公路橋梁常用加固技術分析

（重慶交通大學 重慶 400074）

公路橋梁常用加固技術分析

李曉帥

（重慶交通大學 重慶 400074）

作為交通線路的重點，橋梁質量的好壞直接影響整條線路。隨著服役時間的增加和各種不利因素的作用下，橋梁逐漸出現各種病害，需要進行維修與加固。故本文主要介紹了現階段常用的橋梁加固方法，以期對橋梁加固提供一些幫助。

橋梁加固

引言：近幾年國家對基礎設施的投入加大，交通行業得到快速發展，橋梁作為建設的重點之一，無論從數量上還是質量上都有很大的提升，各種大橋、特大橋梁的建設使我國成為橋梁大國。但是與發達國家相比，我國更加注重橋梁的建設，對橋梁的養護、維修、加固還不夠重視。新橋不斷建設的同時原有舊橋也需要不斷養護、維修、加固。其中一部分橋梁由于建設年代較遠，設計荷載較低等原因，已不能適應日益發展的交通的需求，甚至有一部分橋梁成為危橋，危及交通安全。行業內通常做法是對這部分橋梁進行維修加固，增加其承載能力，適應當代交通的需求。實踐證明，合理有效的利用原有橋橋梁，采取恰當的措施不但可以提高或恢復橋梁的通行能力還可以消除安全隱患，取得良好的社會和經濟效益。有關資料統計表明，美國、日本、西歐等發達國家的橋梁改造和加固工程投資與新建橋梁投資基本上持平，各為50%左右，發展的重點已經由橋梁的建設轉移到橋梁的養護、維修、加固。盡管我國交通行業還處于快速發展階段，但舊橋危橋的維修加固費用逐年增加，我國橋梁行業的重心也將逐漸由建設向養護與加固方向傾斜。

橋梁加固的原因：橋梁需要加固的原因主要分為以下4條。（1）；原有橋梁的承載能力不能適應當今交通運輸的需求。隨著汽車制造業技術的不斷發展，載重汽車的承載能力不斷提高，橋梁設計規范也不斷提高橋梁的承載能力。原先橋梁設計規范的汽—8級 、汽—13 級以不能適應現在的運輸要求。（2）；由于設計施工缺陷等原因造成橋梁的承載力沒有達到預期的要求。如混凝土的碳化、施工造成的空洞麻面等原因造成保護層厚度不足，鋼筋銹蝕，導致橋梁的承載力下降。（3）；外界的一些不利因素導致橋梁的承載力下降。如載重汽車的超載運輸對橋梁的破壞；北方冬季為加速橋面積雪的融化而進行的撒鹽會加速鋼筋的銹蝕進而影響橋梁的承載力。（4）；一部分橋梁的服役時間已達到或接近其設計壽命。我國上世紀70、80年代修建的橋梁還有一部分在繼續使用，這部分橋梁由于修建時間較早，缺少養護，已不能適應當代交通的需求，有的甚至成為危橋。

橋梁加固方法：橋梁加固的方法主要通過以下三種方式提高橋梁的承載能力：（1）；改變原有橋梁的受力方式（2）；通過增加受力構件的橫截面面積提高橋梁的承載能力（3）；采用新的構件替代原有構件提高承載力。橋梁加固一般采用加大或修復橋梁構件來提高橋梁局部或整體承載能力或通行能力的措施，較少采用通過改變原結構形式來加固，只有在復雜情況下才更改變其受力結構。

橋梁加固的方法按照受力因素可以分為非預應力加固和預應力加固兩大類。非預應力的加固方法有：加大橫截面加固、擴大基礎加固、粘貼板材加固（主要有粘貼鋼板和粘貼碳纖維布/板）；預應力加固主要采用鋼絞線或碳纖維板對橋梁進行體外預應力加固。

加大橫截面加固法：該方法在原結構上澆筑一定厚度的混凝土，加大受力構件的橫截面面積，通過植筋的方式與原結構結合在一起共同受力，從而增大橋梁的承載能力。加大橫截面加固法是橋梁加固的常用方法之一，該方法主要通過增加橋梁梁肋寬度、厚度或橋面板的厚度來提高橋梁的承載能力。該方法適用范圍廣，施工簡單，容易計算，是一種成熟的橋梁加固技術。但該方法施工時間較長，橋梁的恒載增加明顯，加固后橋梁的有效凈空有所降低。

粘貼板材加固法：粘貼板材加固根據材料的不同主要分為粘貼鋼板和粘貼碳纖維板材。該方法通過采用環氧樹脂膠把鋼板或碳纖維板材粘貼在橋梁受力構件的表面來提高構件的承載能力。其中粘貼鋼板法可以用于受拉或受壓的構件，而粘貼碳纖維板材只能用于受拉構件不能用于受壓構件。這是由兩種材料的力學特性決定的。該方法施工速度快，對外觀或橋下凈空沒有影響或影響很小，但工人的操作水平和熟練程度對加固效果影響較大。

擴大基礎加固法：該方法主要通過增大橋梁基礎的受力面積來提高橋梁的承載力，還可以防止橋梁的進一步沉降。擴大基礎加固發主要適用于基礎承載力不足或基礎沖刷比較嚴重的橋梁。該方法對橋梁的原基礎沒有影響。

預應力加固法：預應力加固法通過張拉鋼絞線或碳纖維板主動給橋梁施加一個力，在提高橋梁的承載力的同時還以有效的減小橋梁的撓度。對于一些高性能材料采用預應力加固技術可以充分發揮材料的高強抗拉的特點。如碳纖維材料的抗拉強度可以達到2000MPa，而其彈性模量與鋼材差不多，如果采用非預應力的加固技術，把碳纖維板材粘貼在橋梁底部，不能充分發揮出材料的抗拉性能。非預應力加固法與預應力加固法相比存在加固材料的應力滯后，協同性能差的現象，而預應力加固法不但可以充分利用其輕質高強的特點，還可以有效延遲構件的開裂，限制裂縫的形成、發展，減小裂縫的寬度，顯著改善結構的工作性能。

預應力加固技術通過錨具將鋼絞線或碳纖維板固定在受力構件上，靠千斤頂張拉錨具從而給鋼絞線或碳纖維板材提供一個張拉應力，充分發揮材料的抗拉特性。現階段鋼絞線預應力加固采用的比較多，碳纖維板預應力加固技術尚處于推廣階段。但由于碳纖維板優異的力學性能，耐腐蝕性能和加固技術的便捷未來有很大的發展空間。

小結：隨著橋梁建設數量的不斷增加，橋梁行業的重心也將由橋梁的建設逐漸向橋梁的維修與加固方向過渡。實踐表明，采用適當的加固技術，可以恢復和提高舊橋的承載能力和通行能力，延長橋梁的使用年限，以滿足現代化交通運輸的需求。實際工程中要從技術性、經濟性、可行性、加固效果等方面綜合分析，一套合理的加固方案是取得良好加固效果的保證。

[1]張鵬.橋梁加固方案的層次分析優選.[J].公路交通科技,2006,7(23):92-95.

[2]徐玉興.關于混凝土橋梁檢測與加固技術的探討.[J].綠色交通,2017,1:227-229.

[3]楊宏,李琦,劉清春,于海洋.不中斷交通的CFRP板加固空心板橋梁技術應用.[J].公路交通技術,2017,2(1):68-73.

[4]邰振偉.簡析橋梁施工養護及加固維修技術.[J].道路橋梁,2016,11:37.

G322

B

1007-6344（2017）06-0337-01