公路橋梁加固方法簡述

【摘 要】隨著公路事業的蓬勃發展，公路的通行能力和服務水平進一步提高和改善。作為交通行業，不僅要積極建設新路、新橋，還要對舊路線進行改造。在舊路改造中，突出的問題是建國以來特別是60-80年代，修建的許多低標準橋梁能否利用，這些舊橋若都要拆除重建，國家不僅要花費大量的投資，而且對環境也會造成污染。這就使得舊橋加固、維修更加重要。舊橋加固、維修既能節約大量投資，又能收到良好的社會經濟效益，消除交通安全隱患，提高公路等級及通行能力和服務水平，但對舊橋加固的研究與實踐是一項非常龐大與復雜的工作。由于歷史和資金的限制本地區，大部分二十世紀六、七十年代甚至五十年代修建的橋梁仍在運行之中，因其設計荷載標準偏低，再加上當時技術水平限制，這些橋梁已成為交通運輸中的潛在隱患。對于這些舊橋若全部推倒重建，既不科學、更不現實。當前，許多舊橋加固過程中，還存在著原始資料、施工、竣工圖紙不全。各種情況因橋、因地不同而異，又無現成可遵循的舊橋加固技術規范，這就使得舊橋加固技術的探索與應用更加艱巨。本文根據近年來所進行的舊橋加固實際情況，介紹了幾種舊橋加固維修方法。

【關鍵詞】 公路橋梁;舊橋;加固維修方法

The highway bridge reinforce a method

Wei Dong-xian

(Pengyang county highway management segment Pengyang Ningxia 756500)

【Abstract】Along with the booming development of highway business， the ability kimono of the go through of highway duty the level be further exaltation and improvement.Be a transportation profession， not only want to be aggressive construction new road， new bridge， return want to carry on reformation to the old route.In the old road reformation， the outstanding problem is to found a nation especially 60 - 80's， build of many low standard bridge can make use of， if these old bridges all want to tore down reconstruction， nation not only want to cost a great deal of of investment， and to the environment will also result in pollution.This make the old bridge reinforce， maintain importance more.The old bridge reinforce， maintain since ability economy pump capital into， again receive a good society economy performance， cancellation the traffic safety be concealed to suffer from， exaltation highway grade and go through ability kimono duty level， but reinforce to the old bridge of research and practice is that one be very huge and complications of work.Because of the restriction native area of history and funds， big and parts of 20 centuries six， 70's even 50's build of bridge still in the movement， because of it design the lotus carry standard low， and at that time technique level restriction， these bridges have become a transportation in of latent and concealed suffer from.For these old bridge if all push over a reconstruction， since not scientific， more not reality.Current， many old bridge reinforce process in， also existence originality data， construction， finish construction diagram paper not whole.Various circumstance is different because of the bridge and because of the ground， again have no ready-made can follow of the old bridge reinforce a technical specification， this make the old bridge reinforce technique of investigate and application more the Jian be huge.This text reinforce an actual circumstance in recent years according to the old bridge for carry on， introduction a few old bridge reinforce to maintain a method.

【Key words】Highway bridge;Old bridge;Reinforce to maintain a method

近年來，我國公路建設事業蓬勃發展，公路的通行能力和服務水平進一步得到改善和提高，尤其是“十五”期間，國家進一步加大了基礎設施建設投資，但公路交通基礎設施建設的“瓶頸”仍然制約著國民經濟的發展。特別是在現有的公路上，許多舊橋，因使用年代較長，特別是在上個世紀60-80年代中期修建的橋梁，當時設計標準低，正在逐步成為危橋，并已成為制約公路提升技術等級的因素，已不適應交通量日益增長和大噸位運輸車輛的要求。而許多舊橋，由于資金等因素的影響，不能及時與道路的拓寬改造同期進行，這就使得舊橋加固、維修更加重要，特別是對貧困地區，既能節約大量投資，又能收到良好的社會經濟效益，消除交通安全隱患，提高公路通行能力和服務水平。

舊橋加固維修，其目的有以下幾種︰1、增加橋面寬度，提高交通運行能力;2、提高技術等級，增加橋梁的承載能力，滿足現代化運輸的要求，特別是大型重型車的與日俱增，對于提高技術標準和承載力，在舊橋加固與維修中、成為首位考慮的因素。

