橋梁維修加固技術及應用

巨雅琴

摘 要：公路橋梁的施工建設是為了滿足公路交通運輸需求，隨著現代化社會經濟的不斷發展，公路橋梁建設數量增加，但由于長時間受車輛荷載、環境等因素的影響，導致橋梁出現了破損、裂縫、變形等，給車輛行駛安全和橋梁正常通行造成了極大的安全隱患，難以滿足現代交通運輸發展需要，因而對橋梁采用合理的加固維修技術措施，以達到恢復和提高舊橋的承載能力和通行能力、延長橋梁使用壽命的目的。本文在此基礎上，主要對橋梁維修加固施工技術特點及其應用等方面進行研究和分析。

關鍵詞：橋梁；加固維修；施工技術；交通運輸

中圖分類號：U44 文獻標志碼：A

公路橋梁在使用磨損和年久失修的情況下出現老化問題，大量危橋、病橋以及質量問題嚴重的公路工程，給正常的道路運行帶來安全威脅，尤其是一些重型車輛和大荷載車輛在公路危橋上的行駛，會加劇公路危橋老化程度。因而采用合理的技術方法，對橋梁進行加固維修，及時發現和解決橋梁結構、公路質量等問題，對于保證道路交通安全，延長橋梁、公路等基礎設施的使用年限等具有重要意義。關于橋梁加固維修的主要內容、施工流程以及工藝技術等均需要從工程實踐的角度展開研究與探討。

1 橋梁加固維修的內容及原理

橋梁加固維修的原因主要是橋梁的重要結構部位存在嚴重的質量危害，并且結構病害存在繼續擴張趨勢且橋梁的關鍵部位強度已經達到了極限，鋼筋的斷裂痕跡明顯，甚至直接導致了橋梁的混凝土結構變形、變性和失穩。橋梁結構的剛度、強度以及穩定度均受到不同程度的損害，自身的承載力相較于標準設計已經下降25%以上，給橋梁通行以及車輛行駛均帶來嚴重的安全隱患。對橋梁進行維修加固需要先對橋梁的危險程度進行檢測，了解橋梁的病害程度，并據此進行橋梁評價，制定出合理的橋梁維修加固方案，明確橋梁加固的目的。在橋梁加固維修施工的過程中，要對具體的施工技術進行合理選用，堅持安全、高效、便捷等原則，對橋梁上部結構、下部結構以及橋梁主要部位分別進行維修加固，控制好各項技術指標，提升橋梁加固維修施工效果。

2 橋梁加固維修施工流程安排

2.1 橋梁檢測

橋梁加固維修是對橋梁的質量問題進行修復和解決，制定具體的橋梁加固維修施工方案前，要對橋梁病害特點、維修加固內容以及增強荷載的技術方法等進行研究。橋梁檢測，要進一步了解橋梁加固中需要使用的裝備，根據橋梁病害檢測和評定結果，設計施工圖紙，確立加固維修方案。

2.2 病害評價

橋梁的病害評價是對橋梁的使用價值、功能特點以及承載力方面進行綜合評價。其中，橋梁使用功能評價包括：①分析橋梁的設計指標是否符合工程標準。具體指橋梁的基礎埋深、設計荷載、橋面凈空以及孔徑等方面；②了解橋梁的橋梁結構是否具備使用標準以及橋梁是否受到裂縫、疲勞能力和伸縮縫的影響；③對橋梁不同結構部位進行病害評價，能夠使橋梁加固維修方案更加具有經濟適用性特點。

2.3 加固施工與檢測

橋梁加固維修施工，要按照橋梁檢測分析結果，對橋梁加固維修方案進行完善和補充，選擇適用的施工方案后，合理安排施工流程，控制各項技術指標。在完成橋梁加固維修施工后，要對橋梁進行檢測，有關部門在靜荷載試驗和動荷載試驗中綜合評定橋梁加固維修效果，并在此基礎上對車輛通行方案進行設計優化。

