试论我国桥梁上部结构加固技术的应用

建筑工程　啊Ｉ　试论我国桥梁上部结构加固技术的应用　吴钢锋　（绍兴市公路管理处　浙江　绍兴　３１２０３５）　［摘要］文中主要结合桥梁改建加固工作中的传统的桥梁加固技术和现代的桥梁加固技术做具体论述，根据新老技术应用问题和设计思路　谈谈个人对我国桥梁加固技术的理解和认识。　［关键词］桥梁　固技术　中图分类号：ｕ４　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９—９１　４ｘ（２０１　０）２５—００５９—０１　近年来，随着桥梁荷载强度的不断提高，桥梁工程逐渐向轻　型、大跨度方向发展。现有加固技术可能在很大程度上受到限制，而　且在加固设计及加固施工中要尽量不损坏原桥梁结构，并保留具有利　用价值的构件，避免不必要的拆除或更换，我国对桥梁加固技术应用　骤一最后一层碳纤维布表面均匀涂抹浸渍树脂。在该过程中，应反复　多次滚压，尽量排除气泡，以免影响粘结质量；周围环境的温度和湿　度对粘结质量也有影响。温度过低或过高，湿度过大也会影响粘结质　量。当环境温度大于６　０℃时，应采取隔热措施加以防护；当环境温　上取得了丰硕的成果。　一　我国传统的桥梁加固技术　１．１桥梁体外预应力加固法加固桥梁外部结构时，体外预应力　筋多采折线形连续筋，以充分发挥加固筋的抗拉强度。体外筋的灵　活布置，可以有效地改善不同受力情况的简支梁和连续粱。若连续　梁仅有个别“跨”需要加同，则可采取在这些“跨”上单独布　置预应力筋进行局部加同；若连续梁普遍较差，则可用各“跨”　布置给予整体加固，若连续梁普遍较弱，但个别“跨”更弱，则　可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。对于钢筋混凝土　或预应力砼梁或板，采取对受拉区施以体外预应力加固，可以抵消部　分自重应力，起到卸载的作用，从而能较大幅度地提高梁的承载能力。　体外预应力加固法的优点是在桥梁自重增加很小的情况下，能够有效　调整原结构的受力情况，提高承重结构的刚度和抗裂性能。　１．２桥梁体系转换加固法桥梁体系转换加固法是指在原桥增设附加　构件或进行技术改造，使桥梁的整体受力体系和受力状况发生改变，从而　起到减小原桥梁的承重构件应力，改善桥梁性能，达到提高承载能力的目　的。这种技术具有提高结构承载力，增大结构刚度，减小挠度等优点。　１．３桥梁增加构件加固法增加构件加固法主要是指增设纵梁提高　承载能力或拓宽改建，增加横隔板加强横向联系。当墩台地基安全性　能好，并具有承载能力，上部结构也基本完好，但其承载能力不能满　足要求，同时要求加宽桥面时，一般采用增加承载能力高和剐度大的　新纵梁使新旧梁互相联结共同受力。对于要进行拓宽改造的则还需要　对墩台进行拓宽。增大构建截面加固法。主要针对因受力钢筋和截面　尺寸偏小，荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要方法增加受　力主筋，加大主梁截面，加厚桥面铺设层等。该加固方法应用范围广，　施工工艺简单，并具有成熟的设计和施工经验，能有效增大截面尺寸　及截面刚度，但现场作业量大，养护期长，而且截面增大还需注意对　结构外观和净空的影响。　１．４桥梁粘贴钢板加固法桥梁粘贴钢板加固是采用粘结剂将钢板　粘贴在桥梁的钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位，使之与桥梁　形成整体，从而提高桥梁的承载能力的一种加固方法。若使用锚栓将　钢板锚固在梁体上，则又称锚栓钢板法，这时钢板可适当厚一些。钢　板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土结构抗弯刚度，使结构挠度　减小，限制了裂缝的发展。并且施工时可以根据设计需要进行裁切钢　板，有效的发挥粘钢构件的抗弯、抗压和抗剪的性能，受力均匀，不　会在混凝土中产生应力集中现象，除此以外，该方法还具有施工简便，快　速，不影响结构外形，加固费用低，不减小桥梁净空以及增加荷载不多　等优点。不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。　＝．我国现代的桥粱加同技术　２．１桥梁碳纤维加固法　碳纤维材料作为一种复合材料，碳纤维抗腐蚀性能及耐久性能　稳定，不与酸碱盐等化学物质发生反应，因而用碳纤维材料加固后的　桥梁构件具有良好的耐腐蚀性及耐久性；碳纤维材料质量轻且厚度薄，　单位体积重量仅为钢材的１／４左右。