淺談預應力混凝土連續箱梁橋加固方法

彭國強

摘要：隨著我國經濟的迅速發展，交通量及運載量的迅猛增加，以及由于地理環境、自然災害、維修養護不及時等因素的影響，國內許多橋梁出現各種各樣的問題，例如總體承載力不足、裂縫、混凝土松散剝落、鋼筋外露生銹等。這些危橋不僅影響道路的通行能力，也對人們的生命安全造成威脅。采用適當的加固方法對危橋進行修補，可以暫時滿足現代交通運輸的需求。本人根據實際施工經驗，通過本文來探討橋梁加固的常用加固技術和加固方法。

關鍵詞：橋梁加固；加固技術；加固方法

一、橋梁病害出現的原因

我國幅員遼闊，南北氣候差異大，以及橋梁結構種類繁多，使得橋梁病害出現的原因也各式各異，但總體可分為以下原因：

1.橋梁原設計的荷載是依據當時的社會環境決定，但社會進步后，車輛荷載加大，因車輛的超載、超限導致橋梁長期受壓而產生病害。

2.結構勘察設計及過程施工中存在缺陷，在設計橋梁之前，沒有提前做好科學詳細的勘察工作，對后期的設計環節造成影響，亦或施工單位在建設橋梁過程中，出現偷工減料、不按照設計圖紙進行施工等情況，導致橋梁的使用性能不能滿足要求。

3.相關部門不重視橋梁的養護工作，不及時消除橋梁已產生的病害，導致病害擴大化。例如發現橋梁產生裂縫之后，不對裂縫及時進行修補，導致橋梁鋼筋受到濕潤空氣的腐蝕，加大橋梁的損壞。

4.自然災害對橋梁的影響，如溫差、山洪、滑坡、地震等因素均能對橋梁產生重大影響。

二、橋梁加固的重要性

1、提高橋梁使用安全性，對有病害的橋梁進行加固后，橋梁的安全性能得到提高，不僅可以減少交通事故的發生，還可以提高橋梁的承載能力，延長橋梁的使用壽命，提高橋梁的使用性能和經濟性能。

2、減少成本支出，加固橋梁的成本遠遠低于新建橋梁，能夠在人力及資金上給予很大程度上的節約，而且很多加固措施可以在不封閉交通的情況下進行，這樣在提高橋梁安全性的同時亦不影響人們的出行。加固橋梁也可以減少建筑垃圾的產生，避免對社會造成環境污染和資源浪費。

三、橋梁加固的原則

橋梁加固應選擇技術可靠，具有長期加固效果，能滿足結構耐久性要求的加固工藝。加固方法應盡可能減少對原結構的損傷，加固所需施工設備盡量簡單，材料用量少，費用經濟合理，加固施工時不中斷或者少中斷交通。

四、橋梁加固技術的應用

1.裂縫修補

橋梁產生裂縫主要有兩方面的因素，一是建設期因施工不當，偷工減料等原因致使新建橋梁本身就有輕微裂縫，后在濕潤空氣腐蝕、混凝土骨料反應的外部影響下，裂縫增加；二是運營期因荷載加重、橋梁超負荷使用等各種原因致使橋梁產生裂縫。裂縫修補可根據縫的大小，進行封縫施工或者灌縫施工。其作用機理都是將膠液注入裂縫內，使其擴散、固化，固化后膠體產生較高的粘結強度，能使裂縫兩側的混凝土較好粘結，并杜絕空氣對內部鋼筋的腐蝕。

對于裂縫寬較小的裂縫，可采用封縫法修補裂縫。將原箱梁混凝土表面浮渣清除干凈后，用丙酮將裂縫周圍的油污擦洗干凈并保持干燥，然后在裂縫兩側涂刷改性環氧底膠，保證裂縫內含膠飽滿。待底膠干燥后，混凝土表面缺陷可用改性環氧膠水泥修補。

