浅论桥梁加固技术

摘 要：近年来，随着国民经济的快速发展，我们国家的公路事业无论是建设规模还是建设标准都有了一个大跨度、超常规的发展。随着桥梁使用年限的增長以及桥梁负荷的日趋增大及施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁加固成为必要，研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析，桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法，本文提出了桥梁加固的目的，论述了桥梁加固的常见方法及特点，给出了桥梁加固的方案选择方法。

关键词：桥梁加固 加固方法 加固方案 加固效果

桥梁是公路交通的咽喉，其使用功能的好坏直接影响整条线路的畅通，既有公路中由于受到当时局限的设计、材料、施工加固等各方面的影响，严重制约了公路运输事业的发展，加上不能适应现在交通量飞速增长，使得旧桥检测和旧桥加固技术显得非常迫切。

1、加固目的

随着我国国民经济的日益发展，交通运输量的迅速增长，桥梁老化、破损情况日益凸显。若将其拆除重建，不仅要耗费大量资金，而且工期也较长；若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造，桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，为国家带来巨大的经济和社会效益。因此，加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2、加固方法

加固，简单来说，就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。

2.1桥跨结构

（1）体外预应力加固法

体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料，通过张拉对梁体产生偏心预应力，在此偏心压力作用下，使梁体发生上拱，抵消部分自重应力，减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力，能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

（2）粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固是采用粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位，使之与结构物形成整体，从而提高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

（3）粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面，当结构荷载增加时，两者共同工作，提高构件承载力，从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能，以及施工速度快，施工工期短，粘贴质量容易得到保证等优点，因此是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维加固法中粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同工作的关键，也是两者传力途径的薄弱环节，因此粘结材料应有足够的刚度与强度保证碳纤维与混凝土间剪力的传递，同时应有足够的韧性，不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。与其它加固方法相比，采用碳纤维加固旧桥能最小程度的改变原有结构的应力分布，保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。

桥面层补强加固法 桥面补强层加固法是通过在梁顶（桥面）上加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有主梁形成整体，从而达到增大主梁有效高度和抗压截面，增加桥面整体刚度，提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载，常将原有桥面铺装层凿除，而且能使新老结合良好，共同受力。

2.2墩台与基础的加固

组成桥梁的下部结构的部分主要是桥墩、桥台以及基础等。桥梁的下部加固主要分为两个基本方面，即墩台加固和基础加固。桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤，可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构，其状态变化主要是由地基所引起，此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力，提高桥墩的整体承载能力。

（1）扩大桥梁基础加固法

桥梁基础扩大底面积的加固方法，称为扩大基础加固法。此法适应于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀沉降，并且地基土质比较坚实时，可以采用扩大基础法进行加固。而对于扩大部分基础底部的地基承载力不足的问题，可采取在扩大部分基础下打入一定数量的桩以提高地基承载力，桩的参数根据地基变形计算来加以选定。扩大基础加固法，施工比较简单。缺点是它必须使新老基础连成一体共同承受上部荷载，故其加固费用较高，而且加固效果也不易控制。

（2）高压旋喷注浆加固法

高压旋喷注浆，就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置，旋转并以一定的速度提升，同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割并搅碎土层，使其成颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而对地基进行加固的一种加固方法。旋喷注浆加固法，用途广泛，加固地基的质量可*而且效果好，成本低，加固效果明显，且施工便捷，目前已逐渐成为我国常用的对桥梁墩台基础处理方法之一。

3、加固方案选择

加固方案与诸多因素有关，常考虑的主要因素：①桥梁结构型式；②桥位地形、水文、自然状况；③桥梁现状分析研究结论；④施工技术水平；⑤能否封闭交通；⑥预期加固效果；⑦资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合，体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点：不同的加固方法有对应的设计计算方法；加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约，如原结构配筋率、截面尺寸等，不可能无限制地提高承载能力。

参考文献：

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[3]浅析桥梁加固改造[J]. 刘楠.四川水泥. 2014（07）

[4]桥梁加固技术[J]. 杨洁.交通世界（建养.机械）. 2013（12）

[5]桥梁加固技术探究[J]. 方汉中.中国新技术新产品. 2013（12）

作者简介：

岳增冬（1987.12.19），男（汉族），辽宁省抚顺市人，理学学士学位，研究方向：桥梁维修与加固改造（桥梁混凝土裂缝处治，桥梁粘贴钢板结构补强，桥梁粘贴碳纤维布结构补强，桥梁增加体外预应力，斜拉桥更换斜拉索，桥梁伸缩缝维修，桥梁梁板顶升及更换支座等）。