3 橋梁加固維修施工技術應用分析

3.1 粘貼鋼板法

建造年代較為久遠或是荷載標準設計偏低的公路橋梁由于年久失修成為危橋，即橋梁結構失穩、老化，存在嚴重的質量問題。橋梁加固維修施工中運用的粘貼鋼板法，是指用建筑結構膠把高強度的鋼板粘貼到需要加固處理的部位，使其與原混凝土作為一個整體共同受力，且能發揮鋼板的強度，有效提高構件的剛度和承載力。這種加固方法適用于橋梁主筋銹蝕較嚴重或橋梁承載力不足的情況。其優點是施工簡單、快速，占用空間小且加固周期短。缺點是對施工工藝要求較高，鋼板本身的防腐養護任務繁重。

3.2 粘貼碳纖維

橋梁加固中使用碳纖維加固法，是指在橋梁混凝土結構的受拉表面通過環氧樹脂粘貼碳纖維，碳纖維的抗拉強度高，因而能夠和橋梁受損面形成新的受力整體，提高荷載力。粘貼碳纖維法在橋梁加固的應用中具有較好的補強效果，碳纖維片抗拉強度是鋼板的10倍以上，抗鹽、抗酸、抗堿，在惡劣環境下也具備抗腐蝕效果。

3.3 預應力橋梁加固

對橋梁進行加固維修施工的過程中施加預應力，但是在預應力橋梁加固中要注意體外預應力鋼筋可以選用不同樣式，如鋼絞線、高強鋼絲束、精扎螺紋鋼等，以改善原結構受力狀況。體外預應力加固自重增加很少，對墩臺基礎受力的影響較小。根據日后公路橋梁的養護、加固和維修需求，選擇可補拉、可更換或不可更換類型的。

3.4 橋面補強層加固法

橋面補強層加固法是指橋面板加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原橋面形成一個整體，從而達到橋面整體剛度要求，提高橋梁承載能力。受橋面補強層厚度的限制，這種加固方法主要適用于中小跨徑的橋梁。同時，由于加鋪補強層，橋面的高度將受到影響，連接路面或橋面縱坡時應做相應調整。橋面補強層加固法施工工藝流程為：①交通管制；②拆除原橋面鋪裝；③種植鋼筋；④鋪設橋面鋼筋網；⑤澆筑橋面鋪裝混凝土；⑥恢復交通。

4 橋梁加固維修技術的應用

臨夏公路管理局管養的G309線湟水河橋，修建于1968年6月，橋梁全長208.7m，橋面凈寬5.5m，上部結構為雙曲拱，下部結構為重力式墩， 原設計荷載汽-13，掛-60。該橋建造年代久遠，由于受到長期超載車輛和重型車輛的行駛，導致橋梁受力情況超出設計標準，橋梁主要病害：①橋面出現多處縱橫向裂縫，破損嚴重；②車輛行駛過橋時振動較大，橋梁有嚴重變形；③3號墩臺有局部縱橫向裂縫；④各跨拱肋出現多處縱向裂縫。2010年評定為五類危橋。

該橋于2011年6月開始加固維修，維修加固方案：①拱肋用鋼箱梁加固技術，鋼箱梁加固時，先制作鋼板及處理混凝土表面，粘貼鋼板，用螺栓固定，再焊接鋼板，最后注膠；②用環氧樹脂結構膠封閉拱圈及墩臺處裂縫；③拆除原橋面鋪裝層，用Φ16鋼筋植筋，再鋪筑10cm C40鋼筋混凝土；④更換全橋伸縮縫，用TST伸縮縫；⑤更換全橋護欄；⑥完善泄水系統；⑦為保證行車安全，橋面上下游100m處設置鋼筋混凝土護欄。

結語

我國交通運輸量迅速增長，車輛密度和車輛軸重不斷加大，使得公路橋梁不堪重負，橋梁老化程度加劇，橋梁維修加固問題已成為我們普遍關注的問題。在選用橋梁加固維修施工技術的過程中需要注意對橋梁結構進行分析，綜合運用先進設備、新型材料以及改造技術等，對橋梁的使用性能予以優化、延長其使用壽命，使其能夠更好地滿足交通運輸發展的需求。橋梁維修加固技術應用要具有針對性，對工藝流程合理安排、對技術方法科學分析，因地制宜，確保橋梁維修加固工作科學合理、經濟安全。

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