浅谈桥梁上部结构加固技术

李大文

【摘要】论文根据近年来工作实践经验，通过加固原理和应用特点，简要地分析了几种桥梁上部结构常用维修加固方案，由此来提高桥梁加固技术的完善和成熟。

【关键词】上部结构；加固技术；方案

前言：随着中国国民经济迅猛发展，交通事业日异月新，20世纪80年代以前公路桥梁已不适应交通运输发展的需要，考虑安全和节约成本等因素，旧桥梁的加固越来越引起我们桥梁工作者的重视，我国的桥梁维修、加固和改造也被提到了桥梁建设的议事日程。本文将就如何对已建钢筋混凝土桥梁加固的理论和方法阐述自己的理解。

一、混凝土桥梁表层缺陷处理

1）水泥砂浆修补 桥梁构件表面出现深度较浅、小面积缺陷时可采用水泥砂浆人工涂抹法进行修补，如果桥梁构件表面出现大面积浅层缺陷及破损时可采用喷浆修补法。

2）聚合物水泥砂浆修补 混凝土桥梁表面风化、剥落、漏筋及小面积的破损等缺陷的修补可采用聚合物水泥砂浆修补法，在施工过程中应避免振动，修补部位的聚合物砂浆终凝前应采取保护措施避免其表面受雨水、风及阳光直射影响，并应及时养护。

3）改性环氧砂浆（混凝土）修补 涂抹改性环氧砂浆（混凝土）修补前应先在已凿毛的混凝土表面涂一层改性环氧基液，使混凝土表面充分侵润，立模浇筑改性环氧砂浆混凝土的工艺要求与浇筑普通混凝土基本相同，但应防止扰动已涂刷的改性环氧基液；浇筑时应充分插捣，反复压抹平整。改性环氧砂浆施工温度宜为20℃±5℃，高温或寒热季节应采取有效措施控制施工温度。

二、混凝土桥梁加固处理

1）桥面板加固补强法 先凿去桥面铺装层及桥面防水层，然后凿除梁顶面混凝土，使表面粗糙凹凸差不小于6mm。凿除梁顶面混凝土破损部分，被凿除部分可先行修补或与桥面混凝土补强层同时浇筑，修补完成后恢复桥面防水层。然后在梁顶上加铺一层钢筋混凝土作为补强层。若空心板顶板厚度不足引起的桥面板破损和开裂，应凿除顶板厚度不足部分，在箱内立模，按设计厚度重新浇筑顶板混凝土，新浇筑顶板混凝土的强度等级不应低于原空心板混凝土强度等级；若空心板间铰缝或箱梁湿接缝混凝土破损时，应凿除破损处混凝土，使表面整洁粗糙，按设计要求进行植筋和布置钢筋，并浇筑混凝土。

2）增大截面加固法 首先应凿除构件结合面混凝土缺陷部分，凿毛凹凸差不宜小于6mm，并露出粗骨料；然后梁肋增设主筋，对原有钢筋除锈，当受力钢筋需焊接时，施焊前应采取措施避免烧伤混凝土；最后外包混凝土的支架、模板应满足强度、刚度和稳定性的要求，当外包混凝土体积较大时应对支架预压，浇筑过程中逐步卸载。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增加主筋，从而提高梁的有效高度和抗弯强度，提高桥梁的承载能力。如图一 T梁底部。

1）粘贴钢板加固法 钢板黏合面用喷砂打磨露出金属光泽，有一定的粗糙度，并保持干燥；在梁体上植入螺栓，同时要注意探明梁体钢筋位置防止和钢筋位置冲突，如有冲突可适当调整孔位，并按调整的孔位安装钢板；安装钢板使用的胶黏剂应满足设计要求的各项力学指标和耐久性要求。这种加固方法加固时不破坏原结构的尺寸；施工工艺简单；技术比较可靠；施工质量容易控制；施工工期比较短，如图二。

2）粘贴纤维复合材料法 粘贴纤维复合材料前，应对混凝土表面再次拭擦，确保粘贴面无粉尘，混凝土表面涂刷胶黏剂时，应做到胶体不流淌，粘贴立面纤维复合材料时，应按照由上到下的顺序进行。用滚筒将纤维复合材料从一端向另一端滚压，除去胶体与纤维复合材料之间的气泡，使胶体渗入纤维复合材料，浸泡饱满，当采用多条或多层纤维复合材料加固时，在前一层纤维布表面用手指触摸感到干燥后，立即涂胶黏剂粘贴后一层纤维复合材料，最后一层纤维复合材料施工结束后，在其表面均匀涂抹一层浸渍树脂（面层防护），自然风干。对于受弯构件宜在受拉区沿轴向平直粘贴纤维复合材料进行加固补强，并在主纤维方向的断面端部进行锚固处理。当采用碳纤维板加固时，不宜搭接，应按设计尺寸一次完成下料。纤维复合材料主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载，提高构件的刚度以及延性。

3）外加预应力加固法 外加预应力加固体系由预应力钢筋（束）、锚固系统、转向装置、水平束定位装置等组成。按照设计图纸进行齿板放样，凿除地板混凝土保护层，露出新鲜混凝土面，将混凝土碎渣清理干净，使地板纵向和横向钢筋外露，并对钢筋除锈，按照设计要求植筋，立模浇筑齿板混凝土，待混凝土强度达到设计值后张拉预应力束。外加预应力加固法的优点有：①能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力；②由于承重结构自重增加小，对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固费用；③对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、容易受到环境影响 ，需要做防腐处理。

4）改变结构受力体系加固法 改变结构体系有增加支点和简支变连续两种。①增加支点：按设计位置修建新桥墩，并对支点处梁体进行加固补强，在墩台帽上用千斤顶同步顶升主梁，安放支座，然后撤出千斤顶，新建桥墩与梁体固结，如图三。

②简支变连续：简支变连续采用预应力时可在梁顶凿槽布设波纹管道，按设计要求焊接梁端的连接钢筋，安装预应力束和锚具，待连接混凝土达到设计强度后进行张拉。此法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高桥梁承载能力的目的，是一种变被动为主动的加固方法，如图四。

结语

桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题，它很好地处理了新工程与旧工程的衔接，是实现可持续发展的物质保障。因此桥梁加固技术的发展意义相当重大。

参考文献：

[1] 中华人民共和国交通部.公路桥梁加固施工技术规范JT6TJ23--2008.北京：人民交通出版社.2008

[2] 赵银奇.公路桥梁维修加固的方法探讨[J].交通世界，2008，（15）：69-70.

[3] 公路舊桥承载能力鉴定方法.北京：人民交通出版社，1998.