探讨公路桥梁加固技术与方法
2015-06-24
前言：桥梁加固就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。 桥梁加固的主要内容包括：对服役桥上部构件进行加固，对服役桥下部构进行加固，拓宽桥梁的行车道或人行道 ，升高桥梁上部构造的高度 ，更换桥梁行车道路面或引桥路面结构。在公路桥梁加固过程中，应在充分检查公路桥梁病害的基础上，运用现代化的新型加固技术，工艺和材料，在不损害其使用功能发挥的前提下开展公路桥梁的现代化加固工作，不仅具有十分重要的意义，也是企业可持续发展之根本。
一、桥梁加固的基本特点和要求
必须以原桥结构的设计图纸和检测报告为依据，在对旧桥使用情况进行充分的了解之后才能对加固设计有的放矢。在加固的过程中不能损伤原有结构，在加固完成后结构在最不利荷载组合作用下其强度、刚度和稳定性都能满足适用要求。要采取一定的措施保证新、旧结构的结合面应有足够的抗剪能力，保证应变传递的可靠性，使新旧结构能够一起承受荷载的作用，同时加固设计应考虑结构的耐久性要求，施工工艺要简单可靠，并且尽量减小对交通的影响。桥梁加固必须在原有结构上进行，加固方案的设计与实施必受到原结构形式、结构材料和环境的制约，旧桥加固的特点是加固空间有限，包括施工空间和使用空间的限制，加固后的结构高度要满足桥下通车和相关的要求。对资料比较欠缺的的旧桥要通过荷载试验等手段掌握旧桥的工作状况，同时要考虑新旧结构的共同作用，对加固设计中涉及新、旧设计规范的交叉问题要注意应用和比较。
二、桥梁加固的原则和安全评估
2.1加固桥梁的方式方法很多，主要是在施工工程中根据实际的需要而进行适当的加固，但不管采取哪种方式方法进行桥梁加固，都必须注意以下几个问题：一是坚持经济适用的原则，所采纳的加固方案必须与施工现场的情况基本吻合，在确保加固的前提下再考虑如何降低加固成本，并尽可能的不影响车辆的正常通行，尤其是应考虑加固之后的桥梁是否具有持久性和耐用性。二是尽可能的提升桥梁的外观美。也就是在加固施工中尽可能的不改变桥梁原有的结构形式，既能减少更改结构而造成的成本上涨，还能确保桥梁的外观美。
2.2桥梁的加固不能止于施工完成，而应在施工之后，对工程进行加固效果的评价，进行检测和观察，评价通过后桥梁加固才算完成。桥梁加固后，上部结构要进行静载和动载实验，将试验结果与加固前进行比较，再与所要达到的标准进行比较，看加固是否成功。对下部结构，要运用适当的器械进行频率变化的测评，以此确定桥墩加固效果是否合格。以保证桥梁加固工作科学合理安全。
三、桥梁加固技术要点
3.1上部结构加固技术
(1)粘贴钢板加固混凝土的施工技术是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。
(2)一旦梁强度、刚度、稳定性以及抗裂性能达不到施工规范要求时，就需要采取加固技术，这种加固技术包含对构件截面的加大，配筋的增加以及配筋率的提高三个方面。
(3)采用高速喷射机械把新混凝土混合料接连不断的喷射到已经锚好的钢筋网受喷面上面，通过凝结硬化将其生成钢筋混凝土，进而使得桥梁受力断面增大，要增加一定量的补强钢筋，使得结构整体性得到加强，进而可以承受住更大荷载力。
3.2下部结构加固技术
(1)扩大基础的加固技术
所谓扩大基础的加固法是指将桥梁基础底面积扩大的加固方法。这种方法经常适用在基础承载力不够或者基础埋深特别浅，又为砖石或者混凝土刚性实体式桥梁加固工程中，桥梁基础扩大的底面积经常根据基础强度验算之后才能确定。如果地基的强度可以满足要求但是所存在的缺陷单单是一些不均匀沉降引发的变形过大时，就需要采取把基础底面积扩大的加固方法，这个主要根据地基的变形情况进行计算的。
(2)增补桩基的加固技术
桥梁墩台的基底下面如果有软弱层，就会促使墩台出现沉陷，或者当墩台采用桩基础时，就会由于桩深度不够，加上水流冲刷等诸多原因很容易导致桩出现倾斜，这些病害都是促使桥梁结构难以正常使用甚至导致使用年限受到极大影响的关键性因素。因而说采取增补桩基加固的方法就是比较常用而且施工效果非常好的方法，该加固法一般会在桩式基础附近补加钻孔桩或者打入合适的钢筋混凝土预制桩使得原来的承台得以扩大，进而将基础承载力提高，使得桥梁基础整体上的稳定性得以增强。
3.3桥面铺装层的加固技术
桥面铺装层开裂或剥离等病害，对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀，减弱桥梁的横向整体性。对于石拱桥，由于桥面雨水下渗，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出现渗水现象等。同时由于桥面铺装层的破损，引起桥面平整度差，车辆通行时，使桥梁产生震动，对桥梁产生不利影响，同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况，应采用不同的加固方法，对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻，使用年限短，且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害，在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。
四、桥梁加固的基本方法
4.1加大截面加固法
这种方法是比较传统的加固方法，采用与原结构相同或者相近的材料增大构件截面尺寸和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求桥梁的下部结构能够承受更多的自重，能够提供更高的承载力，有时候要先对桥梁下部结构尽力预加固。这种方法施工工艺简单，适用性强。经过多年的运用，工程单位都有比较先进的施工经验，特别适合于较小跨径的T梁或者板桥的加固。
4.2预应力加固法
这种方法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行性能改造,能大大缩短工期，在加固过程中可以不中断交通。能较大幅度地提高旧桥的承载能力，既可以提高抗弯承载力，也可以提高构件的抗剪能力和刚度，降低旧桥结构的应力水平。预应力筋布置在箱梁体内，对原桥结构损伤小，不影响桥下净空和桥梁美观。
4.3改变结构受力体系加固法
这种方法通过改变旧桥结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。例如在简支梁下增设支架和桥墩，或把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支变连续梁，或在梁下增设钢架或者结合梁等，以减小梁内应力。这种加固方法一般都是在桥下操作，或设置永久设施,由此带来的结果就是减小了桥下的净空，或者在施工期间影响桥下通航。
4.4粘贴FRP加固法
这种方法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料，用粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在旧桥结构的外表面，使之与原桥构件形成整体共同受力。这种方法特点是高强高效，可设计性强，不用改变原桥的外观，对原桥结构的损伤小，使用后的养护维修费用低，几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度。
4.5扩大基础加固法
这种方法使用于基础承载力不足或者埋深太浅，而墩台是刚性实体式基础的情况。扩大基础底面积由地基强度检算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算加以选定。这种方法是在桩式基础的周围补加钻孔桩或者打人预制桩，扩大原承台，以此提供基础的承载力，增强基础的稳定性。
结束语；
公路桥梁的加固是一项系统而又复杂的工作，具有很强的技术性，因而在公路桥梁的加固施工过程中，作为施工企业应坚持经济适用外观美的基本原则。在对桥梁进行加固处理时，必须充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。从技术上采取有效的措施，提高桥梁承载能力，保证交通畅通无阻。
