橋梁加固技術研究

海南交通工程監理公司 丁向軍

橋梁加固技術研究

海南交通工程監理公司 丁向軍

我國橋梁數量眾多，橋梁技術發展較快，但橋梁養護、維修加固技術發展相對滯后。隨著橋梁建設的發展，現橋梁的加固維修問題已引起人們的普遍關注。

一、橋梁加固原則

橋梁加固一般是通過對構件的補強和結構性能的改善來恢復或提高現有橋梁的承載能力，以延長使用年限，適應現代交通運輸的要求。通常，橋梁的加固包括現有橋梁的改造及病害橋梁的修復兩類。橋梁的加固應遵循如下原則。

1.橋梁加固要遵循“安全、實用、美觀”的原則，方案的選擇、幾何尺寸的擬定要實用有效，同時還要考慮技術、施工方法的可行性。

2.橋梁加固需進行相關評估。加固設計的內容及范圍，應根據評估結論和委托方提出的要求確定。

3.橋梁加固要經濟安全。建立橋梁維修、加固、重建的經濟分析模型，選擇技術可行、經濟合理、對現有交通干擾較小的實施方案，以保證改造后的橋梁能安全運營。

4.加固設計方案選取要合適。對于大橋、特大橋，其主要承重構件需要加固補強時，加固設計方案應不少于兩個，利于方案比選和經濟評估，選擇最佳加固方案。加固設計及施工盡量不損壞原結構，并保留具有利用價值的構件，避免不必要的拆除。

二、橋梁安全評估

1.受損現狀評估。橋梁維修加固前，要對橋梁的劣化與受損情況進行全面檢測，依據受損現狀進行安全性評估，確定結構物實際承載能力，判斷損傷是否對橋梁承載力和耐久性構成威脅。

2.結構強度評估。應詳細評估其結構現有強度是否能夠承受實際荷載，以判定橋梁承載能力的安全性；應綜合考慮結構損傷、材質劣化、施工缺陷等狀況與周圍環境條件，合理判斷結構的使用壽命。

三、橋梁加固方法

橋梁的各類加固方法中，既有國內外已經廣泛采用的傳統加固法，如套拱加固法、橋面補強層加固法、套箍加固法等，也有采用新材料、新技術加固法，如粘貼碳纖維加固法、壁可（BICS）法修補裂縫、注漿法加固、橋梁整體頂升加固等。

1.封縫處理。先用鋼絲刷清除裂縫表面的灰塵、浮碴及松散物，確定需要封閉的范圍；用氣壓為0.2 MPa的壓縮空氣清除縫內浮塵，用工業丙酮將裂縫刷洗干凈。沿清理好的縫涂一層環氧樹脂膠，留出埋設灌漿底座的位置，待膠干后用樹脂膠埋設灌漿底座。灌漿材料選用一灌漿材料，在干燥或潮濕環境下固化具有收縮性小、強度高、韌性好、可灌性好等特點，漿液配比均須說明。施工時，先將配制好的漿液吸入軟管，裝好注漿器，逐孔灌漿，如單孔不足可取下灌漿器，補充后再繼續灌注，灌后及時堵死灌漿孔。灌漿完畢，待樹脂初凝后，鑿除灌漿底座，并用環氧樹脂膠封縫。

2.蓋梁加固。蓋梁側面粘貼的鋼板應預先設計尺寸裁出備用，在蓋梁側面放出黏鋼位置大樣，并用切割機沿邊線切割砼（深1 cm），然后用鋼釬鑿毛，剔出帶槽，在剔好的槽內按設計錨固間距鉆孔，空乓機吹凈孔內粉塵后，用配好的環氧樹脂在孔內植入螺栓。根據蓋梁預埋螺栓情況確定，鋼帶鉆孔位置，用丙酮對鋼板貓結面及鹼表面進行擦拭，去除灰塵及油漬；用角磨機對鑰板貓合面除銹，并打出橫紋貓結。硅表面用毛刷涂一道環氧膠液，鋼板翁結面涂抹配好的環氧砂漿，砂漿涂抹宜中厚外薄，均勻一致，然后對準孔位黏合到硅表面。鋼板黏好后立即緊固螺母，交替間隔緊固，同時不斷輕敲鋼板使砂漿擴散，排出氣泡，使鑰板平整，漿體飽滿密實。黏完鋼板30 h后，用小錘輕敲鋼板表面，判斷密實程度。鋼板貓結合格后，應及時刷防銹漆。鋼板的環氧砂漿固化后，支立模板在蓋梁底部澆筑環氧砂漿。環氧鹼應澆筑密實，與原硅結為一體。

3.橋墩加固處理。其改造的主要技術途徑有加強薄弱構件、增加輔助構件、改變結構體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎等技術。

橋墩側面裂縫封縫后，先在側面縱向粘貼兩層碳纖維片，再環向粘貼兩層碳纖維片。加固前對加固橋面進行交通控制，盡可能對加固構件卸荷加固底面的硅表層出現的剝落、空鼓、腐蝕等部位先鑿除，用角磨機、砂紙等除去鹼表面的浮漿、油污，構件表面打磨平整，轉角處打成圓弧狀。硅表面清理干凈并保持干燥。將底層樹脂均勻刷于鹼表面，待固化后以指觸干燥為準，再將構件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤膠調好后均勻涂于待粘貼部位，將裁好的碳纖維片黏于構件上用滾筒反復滾壓去除氣泡，將浸潤膠充分浸透碳纖維片，待碳纖維片表面指觸干燥后可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與鹼的黏結質量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查，總有效面積不應小于95%，當空鼓面積小于10 000 mm2時，可用針管注膠的方法進行修補；當空鼓面積大于10 000 mm2時，應將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片，搭接長度不應小于100 mm。加固后的碳纖維片表面應涂一層水泥漆進行保護。

四、橋梁加固效果評價

橋梁加固應在總結經驗和技術進步的基礎上形成專門規范，要重視對加固后的橋梁進行檢測和觀察，以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結構檢測通常用靜載或動載試驗，將試驗結果與加固設計的計算結果進行對比，以此來判斷橋梁加固成功與否。但對下部結構而言，不方便進行荷載試驗，通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。

綜上，橋梁的加固技術是一門新技術，是21世紀公路橋梁施工領域發展速度最快、用途最廣的一門科學技術。然而，加固施工工藝相對較復雜，探索性、實踐性、技術性較強，需要在實踐中不斷積累經驗，總結分析后期使用效果，判斷加固方法的科學性、適用性和針對性，更好地為我國的經濟建設服務。