舊橋加固，首先要做的工作是進行公路橋梁檢測，其檢測內容不外乎對橋梁的檢查和荷載試驗評定，分析、評價橋梁缺陷、損傷等產生的原因，所在部位，嚴重程度以及發展趨勢，為橋梁加固和改造提供技術參數，其最有效的方法是采用實橋荷載試驗來取得有關數據，其過程在這里不再贅述。

在舊橋加固改造過程中，盡管每座橋梁的情況各不相同，具有各自不同的特點，但也存在一定的共性，其加固方法和改造技術有:減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結構受力體系等增大橋梁承受活載的能力，此外，對下部結構穩定、支座和行車道伸縮縫適當清潔，改善幾何形狀、加強安全性設施(如改善人行道、柱手及扶手)，這對改善服務性能和延長現有結構使用壽命也都起著重要作用、下面分別就橋梁上、下部結構加固的基本要求和加固改造技術方法分別論述:

1. 加固的基本要求

1.1 經濟費用。一般地說，加固費用比新建費用節省一半時，即應優先考慮加固。

1.2 不中斷交通或盡量少中斷交通。在加固與加寬同時進行的橋梁，可把加寬集中在一側，往往可以將加寬與加固錯開，不搭便橋。

1.3 對已發現的缺陷，要一次加固好，不留后患。加固設計宜按規范進行。

1.4 對原有結構的損傷盡可能減至最低。

1.5 技術可靠，耐久使用，養護方便。

2. 舊橋上部結構加固、改造技術和方法

2.1 橋面補強層加固法。

即在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁體形成整體，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 增大截面和配筋補強加固法。

當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時，通常利用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率等方法來進行加固。這種方法是在梁底面或側面加大尺寸，增加主筋，提高梁的有效高度和抗彎強度從而提高梁的承載能力。該方法被廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

增大截面和配筋加固法又稱外包混凝土加固法，它是增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂縫，梁式橋和拱式橋等舊橋均可采用該方法加固。

采用增大截面和配筋夾固舊橋、其承載力計算受到原配件應力應變的影響，不能簡單的作為整體截面有關公式計算，在加固計算中，首先應確定加固前構件的實際應力應變水平，并考慮新混凝土與原結構共同工作的程度，然后，進行合理計算。

2.3 錨噴混凝土加固法。

借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續地噴射到以錨固好鋼筋網的受噴面上，凝結硬化而成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外部荷載作用，提高橋梁承載能力。

2.4 粘貼鋼板夾固法。

當交通量增加，主梁出現承載力不足，或縱向主筋出現嚴重腐蝕的情況下，梁板橋的主梁會出現嚴重的橫向裂縫。采用粘接及幾錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉或薄弱部位，使其與結構形成整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，以達到提高梁的承載能力的目的，這種加固方法的特點是:

(1)不需要破壞被加固的原結構尺寸;

(2)施工工藝簡單，施工質量較易控制;

(3)施工工期短。

2.5 拱圈增設套拱加固法。

當拱式橋梁的主拱圈為等截面的磚、石或砼等實體半拱時，上下部構造無病害，同時橋下凈空與泄水面積容許部分縮小時，可在原拱圈腹面下增設一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆筑或錨噴砼新拱圈，外型上就像是在原拱圈下面套做了一個新拱圈。

2.6 碳纖維布加固梁式橋。

碳纖維布是一種新型建材，因其質輕、耐腐蝕，片材很薄，抗拉強度高而被廣泛應用于土木工程的加固與補強上。碳纖維布加固法亦被視為梁式橋加固補強、提高承載能力，尤其是當橋下凈空受限制時首選的加固方法。

