浅谈桥梁加固技术的研究
2016-04-18
自改革开放以来，我国的交通设施建设进人了快速发展阶段。桥梁作为交通干线的重要组成部分，是交通畅通的重要保证，所以，保证桥梁的使用性能是具有极其重要意义的。近年来，在经济的快速发展下，我国的公路运输量呈不断增加的趋势。随着运输量的不断增加，很大一部分桥梁由于在建设之初在材料、设计、施工等多方面的影响下，已无法满足不断增加的负荷的要求，桥梁长时间的处于超负荷承力状态，破损情况严重。导致桥梁破损的情况是多方面的，如止前车辆超载情况越来越严重；交通运输量不断的增加；桥梁各构件及材料在长时间的使用过程中出现老化；自然环境侵蚀及地质灾害等都会不同程度的造成桥梁沉陷、裂缝等，严重影响交通运输的安全，所以对这部分破损的桥梁进行加固是必然的趋势。
1.桥梁加固概述
我国目前公路上存在的桥梁很大一部分都是处于上个世纪末期修建的，当时的设计、施工标准及材料的质量标准都处于较低的一个水平，在交通量少，运行的初期通常还不会有较大的问题出现。但经济的发展带动了运输量的激增，这时桥梁的各方面功能就无法满足当前交通运输的需求。目前我国的桥梁中危桥占有一定的比例，这些桥梁较窄，无法满足通车的净空及通行能力的需求，由于在设计和施工时由于存在着不完善的地方，所以长年在自然环境的侵蚀及洪水的冲涮下沉降、拱起、开裂情况严重，再加之超载车辆的增多，使桥梁的安全性无法保证，近几年来，桥梁坍塌所造成的群众生命和财产受到损害的事故频繁发生，使人们对桥梁的安全性提出了更高的要求。
由于很大一部分桥梁都有不同程度的破损情况，但桥梁的整体还较为完好，如果盲目的把所有破损的桥梁都推倒进行重建，不仅需要耗费大量的资金，同时也影响交通的正常运行。所以从经济和保证交通运行的角度上对破损的桥梁进行加固改造，使其具有更高的承载力，延长其使用寿命，这对现代的交通运输将起到极其重要的作用，同时又节约了大量的重建资金，所以桥梁加固所带来的经济效益将是十分显著的。
2.桥梁加固技术的研究现状
所谓桥梁加固技术就是通过一些有效的技术措施，使受损桥梁结构恢复其原有的技术功能，或通过改变结构的传力途径而减少构件的荷载效应，或在已有结构的基础上提高结构的承载能力，以满足新的承载条件和使用功能的要求。桥梁加固技术还可用于新桥梁的建设上，用于加强桥梁稳固属性，减少桥梁维修费用，尽量使其满足若干年后的使用性能。随着我国交通网络的日益完善，面临数量庞大的旧桥、危桥改造工程，只有找到快速、有效、可靠、科学的加固技术才能使交通更加满足于现代化经济对桥梁的承载力要求。随着科技的进步以及人们对桥梁加固技术的研究不断前行，桥梁的结构性加固和非结构性加固以及U型高桥台加固、桥墩加固都得到长足的发展。结构性加固法包括体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维（CFRP）加固法、增大截面和配筋加固法、转变结构受力系统加固法、增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法以及增长横向接洽加固法等等；非结构性加固法包括钢纤维混凝土修复法、伸缩缝法等；U型高桥台加固法有预应力锚索框架法、锚杆配合钢筋混凝土抱箍法等；桥墩加固法有外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维法、回填硬土法、地基注浆法、抬桩法、钢筋混凝土套箍法等。同一座桥梁，由于需要加固的部位不同，采用的加固方法也不同，因此，许多加固方法都是配合着使用，达到对桥梁整体性能的加固目的。桥梁加固技术发展至今，已经处于技术成熟的阶段，对众多的桥梁改造工程起着非常重要的作用。