经加固修补后的桥梁构件，基　本上不增加原桥梁结构的自重、尺寸和改变截面外形，也就不会减少　桥梁的使用空间；碳纤维材料具有良好的适应性，由于碳纤维材料是　一种柔性材料，而且可以任意地裁减，对圆形、曲面的结构也可采用　此种方法；加固施工极为便捷，由于其自重较轻，可操作性强，操作　空间要求不高，没有湿作业，不需要大型的旌工机械，施工占地较少，　施工时对环境的影响较小，工效高，并可以节省庞大的支架费用。尤　其对于桥梁加固而言，当桥梁的作业空间受到限制时，其操作性很好。　粘贴碳纤维时，滚压的密实度对粘结性能也有较大影响。粘贴操　作应按如下步骤进行：裁剪碳纤维布一配制浸渍树脂并均匀涂抹于所　要粘贴的部位一用特制的滚筒沿纤维方向滚压一多层粘贴重复上述步　度低于５℃时，应停止施工，否则树脂的固化及最终强度都会受到影响。　２．２桥梁ＳＲＡＰ加固法　桥梁ｓＲＡＰ加固方法是一种导入预应力概念的桥梁加固新方法。　原理是利用ｓＲ增强材料的高强特性和ＡＰ树脂砂浆防腐防水、粘合力　强的特点，通过特殊的方法对ｓＲ高强材料施加预应力，进而达到对桥　梁的加固。施加是把膨胀螺栓锚固于粱底两端，软钢丝的两端用螺旋　扣环固定于膨胀螺栓上，通过把丝扣反向的螺旋扣环旋紧施加预应力。　桥梁ＳＲＡＰ加固法的特点主要是ＡＰ树脂砂浆可以同时对混凝土建筑物　进行修补和加固，粘结可靠。ＡＰ树脂砂浆与原混凝土构件的机械性能　（弹性系数、热膨胀系数）类似，力学性能相同，采用了氧化铝粉混凝　土，增加了耐化学性能，提高了收缩补偿效果。　２．３桥梁植筋加固桥面法　在桥梁的桥面破坏修复中，通常是先完全凿除旧桥面再换铺新　桥面，这样一是费工费时，二是经济效益也不理想。对此，有了　植筋技术。在旧桥面上直接加一层新桥面，这样不仅充分利用了旧　桥面，而且缩短施工时间，经济效益也很显著。采用植筋技术，　对旧桥面进行简单的清洁处理，然后平行旧桥面钢筋，按计算深度和　规定间距钻孔，再将钢筋植入孔内，再采用同级别的混凝土填孔，并　浇筑新的桥面层。在这种桥面加固技术中，新旧桥面的连接是个薄弱　环节，尤其是界面的抗剪强度。该方法的缺点是计算比较复杂，不仅　要计算新桥面层的厚度以满足承载要求，而且剪力植筋应有适当的埋　深，需经过计算确定。另外，植筋点的选择也是一个问题，既要避开　原钢筋，还要与原钢筋保持一定的距离，以满足钻孔操作要求。最后，　就是植筋后要往孔内注入混凝土，虽然混凝土量比较少，但是混凝土　的膨胀和收缩也是一个不得不考虑的问题。　三．桥梁加固需要考虑的因素　３．１桥梁施工的可行性根据桥梁的现有技术状况、存在病害、　车辆通行的需要以及将来交通发展的趋势，对加固的必要性和可行性　作出分析判断。桥梁经加固后，其结构性能和承载能力能达到使用　上的要求，桥梁下部结构具有足够的潜力，能满足加固后的桥梁对　基础的要求。　３．２桥梁施工的经济性综合考虑因加固桥梁中断交通造成的经济　损失和工程费用在内，在未来设计的一定的使用寿命周期内，加固费　用较之新建费用越低，加固方案才更有意义的。对于大部分在役桥梁　一般均可通过加固设计实现承载能力的提高；若有特殊要求，新建方　案必须充分论证。　３．３桥梁的耐久性应结合病害的情况和加固的方法对各种加固方　案的技术经济效果进行比较　很多加固方案一旦实施后，在后期养护　过程中因关键部位被掩盖或缺乏监测管理，日后难以再进行检测和评　定，因此对于该类桥梁加固技术的先进性和耐久性等应全面综合评价，　只有各种指标较好的加固材料和方案才能为选择的大前提加分。　在桥梁加固过程中，应考虑所要加固桥梁的实际情况，根据需　要改造桥梁的评估结论及经济分析，当得知现有桥梁可以通过加固、　维修达到使用要求的结论后，再提出桥梁加固的设计方案：而后应建　立既有桥梁维修、加固、重建的经济分析模型，通过分析比较，选择　技术可行、经济合理、对现有交通干扰较小的方案实施，以保证改造　后的桥梁能安全运营；对于主要承重构件需要加固补强时，加固设计方　案一般不应少于两个，并进行方案比选和经济评估，选择最佳加固方案。　桥梁加固要充分考虑各种因素，选定合理的方法并做好先期的检测工作，　从实用性角度来看桥梁加固适合于在承载力满足的要求。无论采用何种　方法，桥梁加固后均要满足加固的目的，同时应考虑合理的加固成本。　参考文献：　［１］李翠《桥梁加固技术》［Ｊ］中国西部科技．２００８（１　０）．　［２］李文鹏《桥梁加固技术研究现状》［Ｊ］黑龙江交通科技．２００８（１２）．　科技博晃Ｉ　５９