碳纖維布加固受力特點:(1)采用碳纖維布對舊橋加固補強，能最小程度的改變原有結構的應力分布，保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力，對原結構不產生損傷。(2)碳纖維布能有效地封閉原砼的裂縫，約束砼表面裂縫再擴展，從而達到提高構件抗彎剛度，減少構件撓度，改善梁體受力狀態。(3)碳纖維布能夠提高砼抗剪承載力，其作用機理與箍筋相似，同時還能明顯改變構件的變形性能，增強構件的變形能力。(4)碳纖維布加固混凝土構件，在提高其受彎承載能力的同時，還可能影響受彎構件的破壞形態，使用碳纖維加固橋梁后，尤其是碳纖維過量應用后，構件的破壞形態將由碳纖維布被拉斷引起的破壞轉變為混凝土被壓碎而破壞。還由于碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋的共同工作會減弱鋼筋塑性性能對構件延性的影響，碳纖維布用量過多，構件延性將有所降低。因此，碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋的加固補強時，應根據實際情況合理使用，既不能用量過少，達不到橋梁加固的作用，又不能用量過多，既浪費了材料，又改變了受彎構件的破壞形態。

(5)碳纖維布可適應不同構件形態;

成形方便、靈活。斜、彎、坡及異型結構的補強，采用傳統的方法，施工難度極大，采用碳纖維布補強法，因碳纖維布的隨型性極強的特點，可以隨構件外形變化隨意施工，從而降低施工難度，減少施工成本，縮短工期，產生可觀的社會及經濟效益。

2.7 體外預應力加固法。

對于鋼筋混凝土或預應力砼梁或板，采取對受拉區施以體外預應力加固，可能抵消部分自重應力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承載能力。

體外預應力加固法的優點

(1)在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調整原結構的受力情況，提高承重結構的剛度和抗裂性能。

(2)由于承重結構自重增加量小，故對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節省對墩臺及基礎的加固費用。

(3)預應力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高提高橋梁荷載等級的措施。

2.8 雙曲拱調整恒載加固法。

有幾種情況，一種是推力太大，橋臺有位移，就需要減輕拱上建筑重量，如空腹拱改為輕型板，去除填料改成混凝土橋面等等，減小推力。但是要注意，拱橋正是要利用推力。減輕恒載對于主拱圈本身，并不總是有利的，往往軸力減小，引起偏心距的增大。

另一種情況是拱頂下沉，這時往往養護上采用加厚路面找平的辦法，這樣拱頂區段增加恒載，使拱頂繼續下沉，甚至導致主拱圈開裂，這時應該在拱頂區段填輕料，或重新拉縱坡，拱頂段不用填料用混凝土橋面的辦法進行調整。

還有一種情況是跨徑較大、但壓力線與拱軸線偏離較大，可以調整拱土建筑恒載，使壓力線與拱軸線接近，以此達到加固的目的。

3. 舊橋下部結構加固、改造技術方法

3.1 擴大基礎加固法。

這種方法適用于基礎承載力不足或埋深較淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實體或基礎的情況，擴大基礎底面積應由土基強度驗算來確定。

3.2 增補樁基加固法。

是在原舊橋樁式基礎的周圍補加鉆孔樁，或打入鋼筋砼預制樁，擴大原有承臺，以此提供基礎的承載能力，增強基礎的穩定性。

3.3 鋼筋砼套箍或護套加固法。

當橋梁墩臺由于基礎埋深不夠或其他的原因，導致墩臺開裂破損，有時會出現貫通裂縫，可采用此種方法加固。

3.4 墩臺拓寬方法。

利用舊橋基礎，靠墩臺、蓋梁來挑出懸臂加寬部分，以此安裝加寬的上部結構，采用此種方法，前提是，舊橋墩基礎，必須完好、穩定、且需經驗算滿足承載力要求。

3.5 砌筑加固法。

本方法適用于水位較淺的河流和季節性河流。當河流沖刷危及基礎時采用圍繞墩臺、修筑圍堰、將水抽干，以砌石或混凝土填補沖空部分，防止河水對河床墩臺基礎的沖刷。

總之，在舊橋加固改造中，應依據所要加固橋梁自身的情況，充分考慮各種因素，因地制宜，因橋而定。無論采用何種方法，加固后均要滿足加固的目的和意圖，同時應考慮合理的經濟造價。總結經驗，推廣加固技術，使舊橋盡可能發揮作用，讓有限的資金發揮到更大的效益，使橋梁建設真正步入“建養并重”的可持續發展道路。

參考文獻

[1] 《公路舊橋加固技術》人民交通出版社

[2] 《公路養護技術規范》人民交通出版社

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[文章編號]1619-2737(2010)02-16-35