3.桥梁加固技术的必要性
桥梁修建之后，经过若干年的使用之后，就会出现结构老化、承载能力下降，或者由于修建初标准低，不能满足新交通发展对桥梁荷载的要求，另外，有的桥梁修建时设计标准合理，使用一定时段后，结构基本完好，但桥梁遇到某种特殊情况需要临时加强的，这些桥梁在我国桥梁总数中占有较大的比例，如果不及时对其进行加固，势必影响到我国交通运输业的发展，近而影响到我国区域经济及整个国民经济的发展。其次，由于桥梁在修建时，施工单位为了追求跟前利益而偷工减料，不按图纸施工，使得桥梁在建成后就存在安全隐患，这种桥梁也必须通过对相应部位的加固才能保证桥梁的正常使用。在市场经济的作用下，所有的企业及个人都在把发展的目标定位在经济增长上，因此带来的运输车辆超载问题同样加大了桥梁的破坏范围，使得桥梁的加固迫在眉睫。加固桥梁是增加桥梁的稳固性能，加强桥梁的荷载能力，避免桥梁的坍塌的有效手段，是减少交通事故和经济损失的必要途径。
4.桥梁加固技术的适应性
桥梁加固技术方法很多，每种方法都有自己的适用范陶，应根据桥梁相应部位的损坏情况选择适应的加固技术，有效保证桥梁的加固成功。
4.1碳纤维加固法适应性。碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构，来达到与原桥体共同承受荷载，对原钢筋应力起到加固和补充作用。这种加固方法具有较强的耐腐蚀性、持久性以及可操作性，适应于结构梁、板抗弯、抗剪加固，能够有效加强原构件的荷载，提高稳固性能。
4.2粘贴钢板加固适应性。粘贴钢板加固混凝土技术目前已经很成熟，这种加固技术不改变原结构的尺寸、施工简略、技巧可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点，在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采用。这种加固方法适用于补充原结构钢筋量的不足，增强构件的抗性，对所加固构件的刚度提高也具有一定的效果。在混凝土构件表面粘贴钢板时，增加抗剪螺栓效果更好。
4.3化学植筋加固技术适应性。化学植筋加固技术以其高承载力、密封性好及无膨胀力，操作简单方便环保等优点适用于新增构件的钢筋生根工作。
4.4喷射混凝土加固技术适应性。喷射混凝土加固技术是采用压力将预先拌好的特殊料喷射到受喷面上，受喷面上的料经过凝结硬化形成混凝土。这种加固技术发展到现在，以喷射混凝土中掺入三维纤维来提高混凝土性能。这种加固技术适用于桥台、桥墩、梁、桥板的修复和加固。
4.5环氧树脂低压灌缝加固技术适应性。环氧树脂低压灌缝的机械操作性强，粘合力高，具有防侵蚀、防水的优点，而且其参透性能高，在裂缝施工中易于灌缝和涂敷。这种加固技术耐冲抗震，适应于交通量高而频繁的桥梁的混凝土结构（如桥台、桥墩、梁、桥板、护栏、桥拱等）的粘接、修复和加固。
4.6增加体外预应力加固技术的适应性。体外预应力加固技术的应用十分广泛，是加固桥梁的有效方法之一。体外预应力加固技术施工工期短，减小结构变形和裂缝宽度、改善结构受力，能够较大幅度的提高结构承载力，但美中不足之处是加固后的外观差。这种加固技术适用性桥梁的主梁、墩柱的修复和加固。
5.结束语
目前在发达国家已把新建桥梁放在了次要的位置，更着力于对桥梁加固的研究，桥梁加固问题已成为全世界共同关注的重要课题。在我国现有的桥梁中，出现破损情况的桥梁多集中在中小桥梁中，所以对中小桥梁进行加固改造已成为当前特别需要关注的重要问题，随着我国桥梁技术的不断发展和完善，不断的加大对现有破损的桥梁进行加固改造研究力度，从而提高对桥梁维护和加固的水平对我国的交通运输和经济发展是具有极其重要意义的。
