鋼筋混凝土橋梁加固與改造概述

梁艷軍

摘 要：詳細介紹了舊橋加固的過程，以及混凝土補強加固技術、方法和選用補強加固方法的原則，對舊橋加固方法的選用具有參考價值。

關鍵詞：混凝土橋梁；補強；加固； 改造

1、前言

隨著我國公路交通事業的迅猛發展，公路交通量不斷增加，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是推行拖掛運輸和集裝箱運輸后，公路橋梁負荷日趨加重。公路橋梁有一部分是我國20世紀60年代一70年代修建的，因其設計荷載標準偏低，普遍存在承載力不足的問題；另外隨著時間推移，橋梁本身也難免發生各種各樣的病害，影響其承載能力和使用壽命。因此，采用適當的加固和改造技術措施，恢復和提高橋梁的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以適應現代化交通運輸的需要。本文對目前國內橋梁加固的相關知識與加固方法進行闡述。

2、橋梁缺陷檢測與評估

為了選定技術上可行、經濟上合理的橋梁加固改造方案，首先必須對橋梁技術狀況，各種缺陷、 病害進行全面細致的檢查和檢測。在檢查檢測的基礎上，對舊橋工程現狀、承載能力做出正確的評價，是舊橋加固、 改造工作的重要環節之一。

2.1、橋梁缺陷檢測

通過對橋梁的技術狀況、缺陷和損傷進行全面細致、深入的現場檢查，查明缺陷或潛在缺陷和損傷的性質、所在部位、嚴重程度及發展趨勢，弄清產生缺陷、發生損傷的原因，以便能分析評價缺陷和損傷對橋梁質量及承載能力產生的影響，并為橋梁加固和改造設計提供具體技術資料。實踐中，經常采用實橋荷載試驗來評定舊橋的承載能力和安全度，尤其是那些缺乏原始設計資料和圖紙的舊橋。

2.2、橋梁評估

依據橋梁缺陷檢測技術資料，在舊橋使用功能、結構承載力和使用價值等3個方面進行橋梁評估。

3、補強加固方法選用原則

1）采用加固方案之前預先考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好耐久性等方面的要求。

2）補強加固是通過加大或修復橋梁構件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。因此橋梁加固工作一般以不更改原結構形式為原則，在兼顧經濟性的前提下，只有在較復雜的情況下，才可考慮更改結構形式。如果采用補強加固的方式仍不能達到交通運輸要求，則須考慮進行重建橋梁的部分或全部。

3）選擇橋梁加固方式時，必須考慮舊橋現狀，承載能力減弱的程度以及日后交通量，最好參考已經成功完成補強加固的橋梁施工。

4）采用擴大或增加橋梁構件斷面的方法進行加固前，應考慮增加部分與原有部件的結合效果。

4、混凝土橋梁補強加固與改造方法

4.1、橋面補強層加固法

在梁頂上加鋪一層混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使加鋪層與原有主梁形成整體，增大主梁有效高度，提高抗壓截面強度，改善橋梁荷載橫向分布力，從而達到提高橋梁承載的目的。

4.2、增大截面和配筋加固法

當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時， 通常采用增大構件截面，增加配筋，提高配筋率的方法。這種方法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

4.3、錨噴混凝土加固法

借助高速噴射機械，將混凝土連續地噴射到已錨鋼筋網的受噴面上，凝結硬化而形成鋼筋混凝土從而增大橋梁的受力斷面，增加補強鋼筋，加強結構的整體性，使其承受更大的外荷載作用。

4.4、有黏結外包型鋼加固法

采用環氧樹脂黏結材料將型鋼與被加固鋼筋混凝土梁黏結成一整體，加固后的構件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅提高。該法也稱濕式外包鋼加固法，特點是受力可靠施工簡便，現場工作量小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于60℃以上的高溫場所。適用于不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

4.5、粘貼鋼板加固法

當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，可用黏結劑及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，以鋼板代替補強鋼筋，提高橋梁的承載能力與耐久性。

4.6、粘貼碳纖維布加固法

采用建筑結構膠將纖維布粘貼在混凝土結構受拉區域，當結構荷載增加時，纖維布因與混凝土協調變形而共同受力，從而使混凝土構件提高承載能力和剛度。除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維修費用較低等優點，適用于各種受力性質的混凝土結構構件。

4.7、錨栓錨固法

該法適用于混凝土強度等級為C20一C60的混凝土承載結構的改造與加固，不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。

4.8、體外預應力加固法

對于鋼筋混凝土或預應力混凝土梁或板，采用對受拉區施以體外預應力，從而改變原結構的內力分布，并降低原結構應力水平，使結構總承載力顯著提高，且可減少結構的變形、裂縫寬度縮小甚至完全閉合。根據被加固結構受力要求不同，預應力拉桿加固法又分為3種，即水平拉桿、下撐式拉桿和組合式拉桿。

4.9、改變結構受力體系加固法

這種加固改造方法是通過改變橋梁結構受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的，是目前國內外常用來解決臨時通行超重車輛的一種加固措施。

4.10、增設縱梁加固法

在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接，共同受力。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，則兼有加寬作用。

5、橋梁加固改造應注意的問題

1 ） 加固后的橋梁，在使用荷載作用下，原有結構和新增加的結構各部分的強度、剛度和裂縫均應符合現行設計規范的要求。

2 ） 當僅要求提高承載能力時，加固改造工作可以在原結構保持恒載應力狀態下進行。

3 ） 如果通過檢測和計算，原結構的工作應力已接近或已超過允許限值，需要減少原橋的恒載應力，應采取一定的卸載措施。使橋梁卸去部分恒載的情況下進行加固，此時新構件（截面）處與原結構共同承擔活載外，還承擔原來結構的一部分恒載， 新舊結構按整體受力計算。

4 ） 采用增大截面法進行舊橋加固改造時，由于新舊結構的材料性質或混凝土之間收縮率的不同，引起結構內力的重分布，在新舊材料或新舊混凝土的結合面上將出現較大的拉應力，容易出現裂縫而影響到結構的整體性。

6、結束語

在舊橋加固改造工程中，盡管每座舊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。我們應遵循橋梁加固改造的共性，結合具體橋梁的特性，在實踐中發揮積極性和創造性，不斷改進和探索，采用最先進技術和材料，在舊橋利用、加固改造工作中，創造和總結出多種切實可行的方法，為開辟一條新路打下堅實的基礎，使舊橋繼續發揮固有的使用功能，以保證公路交通暢通無阻。

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