橋梁加固維修技術的應用

摘要：近年來，我國公路交通量迅速增長，重車較多，公路橋梁使用年限延長、負荷加大，破損嚴重等病害，本文就對此歸納總結了公路橋梁主要常見病害及主要成因，并探討如何修復這些橋梁采取哪些常用維修加固方法。本文有針對性地歸納總結了公路橋梁主要常見問題及主要成因，并研究橋梁加固維修采取的常用方法。

關鍵詞：橋梁加固 加固方案 施工方法

0 引言

近二十年來，我國國民經濟日益發展，交通運輸量迅速增長，道路上行車密度以及車輛軸重不斷加大，勢必造成公路橋梁日益不堪負荷，加之舊橋部分老化，破損或受原設計標準的限制，同時存在自然環境因素，已不能適應現代交通運輸的要求。如果將橋梁拆除重建，不僅會耗費大量人力物力，而且工期長影響大；如果說有計劃、有步驟對這些數量日益增加的病危橋梁進行加固改造，恢復、提高其承載力，不僅能滿足新時期公路交通運輸的需要，而且為國家帶來巨大的經濟和社會效益。

1 橋梁加固的主要技術

1.1加強薄弱構件。對病害嚴重的構件，采取以新材料(鋼材、砼、各種纖維等)增大截面或粘貼附加材料；施加外部預應力；對裂縫采取化學灌漿封閉等進行加固。

1.2增加輔助構件。當原有構件承載力不足或遭破損時，可在原有結構上增加新的受力構件或替換原構件，如增設縱梁、橫梁或拱肋等。

1.3改變結構體系。主要是利用梁的連續作用或梁板組合作用及拱梁組合作用改變結構的受力體系，增加超靜定次數，改善結構的受力狀況，以提高橋梁承受活載的能力。

1.4減輕恒載。減輕原橋上部構造的恒載，可以改善原橋的受力狀況，提高承受活載的能力。特別是在橋梁基礎承載力受到限制，不能滿足加固上部構造和提高活載所增加承載力要求時，以減輕橋梁恒載的辦法來提高承受活載的能力是一種經濟有效的措施。

1.5加固墩、臺及基礎。當橋梁的缺陷和病害是因墩、臺或基礎問題引起時，就應該采用各種措施，阻止墩、臺及基礎的位移或變形，改善受力狀況，提高承載力。

1.6加大截面加固。用于增加結構的穩定性、剛度、提高軸壓比等，如鋼架拱的構件、高層建筑物的柱等。

1.7預應力加固。提高結構的承載力和抗裂性，如體外預應力對簡支或連續梁加固，對橋墩帽梁的加固，也有以對稱撐桿形式對柱進行加固。

1.8外包鋼加固及粘鋼加固。外包鋼加固主要指干式外包鋼型鋼，單獨承載，按鋼結構計算。粘鋼加固是當前最常用的結構加固方法，以高抗拉抗剪強度的環氧類樹脂為粘結膠，保證所粘貼的鋼板或型鋼參與結構共同受力，提高結構的抗彎抗剪能力，有適當措施時還可以提高結構的剛度。

2 橋梁加固維修技術案例

下面以國道205線梅州境內錠子大橋加固維修施工方案為實例，總結此類問題的幾點經驗。

2.1橋梁概況及裂縫情況簡介錠子大橋全長108.25m，上部結構為3x30m鋼筋混凝土剛架拱，橋面全寬18.7m(凈9m主車道+2×0.2m分隔帶+2×3m非機動車道+2×1.5m人行道+2×0 15m欄桿)，該橋原設計荷載為汽－20，掛－100。上部構造由6個鋼筋混凝土拱片組成，拱片采用現澆法施工，由橫系梁將6個拱肋組成整體。橋面系為預制的腋肋板上現澆橋面鋪裝層，在拱片外側為預制的懸臂板。下部結構兩個橋墩采用鋼筋混凝土人工挖孔樁，樁基直徑1.4m，采用高樁承臺。兩個橋臺采用重力式橋臺，未發現墩臺沉降和變位問題。

2.2橋梁主要病害①橋面出現多處縱橫向裂縫，特別是沿樁號前進方向由于重車較多，導致裂縫更多，有的肋腋板在運營過程中已經損壞后更換。②車輛行駛過橋時振動較大，尤其是各跨跨中振動較為明顯。③廣州側橋臺上部沿下游方向有局部開裂現象。④各跨主拱腿拱腳上緣出現多處橫向裂縫。

