橋梁加固技術綜述及廣州洛溪大橋加固應用

摘要：橋梁加固可以采用的形式是多樣的：如加大截面加固法、體外預應力加固法、外部粘鋼加固法和粘貼碳纖維加固法等都能達到同一目的，只是加固途徑、加固效果不同。在具體實施中應考慮到被加固橋梁的特點。

關鍵詞：橋梁加固

0 引言

本文以廣州洛溪大橋2008年試驗檢測為工程背景，與該橋2005年檢測結果進行對比，同時檢測2006年加固后的變化情況，研究大跨徑連續剛構橋檢測試驗及加固技術的運用。

1 橋梁概況

洛溪大橋位于廣州市國道G105線上，中心里程樁號為K2573+334，大里程為番禺方向。該橋為雙向四車道。橋梁全長1916m，行車道寬13.0m，兩側人行道寬度均為1.0m。

該橋于1981年開始設計，1984年開工建造，1988年建成通車。橋跨結構由主橋和南、北引橋三部分組成。主橋為不對稱連續剛構，跨徑組合為65m+125m+180m+110m，橋面鋪裝原為水泥混凝土，后加鋪瀝青混凝土橋面。橋面設4.0%雙向縱坡。

設計荷載等級：汽-20，掛-100，人群荷載為3.5kN/m²

2 橋梁加固常用的方法

2.1 橋面補強層加固法 在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

2.2 外包混凝土加固法 外包混凝土加固法又稱增大截面加固法，它是通過增大構件的截面和配筋，以提高構件的強度、剛度、穩定性并減少裂縫寬度。對于梁橋、拱橋、剛架橋、墩臺、基礎等，在條件許可的情況下均可采用該方法加固。外包混凝土將使原結構增加一部分恒載重量，因而在擬定外包混凝土尺寸時，應同時考慮外包構件以下的結構承載能力是否足夠，這是外包混凝土方案是否成立的前提。

2.3 鋼板粘貼加固法 由于交通量的增加，主梁承載力不足，或縱向主筋出現嚴重的銹蝕，或梁板橋的主梁出現嚴重橫向裂縫，此時，可用粘結劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位，使其與結構形成整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，提高橋梁的承載能力與耐久性。

2.4 噴錨混凝土加固法 首先是用植筋法將錨筋植入待補強部位的結構內，掛設補強鋼筋網，然后再噴射一定厚度的混凝土，形成與原結構共同受力的組合結構。

2.5 改變結構受力體系的加固法 這種加固、改造方法是通過改變橋梁結構受力體系，達到提高橋梁的承載能力的目的。它的基本原理是以減少控制截面的內力為目的進行加固。對于拱橋加固，可通過體系轉換法將單純拱的受力狀態改變為拱梁組合體系受力狀態，即將拱上建筑變為梁式結構，拱梁組合體系受力狀態較單純拱更為均勻。

2.6 體外預應力加固法 體外預應力加固法主要用于梁式橋（包括簡支梁、懸臂梁、連續體系梁橋正常使用極限狀態超限的結構，通過對舊橋施加體外預應力，能夠達到減少或消除裂縫，減小梁體下撓，改善結構各截面應力狀態的目的。

2.7 減輕拱上自重加固法減輕 拱上自重也是一種調整拱上恒載分布的手段，盡管它們的目的都是為了恢復和提高原橋的承載能力，但它們的出發點和適用場合卻是不相同的。調整拱上恒載分布是針對主拱圈變形過大，通過調整拱上恒載的辦法來調整拱軸線與壓力線；采用減輕拱上建筑的自重，則主要是針對某些雙曲拱橋的基礎承載能力較低，通過這一措施降低對基礎承載力的要求。

2.8 碳纖維加固 碳纖維（Carbon Fiber）是纖維狀的炭材料，具有高強度和高彈性模量的特點。碳纖維聚合物（Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡稱CFRP）是以碳纖維為組分，以樹脂為基體，通過一定的成型方法形成的單向排列的碳纖維的復合片材。它具有高輕質、抗腐蝕、耐老化、物理性能穩定等極其優越的品質。

目前，我國在橋梁加固方面主要是研究應用粘貼CFRP片材（碳布）加固技術。碳布根據纖維方向分為單向布和雙向布兩種，其中以應用單向布為主，其拉伸強度是等截面普通鋼材的10倍或更高，彈性模量在（2.4～6.4）×105Mpa，是一種較理想的混凝土結構加固補強材料，而常用的碳纖維聚合物的片材每平方米只有幾百克的重量。同時，根據自然和加速暴露試驗表明，碳纖維聚合物的抗拉強度以及與混凝土粘結強度在相當于50年的時間內不發生改變，具有足夠的耐候性，而且碳纖維聚合物的疲勞性能優于鋼和混凝土材料。

3 洛溪大橋加固應用

3.1 已維修加固部位效果檢查 2006年有針對性地對主要構件進行了維修加固，主要包括以下內容：主橋箱梁存在較嚴重病害的部位均已采取環氧樹脂膠液封閉裂縫、粘貼鋼板和碳纖維布等措施加固維修，部分孔跨預應力T梁橫隔板采用鋼板粘貼加固；部分孔跨鋼筋混凝土T梁表面采用粘貼碳纖維布加固維修。現場檢測結果表明：加固效果較好。

粘貼加固

3.2 建議 ①采用專用裂縫修補劑進行封閉處理的部位。

②對全橋存在破損、露筋的部位進行處理。③對部分構件混凝土保護層偏薄及鋼筋銹蝕進行阻銹處理。④及時對破損嚴重的欄桿和人行道板進行加固維修。⑤由于洛溪大橋設計年代較早，目前洛溪大橋實際承擔的交通流量遠遠超過了它的設計能力，為確保該橋交通順暢，建議近期優化現有交通管制措施，分流洛溪大橋交通流量，應著重進一步對貨運車輛進行管制，減少其對橋梁的影響；同時，建議盡快啟動洛溪大橋、廣州大橋及大石大橋擴建工程的前期工作。

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