新时期桥梁维修加固技术应用探究
2015-05-26
桥梁维修加固是指对存在缺陷的桥梁进行维修和主要承重部件的补强，以改善桥梁的结构性能，恢复桥梁结构的承载能力，提高桥梁应用的安全性，延长桥梁的使用寿命。桥梁维修加固主要针对三、四类或使用时间较长的桥梁，是使桥梁满足规定承重力要求和使用功能的有效举措。随着社会交通量的迅速增长，桥梁的承载能力和通过能力也被赋予更高的期望。现阶段我国大部分公路桥梁在环境因素及自然灾害的影响下出现一定缺陷，部分公路桥梁管理部门过于重视桥梁的建设，忽略桥梁的养护，导致桥梁的使用性能日益下降，无法满足交通运输的使用要求。因此，加强桥梁的日常养护，对不符合交通运输要求的桥梁进行维修和加固对恢复和提高桥梁运行的安全性具有重要意义。
1 新时期桥梁维修加固现状及意义
目前我国桥梁维修加固技术尚不够成熟，相关理论分析仍停留在桥梁建设的水平上。随着《公路桥涵养护规范》、《公路桥梁加固设计规范》、《公路桥梁加固设计施工技术规范》等一系列公路桥梁养护规范的出台，使我国桥梁的损伤评定和维修加固技术逐步纳入规范化管理。我国桥梁工程建设主要以混凝土施工作为核心技术，钢筋混凝土构件由于受到温度、炭化、酸侵蚀、氯离子侵入、冻融盐害等因素的影响，易发生变形，导致桥面出现裂缝。
桥梁工程设计的不合理也是目前影响我国桥梁质量的主要因素。如桥台较高或砌体强度不足，在土压力较强的情况下会导致桥台严重变形，带来交通安全隐患。由于桥梁在设计及施工方面存在一定缺陷，以及铺装层过薄、铺装过程中未设钢筋网、铺装与桥板之间存在夹层、钢筋含量过小等因素会给桥梁的行车舒适性带来不利影响，桥梁的整体使用寿命缩短。此外桥梁伸缩缝装置的设置位置不合理，在车轮荷载的反复作用下，会造成桥梁伸缩缝损伤，影响其经济运行。
桥梁维修及加固是桥梁养护中的重要环节，旧桥的维修加固与新建桥梁明显不同，需要综合考虑桥梁自身的结构设计，周围环境、病害特点、资金投入等多方面的因素。因此桥梁的维修加固无论是从改造方案的和施工设计，还是维修加固方案的具体实施，其施工难度往往大于新建桥梁。旧桥经维修加固处理后，其结构形式、承载能力及耐久性均能够满足交通运输的要求，经济投入通常低于新建桥梁的40%—50%，具有明显的经济效益和社会效益。
2 维修加固技术在桥梁养护中的应用
在桥梁养护过程中对存在缺陷和损毁的桥梁进行维修和主要承重部件的补强是恢复和提高桥梁运行安全性的有效措施。维修加固的具体措施主要包括桥面修补、桥面补强层加固、粘贴加固、体外预应力加固、改变结构体系加固、T型梁截面转化法、纤维增强塑料加固等方法。桥面修补主要是针对桥梁表面出现碎裂、洞穴及脱落等情况进行维修，在修复的过程中将前面破损部分凿除后，重新灌注混凝土。在桥面板破裂和损毁较为严重的情况下，应重新浇筑混凝土桥面，并将伸缩缝损伤部分彻底清除，确保桥板间横向横向联系的紧密性。在对桥面铺设钢筋网时，应注意在钢筋网下预留保护层，防止铺装层上形成素混凝土。
桥面补强层加固是指在旧有混凝土桥面或钢筋混凝土的基础上，加铺混凝土补强层或钢筋混凝土，以修补损坏桥面，增加原有梁板的厚度和梁板的抗弯能力，主要针对出现裂缝或剥离等损坏的桥面进行修补和加固。粘贴加固是指在桥梁混凝土构件外部应用结构胶或玻璃纤维固定钢板和钢筋，提高混凝土构件的承载能力。粘贴加固法可有效提升被加固物体的抗弯能力，且施工快速简单，消耗材料较少，在我国桥梁维修加固作业中已经取得广泛应用。体外预应力加固主要应用于较大跨度桥梁的维修加固，通过体外预应力技术的施加预应力，改善桥梁的使用性能和承载能力。体外预应力加固法主要是通过在桥梁下缘受拉区域设置粗钢筋，以形成预应力钢丝束或预应力拉杆，从而对桥梁整体产生偏心预应力，是以粗钢筋、高强钢丝等钢材对桥梁上部施加体外预应力，施工工艺较为简单，且不影响桥梁的原有结构。
T型梁桥截面转换加固是桥梁维修加固中较为简便的方法，可进行桥下施工，工作量较小。当T性梁桥承载力不足，将会导致桥梁受拉区域出现裂缝或桥梁跨挠度过大，这种情况下可应用T型梁桥截面转换法进行加固。改变结构体系加固主要是通过改变桥梁旧有的结构体系将被动加固变成主动加固。由于不同桥梁结构体系具有不同的受力特点，因此通过改变桥梁体系如加劲梁式叠合梁加固法、八字撑架加固法、改桥为涵加固法等进行桥梁加固可达到满意的加固效果。纤维增强塑料加固法是指将玻璃、碳、塑胶等纤维应用环氧树脂粘剂拌和组成纤维增强的符合材料，用于桥梁加固的一种方法，以提高桥梁混凝土构件的承载能力，改善桥梁结构抗冲击能力和耐疲劳性，且具有较好的抗裂能力。
3 桥梁养护的建议
3.1 提高桥梁养护意识
针对桥梁养护工作中普遍存在的重视桥梁新建和公路养护的思想倾向，应予以纠正。不断提高相关工作人员的桥梁养护认识，做到桥梁改建和检修并重。在桥梁出现损毁或缺陷时积极进行桥梁的维修和加固，注重桥梁的日常检查和维护，及早发现问题，切实保障桥梁运行的安全性。
3.2 加强各级工作人员的培训
桥梁养护工作是一项具有专业性和技术性的工种，目前公路养护管理系统在桥梁养护方面普遍缺乏专业的技术人员，相关管理人员缺乏桥梁养护知识和专业技术。近年来，我国桥梁养护管理水平在专业人才严重缺乏的情况下表现出明显的滞后性，为改变这一情况，相关部门应加强公路管理部门各级工作人员的培训，提高相关人员对桥梁养护的认识，定期进行专业技术培训，使其掌握桥梁缺陷检测、日常养护、维修加固的方法。
3.3 增加桥梁养护投入
桥梁运行状况的日常检查需要对桥梁的结构及附属构造进行观察和测量，部分检测需要空中作业。先进、精确的桥梁检测设备能够系统的检测出桥梁的运行情况，帮助工作人员及时、全面的发现桥梁的缺陷和损坏，进而针对桥梁中所存在的具体问题规划合理有效的养护方案，保证桥梁的使用性能和使用寿命。
4总结
近年来，我国交通运输事业得到了迅速发展，桥梁作为交通运输网络中的重要组成部分也取得较为显著的成就，桥梁养护及具体的维修和加固措施是关系交通安全的重要因素。桥梁维修加固的过程中，对交通运行的影响较小，除部分重型车辆需要短期绕行，无需中断交通，且经济投入较少，社会效益及经济效益较明显。桥梁维修加固技术形式众多，只有科学运用维修加固技术，才能实现桥梁原有承载能力利用的最大化，减少养护投入，创造出理想的维修加固效果。
