公路桥梁抗震加固技术探析
2015-07-29
在世界上主要有两个地震频发的地带，欧亚地震带与环太平洋地震带，其中环太平洋地震带是相对比较活跃的，世界上百分之八十的地震都集中在这。我国大部分地区是处在欧亚地震带上，地震发生的频率也是比较多。公路交通的安全、稳定性是开展抗震救灾工作的命脉，桥梁就是公路交通中比较重要的环节，是公路交通网中关键所在，当发生地震的时候，桥梁工程遭到损坏，失去了正常使用的功能，阻碍了抗震救灾工作的开展，进一步导致财产以及生命安全的损失。所以，一定要对公路桥梁的抗震加固技术进行研究，并且已经成为工程发展的必然结果。
一、研究抗震加固技术的意义
随着国民经济的不断发展，交通运输行业得到了飞速的发展，交通量飞涨，车辆的载重也越来越大。很多桥梁尤其是一些按照旧规范标准进行建设的老桥，由于设计、施工或者使用过程不当而产生的不同程度的损坏，导致其使用功能无法达到目前交通现状的需求。如果重建这些老桥，不仅会对目前的交通情况产生不良影响，还会消耗大量的物力、人力。通过实践可以说明，采取恰当的加固技术也可以提高老桥的使用性能与承载性能，进而延长桥梁的使用年限。进行相应的加固处理，不仅可以节约大量的成本，还可以利用加固处理解决桥梁使用过程中存在的安全隐患，进而提高公路桥梁的通行能力以及服务性能，达到交通运输的实际需求。首先，要对公路桥梁的抗震性能进行评估，掌握桥梁的损坏程度，方便进行相应的修复与加固。其次，随着新规范标准的推行，以及设计方法的改进，对于一些老旧桥梁进行新的抗震评估，根据相应的评估结果提出有效的加固手段，改进桥梁的使用性能，进而提高公路桥梁的稳固性，满足实际抗震需求。一些老旧的规范标准中对于桥梁的抗震设计比较单一，没有相应的细则规定，导致桥梁的设计中存在着许多的不确定因素，而新颁布的相应规范标准中提出了预防为主的抗震设计理念，为公路桥梁的抗震设计提供了可靠的依据。因此，为了确保财产以及生命安全，一定要提高公路桥梁的抗震性能。
二、抗震加固技术的现况
自美国Alaska地震之后，就开始研究桥梁抗震性能评估以及加固技术。近几年来，随着地震发生次数越来越频繁的情况，各个国家都开始重视桥梁抗震加固技术的设计与研究。现阶段抗震评估工作大致包括两个阶段：一是，确定最需要与最危险结构的加固，也可以将其称之为优先研究阶段；二是，对需要加固的结构开展详细的分析工作，也可以将其称之为调查研究阶段。在优先研究阶段主要重点研究桥梁结构重要性、基础与场地的特点（砂土液化、场地土类型）、结构自身特点、结构易损性以及桥梁施工的选址等方面。我国现阶段对于桥梁抗震评估工作还处在初期阶段，还没有形成统一、科学、系统的规范标准。在确定需要加固的结构之后，一定要对目前结构的抗震性能开展详细的评估工作，选择恰当的加固技术与方法，尽可能的改进公路桥梁的使用性能，满足实际使用需要。对于我国目前的抗震加固技术水平而言，与一些发达国家还存在着不小的差距，实施的相应抗震加固技术还处在经验阶段，因此，一定要多多借鉴一些成功经验，结合自身的特点，开展有效的抗震加固处理，进一步满足公路桥梁抗震加固方面的规范标准。
三、抗震加固技术的实施方法
（一）结构连接构件的加固
根据实践经验，有关的施工单位只是关注了公路桥梁工程施工过程中的质量环节，而养护单位就只是关注公路桥梁的通行舒适情况以及整体线型等方面，忽视了结构连接构件的承载能力，以及支撑质量。当公路桥梁的上部、下部结构之间的连接构件无法承受相应的荷载时，就会产生一定的位移，导致连接构件失效，梁体坠毁的情况。
（二）上部结构构件的加固
对于公路桥梁上部结构构件进行加固的方法主要有三种：一是，增大截面法。为了增强主梁的抗弯性能，在梁板下部加置钢筋，假如增加的主筋数量过多，防止发生超筋构件的现象，可以适当加大主梁下部的截面积。比如：梁桥，可以加大马蹄的宽度与高度，以此来增加构件的截面积。在工程施工的过程中，一定要注意增加的重量不要损坏原截面，并且在新老建筑材料之间一定要进行锚固筋、传力销以及剪力键等可靠连接。二是，粘贴钢板法。当梁板桥的主两部分出现比较严重的横向裂缝时，可以采取此项措施，进行简单的操作，就可以达到加固的效果。但是对于纤维、钢筋以及贴钢板的位置一定要远离中轴加固区域，在可以开展锚固的时候，尽可能进行锚固，同时考察桥梁结构的黏结性能。三是，结构体系转换法。在简支梁的梁端安装相应的负弯矩承载钢筋，让相邻的主梁连接起来就可以形成多跨式的连续梁。根据连续梁的相应受力情况，减小跨中弯矩，进而达到提升桥梁承载性能的目的。
（三）下部结构构件的加固
下部结构构件的损坏指的主要是桥台以及桥墩的失效。如果桥台以及桥墩不能再承受自身的惯性力以及支座传递的地震力，就会导致桥梁结构出现开裂甚至是断裂的情况。钢筋混凝土的桥墩在发生地震的时候非常容易受到损坏，究其原因主要为箍筋的间距太大以及相应的数量太少，无法满足桥梁施工的实际需求，导致钢筋受力弯曲。对于提高桥墩抗震性能的措施，主要就是利用增加截面积或者黏贴纤维、钢板等，进行抗震性能的提升，避免出现桥墩破坏性震害的情况。现阶段进行桥墩加固的技术主要有：增加混凝土构件的截面积加固法、碳素纤维加固法、复合材料加固法、钢纤维加固法以及玻璃纤维加固法等。对于一些早期用石、砖等材料建设的桥梁下部结构构件极易可能出现脆性损坏，需要采取相应的抗震加固措施，通常采取的就是钢板衬套法以及混凝土衬套法等。
结束语:
总而言之，随着地震的频发，越来越多的公路桥梁建设者意识到了抗震加固技术的重要性。对于公路桥梁的加固工作而言，是一项比较长期开展的工作。因为缺乏一定的桥梁抗震加固标准以及相应的性能评估指标，我国桥梁抗震加固技术还有待改进。所以，一定要充分吸收一些发达国家的成功经验，结合本国的实际情况，开展相应的实践工作，保证公路桥梁具有足够的抗震性能，实现其使用价值的同时，节约相应的抗震加固施工成本。
