固状态按表1的标准进行系统分析，得出使用时间与该加固方法加固效果好坏程度的直方图，见图1。

表4 纤维布法加固桥梁状态等级与桥梁描述

图1 纤维布加固法桥梁统计

调研中加固使用7年的两座桥梁位于抚顺市清原县境内，该区域年降雨量大，环境湿度大，在每年的雨水季节梁体经常会被河水浸泡，从而导致纤维布与梁体粘结失效，破坏了纤维布的加固作用。

从图中对比可以看出，纤维布加固后的桥梁在使用7～8年之后，基本会存在较大缺损，局部均出现了纤维布脱落的现象，此时纤维布加固方法基本失效，从而判断纤维布加固法的有效使用期为7～8年。

2.2.2粘贴钢板法

通过对粘贴钢板法加固桥梁的调研，调研结果见表5。对各桥梁加固状态按表2的标准进行系统分析，得出使用时间与该加固方法加固效果好坏程度的直方图，见图2。

表5 钢板法加固桥梁状态等级与桥梁描述

图2 钢板加固法桥梁统计

钢板加固后的桥梁使用7～8年之后，一般都会存在中等缺损，此时钢板与梁体脱离，不能有效地共同受力，从而判断该加固方法基本失效，因此钢板加固法的有效使用期为8年。

2.2.3增大截面法和简支变连续法

通过对增大截面法和简支变连续法加固桥梁的调研，调研结果见表6。对各桥梁加固状态按表3的标准进行系统分析，得出使用时间与该加固方法加固效果好坏程度的直方图，见图3。

图3 增大截面法和简支变连续加固法桥梁统计

表6 增大截面法和简支变连续法加固桥梁

增大截面法和简支变连续法加固后的桥梁使用10年之后依然处于轻微破损状态，本次调研中未发现经该加固方法后出现中等缺损的桥梁，因此该加固法的有效使用期较长，加固效果明显。

3 结论

通过对辽宁省内梁桥典型桥型加固后现状的调研，对比分析常用加固方法的加固效果，针对性地提出评价指标，在此基础上，建立桥梁加固及改造技术>应用后评价方法，以便更为合理有效地对加固效果进行评价，为桥梁加固及改造工程方法选取提供参考，降低桥梁加固、维修成本，为桥梁管理部门提出桥梁加固后评价依据，节约养护资金。

(1)采用粘贴纤维布法对桥梁上部构件进行加固时，对结构的刚度提高不大，因此对于以控制结构变形为主的使用功能加固是不适宜的，并且在正常条件下有效使用期一般为7～8年。

(2)粘贴钢板对结构裂缝的进一步开展有一定的制约作用，但对提高结构的耐久性贡献不大，因此钢板加固法不适宜在高湿、介质侵蚀环境下使用，在正常条件下有效使用期一般为7～8年。

(3)采用增大截面法对受弯构件进行加固，增加了梁的有效高度，可以显著增加梁的抗弯刚度，对解决活载变形或振动过大问题也是有利的。