2.3病害原因分析①橋梁本身結構缺陷和承載力不足。剛架拱橋是一種集零散為整的結構，結構尺寸偏小和配筋不足，整體性能差和剛度較低是主要原因。②重載車輛的過度行駛加速了結構的破壞。以上兩點是本橋出現嚴重病害的最主要原因。

2.4加固維修方案 本橋主要采用加強主拱腿及上部構造的整體性，提高橋梁強度和剛度，用環氧結構膠封閉橋梁裂縫，修補橋梁缺陷等辦法進行加固。具體加固措施有以下幾點。①在主拱腿拱腳2.5 m范圍內上緣頂面新增鋼筋混凝土現澆板，將矩形截面改造為T型截面，改善拱腿受力和加強6片拱腿橫向連接。②更換橋面，增強橋面的整體性。由于肋腋板整體性差，與拱片不能形成組合截面，降低了剛架拱橋的強度和剛度。本橋拆除全部橋面鋪裝及肋腋板，重新現澆鋼筋混凝土橋面板，并采取有效措施，使新老混凝土結合牢固，增強剛架拱橋的整體性，提高橋梁的剛度和承載能力。③用環氧結構膠封閉橋梁裂縫。④修復加固橋臺及橋梁中的混凝土缺陷、鋼筋銹蝕等病害。⑤更換全橋伸縮縫，增設變形縫(縮縫)。⑥完善泄水系統。⑦為保證行車安全、橋面上、下游設置鋼筋混凝土護欄。

2.5加固維修施工方法

2.5.1主拱的加固。從主拱腳起向拱頂方向2.5m范圍內均進行加固，變矩形截面為T型截面，以提高主拱的承載能力，增大其剛度和整體性，為了增強新老混凝土的連接，除采用鉆孔錨筋，鑿毛老混凝土，涂刷摻有丙苯乳液的水泥漿等措施外，新澆混凝土還采用微膨脹混凝土，盡量減少新老澆混凝土的收縮差，使新老澆混凝土連成整體。混凝土的灌注應從拱腳到拱頂方向對稱進行，逐孔施工。為了節省支架，澆筑混凝土的支架支承在主拱腳上。為了減輕模板的自重，施工模板及支架一律采用木質結構。

2.5.2橋面板的施工。現澆橋面板應以對稱均衡為原則進行，為了延長橋梁的使用壽命，橋面板不設縱縫。拱頂部分的施工支架均以實腹段為支撐，模板支撐在實腹段上，其余部分的施工支架均以弦桿為支撐。

2.5.3新老混凝土結合面的施工①用硬毛刷或鋼刷清洗老混凝土的表面，將混凝土表面的泥土、粉塵、油污及碎渣清洗干凈。②用小鐵錘將混凝土表面鑿毛，鑿成間距3cm、深5mm的密布小坑。③用清水沖洗，用鋼刷刷洗小坑，將混凝碎渣全部清除干凈。④在老混凝土表面上涂刷一層水泥漿，其厚度為1～2mm。為了增強新老混凝土的粘結力，在配制水泥凈漿時，要求加入漿液體積10％的丙苯乳液。⑤在涂刷的水泥漿液尚未凝固時，立即澆注微膨脹混凝土，要求振搗密實，各部尺寸滿足設計要求。

2.5.4混凝土缺陷及鋼筋銹蝕的處理。對有缺陷的混凝土(如蜂窩、麻面、空洞、表面風化、剝落等)，必須人工敲打、鑿毛、用鋼刷來回刷擦，清除不穩定的混凝土部分。為使混凝土表面潔凈，必須用水清洗。對銹蝕鋼筋，應先鑿除周圍損壞的混凝土，露出的鋼筋，用細鋼刷將銹蝕部分清除干凈，再外涂阻銹劑，然后再根據情況用高標號混凝土或水泥砂漿填補。為增強新老混凝土的連接，在澆注混凝土之前，應在原混凝土表面刷上一層水泥凈漿，以利新老混凝土結合牢固。

3 結束語

我國交通運輸量迅速增長，道路上行駛的車輛密度以及車輛軸重不斷加大，勢必造成公路橋梁日益不堪重負，橋梁加固維修問題已經成為我們普遍關注的問題。隨著科學技術的發展，加固維修橋梁的方法有很多，各有所長，應用時要因地制宜，結合所處地區的實際情況定出比較好的方案，確保危舊橋的改造工作科學合理、經濟安全。