公路桥梁加固施工技术探究

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　　【摘要】由于自然环境各种因素的影响、施工质量和实际交通组成变化及超载车辆的作用，已建的混凝土桥梁结构可能会出现承载能力不足、混凝土表面裂缝等问题。加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制，己不能适应现代交通运输的要求。这些混凝土桥梁中绝大部分可以通过加固改造来提高或改善结构受力性能，重新投入使用。
　　【关键词】公路桥梁；加固；施工技术
　　
　　提高混凝土桥梁耐久性的技术途径有两个，一是采用高性能混凝土，以提高混凝土的抗渗性、匀质性、抗冻性，从而提高混凝土抵抗碳化和冷冻侵袭的能力；另外一种是提高既有桥梁耐久性的有效途径即对缺陷桥梁进行加固改造，延长其使用寿命。
　　旧桥加固维修，其目的有以下几种：1、增加桥面宽度，提高交通运行能力;2、提高技术等级，增加桥梁的承载能力，满足现代化运输的要求，特别是大型重型车的与日俱增，对于提高技术标准和承载力，在旧桥加固与维修中、成为首位考虑的因素。
　　1 公路桥梁加固的原因和基本原则
　　1.1 公路桥梁加固的原因
　　（1）旧桥梁原有的设计标准低，不能满足发展了的车辆通行要求；（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60～70年代修建的桥梁，大部分仍服役，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。
　　但是，桥梁加固的难度大：首先，已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰；其次，结构形式的限制。加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限；再次；新老结构的结合是一个难题：这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面；最后，风险大。因为凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。
　　1.2 桥粱加固的原则
　　（1）评估加固方法；（2）注意新老结合处正常工作；（3）尽量不影响交通；（4）加固过程中发现未预料的结构损伤时，应停止施工，会同设计方重新设计。
　　2 公路桥梁加固方法
　　桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力，以延长使用年限，适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
　　2.1 桥路面层补强加固法
　　桥面补强层加固法是通过在梁顶（桥面）上加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有主梁形成整体，从而达到增大主梁有效高度和抗压截面，增加桥面整体刚度，提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载，常将原有桥面铺装层凿除，而且能使新老结合良好，共同受力。
　　2.2 粘贴钢板加固法
　　交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现严重腐蚀的情况下，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。粘贴钢板加固是对粘贴部位砼和粘贴用钢板进行表面处理后，用环氧树脂胶浆将钢板粘贴在砼表面，并加压成型，使钢板密贴砼表面，以提高梁的抗弯、抗剪能力的一种加固方法。采用粘接及几锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，以达到提高梁的承载能力的目的。该方法还具有施工简便，快速，不影响结构外形，加固费用低，不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点。不足之处是粘贴钢板加工成型较困难，需要一定的支护设备，而且在长期使用过程中维修保养工作量大，粘结材料的耐久性能也值得重视。
　　2.3 碳纤维加固法
　　碳纤维布是一种新型建材，因其质轻、耐腐蚀，片材很薄，抗拉强度高而被广泛应用于土木工程的加固与补强上。碳纤维布加固法亦被视为梁式桥加固补强、提高承载能力，尤其是当桥下净空受限制时首选的加固方法。粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面，当结构荷载增加时，两者共同工作，提高构件承载力，从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能，以及施工速度快，施工工期短，粘贴质量容易得到保证等优点，因此是旧桥加固补强的理想材料。
　　2.4 增加主梁加固法
　　增加主梁加固法是在新增主梁位置将原桥面凿开，切断原横隔梁，利用原结构挂设模板，现浇钢筋砼主梁，并连通原横隔梁，保证新旧结构成为整体，共同受力。这种方法适用于主体结构基本完好、而承载力不能满足要求的情况。但是，在加固过程中必须中断交通，且工艺复杂，工程量大，对原结构的损伤较大。
　　2.5 锚喷混凝土加固法
　　借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到以锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外部荷载作用，提高桥梁承载能力。
　　2.6 预应力钢丝束法
　　沿梁腹侧面按抛物线形敷设预应力钢丝束，在梁底每隔一定距离(50～100 cm) 设置一根定位箍， 用以固定钢丝束的形状，钢丝束的两端穿过梁端翼缘板伸至梁顶锚固。张拉预应力钢丝束，通过定位箍使梁获得预应力;再通过喷射砼使预应力钢丝束及定位箍与梁体形成整体。这种加固方法的受力明确，效果明显，但箍圈的构造较复杂。
　　结束语
　　梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术，是二十一世纪公路桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术， 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。然而加固施工工艺相对较复杂，要求桥梁加固工程取长补短，不仅延长了原桥的使用寿命，同时还增强了原桥的承载能力。桥梁的加固维修问题已经成为世界普遍关注的课题，加固理论、加固方法也是多种多样，只有遵循一套科学的程序和方法，才能够达到技术可行、经济合理、结构安全的目的。
　　参考文献：
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