浅谈桥梁加固

                   冯永利

摘要：阐述了桥梁加固的意义，分析了桥梁需要加固的原因，并详细介绍了加大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳

纤维增强塑料加固法等几种常用的桥梁加固方法，以使桥梁能更好地、及时地为现代交通运输服务。

关键词：桥梁加固，加固方法，选用原则

1桥梁加固的意义

对旧桥、危桥的加固维修，以及如何提高其承载力的问题研究、试验与推广，是非常有必要的。很多资料表明，当前有些交通发达的国家，桥梁建设的重点已放到了对旧桥的加固与改造方面，而新建桥梁已降为次要地位。国内旧桥加固或改造的经验也表明，在一般情况下，桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10％～20％；双曲拱桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20％～40％。因此，加速我国旧桥加固或改造技术的研究，不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务，而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。

2桥梁需要加固的原因

1)旧桥梁原有的设计标准低，不能满足现在发展了的车辆通

行要求。随着桥梁设计规范的不断发展，公路桥梁的设计荷载已由汽一6级、汽一8级、汽一13级发展到汽一15级、汽一20级及汽—超20级，并且仍有继续增大的趋势。据调查分析，全国的国道、省道和县级公路的永久大、中型桥梁中，设计荷载达到汽一20级、挂一100级标准的仅占大、中型桥梁总数的6．53％，汽一10级、履带50级及以下荷载标准的桥梁占9．17％，其余84．3％的桥梁基本上是汽一13级和汽一15级荷载标准。

2)由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用(如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱集料反应、冻融、盐害等)，使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。

3)桥梁的使用年限长，接近其使用寿命。我国在20世纪60年代～70年代修建的桥梁，大部分仍在服役，由于年久失修、失养，已不适应交通量日益增长的需要。

4)外界不利荷载的影响使得桥梁结构安全性下降。在我国，造成此种情况的最大原因是在公路上行驶的货车大多数超载、超限行驶，致使20％以上的桥梁出现安全隐患。

5)新建桥梁由于勘察、设计及施工的问题而无法满足使用要求以及新桥的使用功能发生改变，也是桥梁需要加固的重要原因。

3常用加固方法

3．1加大截面加固法

加大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。加大截面加固法一般采用两种方式：1)加厚桥面板；2)加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

3．2粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法，其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

1)坚固耐用；2)施工快速；3)简捷轻巧；4)灵活多样；5)经济合理。

3．3粘贴碳纤维增强塑料加固法

      粘贴碳纤维增强塑料加固法采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝士结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。其主要特点是：几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。该方法的缺点是弹性模量与强度比值过低；环氧树脂在温度大于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度大于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂。

碳纤维加固特性有以下几方面：1)强度高。2)超强防水效果。3)重量轻。4)不受形状限制。

3．4体外预应力加固法

体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔

管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期，能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效

果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响。适用于大跨度或重型结构的加固以及处

于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固。但在无防护的情况下，不能用于温度在60℃以上环境中，也不宜用于混凝土收缩

徐变大的结构。采用体外预应力技术加固桥梁结构有以下优点：

1)预应力布置简单，可以调整，简化了后张的操作程序：2)对桥梁加固施工过程中，可以不封闭交通；3)增加恒重不多，可以能动地调节原结构中的应力状态，达到有效加固的目的；4)提高原结构承载能力幅度，使用等级的提高。适用性：主要适用于桥梁的主梁、墩柱的修复和加固。

3．5增加受力构件及改变结构体系

当桥梁承载力不足或因种种原因使桥梁遭到破坏时，通过一定的工艺及结构措施，可以在原有结构上增加新的受力构件，从而提高结构的承载力。改变结构体系主要是利用梁的连续作用或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系，改善结构的受力状况，以提高桥梁承受荷载的能力。

3．6增加横向联系加固法

增加横向联系，也是近几年采用较多的加固方法。该方法是通过增设桥梁横向联系，以改善上部结构的荷载横向分布规律，从而达到提高结构整体承载能力的加固方法。一般用于无内横梁或少内横梁的T型截面及工字形截面梁式桥，工程上常在相邻主梁间增设现浇混凝土横梁或钢横梁来提高横向抗弯刚度。该技术的缺点是会对原结构造成一定程度的损伤，对于配筋较为复杂的区域或构件，不宜采用该方法加固设计，以免增加加固后的

安全隐患。

4结语

上述这些加固技术，较好地满足了我国公路桥梁养护发展的需要，在桥梁维修工作中发挥了积极的作用。但是，由于每一种加固方案都有一定的适用范围，其适用范围主要由桥梁需要加固的原因和结构的特点、结构所处的环境、当地具体条件，尤其是对加固后桥梁的功能要求所决定的。所以很难提出一种能够解决所有问题的统一方法，在实际操作中，针对不同的桥型，不同的病害和在不同的环境下，需要选择的加固方法也各不相同。

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