對于裂縫寬較大的裂縫，可采用灌縫法修補裂縫。先騎縫鑿一條寬度不小于10mm，深度不小于15mm的V型槽，然后沿裂縫用電錘鉆孔，孔位一般布置在裂縫兩端、縫寬和兩條裂縫交叉處，孔間距為30～50cm，每一條縫應有一個進料孔、排氣孔、出料孔。接著用空氣壓縮機吹除裂縫、V型槽、鉆孔內的浮塵，并用丙酮清油去污。待干燥后，在孔位處布置注膠嘴，注膠嘴用丙酮擦洗干凈，底盤周圍應均勻涂抹1～2mm厚改性環氧水泥，并與孔眼對準埋貼于裂縫上。用封縫膠填充V型槽，待膠液凝固后，檢查裂縫處是否有漏氣的地方，若無漏氣便進行灌漿處理。灌漿最佳施工溫度為20～25℃，豎縫應自下而上進行灌注，平縫先低后高進行灌注，灌注過程中要嚴格控制壓力，保證裂縫可以充填密實。灌漿完畢后，要檢查飽滿程度。可采用超聲波探傷儀檢測或者取芯檢查。

2.粘貼鋼板

粘貼鋼板就是通過將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構的受力或薄弱部位來增加箱梁結構表面的配筋率，進而增加箱梁結構的強度，對箱梁構件的裂縫擴大及應力發展產生抑制，大大提高箱梁結構的承載能力。粘貼鋼板具有占地空間小，施工周期短；材料消耗小；工藝簡便等優點。

在粘貼鋼板之前，我們要先根據圖紙在需粘鋼的混凝土表面放出鋼板位置及螺栓孔位，螺栓孔位不應破壞原橋預應力筋和主鋼筋。然后鑿除粘鋼位置的混凝土表層砂漿，以粗骨料外露最佳，用電錘鉆出螺栓孔位，鉆孔直徑應比螺栓直徑大四毫米。鉆出孔位后用鋼絲刷和空氣壓縮機清除灰塵，用丙酮去除混凝土表面和螺栓油污，然后進行植筋操作。鋼板沖孔可依據現場實際孔位進行，并用砂輪機對鋼板粘貼面進行除銹及打磨處理，打磨紋路宜與鋼板受力方向成90度，用丙酮清洗混凝土表面和鋼板粘貼面后可進行粘鋼。先在鋼板上涂滿粘鋼膠，保證中間厚兩邊薄，然后在混凝土表面涂一層膠，粘貼時用橡皮錘從中間向兩邊輕敲，這樣粘貼后里面不容易產生間隙，待膠液從鋼板兩邊溢出后，粘鋼完成。

3.箱梁腹板加厚及增加預應力鋼束

箱梁腹板加厚和增加預應力鋼束是通過增加腹板截面面積和增加預應力來提高梁體剛度和結構的抗彎抗剪力。但這種加固方法使得梁體自重增加較多，故在選擇這種方法之前要考慮基礎的承載能力。腹板加厚及增加預應力鋼束施工內容較多，工程量大，在施工過程中為保證新舊混凝土截面有效結合，應在封閉交通后進行施工。

在腹板加厚之前，要先探查腹板上的裂縫，并將裂縫做封閉處理，然后對腹板做打磨及鑿毛處理，用空壓機吹走粉塵。對原箱梁腹板內部預應力及鋼筋進行探測，在后續預應力定位孔及植筋孔施工中，應避開原鋼絞線，防止對原橋造成破壞，但預應力鋼束定位孔不得變動。用鋼絲刷及空壓機清除孔內灰塵后，用膠槍將孔內2/3注滿植筋膠，然后插入鋼筋及預應力定位筋。待支模完成后便可澆筑混凝土，在澆筑混凝土之前，應預先進行混凝土配合比、坍落度、坍落擴展度、強度、彈性模量等性能試驗。腹板加厚砼澆注期間監測單位應實時監測梁體應力、撓度的變化，如有異常，應及時反饋，采取處理措施。待混凝土強度達到設計強度的95%后，可進行預應力鋼束張拉。張拉應遵循均勻對稱張拉原則，張拉后應及時灌漿。

結束語：

隨著我國的交通行業的快速發展，危橋數量在日益增加，及時的選擇合適的加固方法不僅可以在投入少量資金的情況下，延長橋梁的使用壽命，也能在滿足我國現階段的交通通行要求下，為我國帶來巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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（作者單位：武漢二航路橋特種工程有限責任公司）