浅析预应力钢构连续梁桥维修加固

谭波

摘要：结合工程实例，介绍了某预应力钢筋混凝土连续梁桥的现状及采用的加固方法，对受损的预应力钢构连续梁桥采取粘贴碳纤维布和桥面植筋补强等加固的方法进行维修，结果表明，采用的加固维修方法切实可行，维修后的桥梁安全性和适用性都满足要求。

关键词：桥梁维修；粘贴碳纤维布加固；植筋补强加固

引言

某高速公路跨线桥上部结构为预应力钢构连续箱梁桥梁全长为5750m，桥面全宽为35.5m，双向6车道；主桥为长947.66m的预应力钢构连续梁体系，该连续梁分为5跨，最大跨径为210m；其南北引桥均为35m的简支T型梁，设计荷载为汽-超20、拖-120。

本桥长期承担着繁忙的交通任务，同时，桥梁建设时期的材料设计强度满足无法满足目前的承载能力要求。所以该桥梁进行加固维修桥梁结构出现多种病害和缺损，结构承载力和刚度有不同程度的削弱，并影响到其耐久性，对安全运营构成严重隐患。根据桥梁检查情况，该桥主要承重构件缺损严重，病害发展明显，按重要部件最差的缺损状况评定为“三类”桥梁，结构状态较差，需尽早进行维修处理，以满足当前和将来的运营要求。

1、桥梁概况

1.1桥面部位

由于交通量的增加和材料强度的不足，T型简支桥和连续钢构桥在经过大量车辆碾压后出现裂缝、坑槽、车辙等病害。在这种情况下，桥梁的耐久性得不到保证，车辆运行的舒适性和安全性将大打折扣，这将影响交通运输业的发展。

1.2梁体部位

预应力钢连续梁下部有裂缝，很明显，原因在于体内的配筋不足，以及材料的强度是不够的，不能满足承载能力的要求。T型简支引桥梁的梁肋部分有少量细裂纹和残缺，主桥和引桥腹板部分出现细裂纹。同时，桥墩表面也有少量裂缝。

2、高速公路桥梁加固施工技术要点研究

2.1上部结构加固技术要点

（1）增加桥梁钢筋、截面。在高速公路桥梁的使用性能比较低的时候，可以采用增加截面或者是增加配筋的方法来增加桥梁底面或者是侧面面积，从而有效的提高桥梁的刚度与承载能力。采用加强桥梁结构部件的方法，不断的提高桥梁的承载能力。

（2）高速公路橋面加固的方法。

在高速公路桥面有损伤的时候，可以在桥面铺设一层钢筋混凝土，之后将旧桥面凿除，在原本的桥梁基础之上铺设新的桥面，并将加固层和桥梁连接在一起，从而提高桥梁的强度，另外还可以加强桥梁的荷载能力，使桥梁可以适应交通压力。

（3）使用锚喷混凝土的方法加固桥梁。在加固桥梁施工过程中，可以采用利用喷射机设备将混凝土喷涂在钢筋网受喷面上，在混凝土凝结之后就形成了钢筋混凝土，采用这种加固方法不仅可以增加桥梁的受力面，还可以有效的提高桥梁的荷载能力。

（4）粘贴钢板加固方法。在加固桥梁的过程中，为了不改变桥梁的结构，我们可以采用粘贴钢板的方法来加固桥梁，此方式有着操作简单、施工周期短等的优点。其加固原理为在桥梁结构破损或者是较为薄弱的位置使用粘结剂或者是锚栓等将钢板固定在这些部位，从而有效的提高桥梁抗弯矩的能力，延长桥梁的使用寿命。

2.2下部结构加固技术要点

（1）增加桩基的数量。假如高速公路桥梁桩基的承载能力较低或者是基础的埋设过深，我们在加固桥梁的时候可以使用增加桥梁底部基础面积的方式。在加固之前，应该详细的计算桥梁强度，同时要确保地基的强度是符合相关要求的，尤其要注意桥梁各个部分的差异沉降。假如桥梁的墩台发生了沉降的情况，就会影响整个桥梁的行车安全，这时就可以在原本的桩基周围增设钻孔桩或者是注入钢筋混凝土，从而有效的提高桥梁的承载能力。

（2）增加护套。墩台会出现裂缝的原因就是基础的埋设深度较浅、高速公路桥梁施工质量较差，因此，我们应该将墩身分为三道围带，在围带间距与桥墩侧面的宽度相同的时候，其宽度应该依据墩台裂缝的大小与严重程度来确定，围带的厚度应该在15厘米左右，之后在墩台的外面增加护套来进行加固。假如墩台的裂缝较大、破损也较为严重，就应该在整个墩台外面增加护套，以保证桥梁的通行安全。

（3）加宽墩台。在加固桥梁的下部结构的过程中，应该加宽原本的墩台盖梁，并加宽悬臂部分的上部结构。但是这种方法只有在桥梁原本的墩台是完整的，并且承载能力符合要求的时候才可以使用这种方法，假如有不符合的条件，就应该重新浇筑桥梁的墩台与基础。

3、施工方法

3.1植筋补强法施工

（1）准备工作。桥面的老混凝土凿出揭凿开后，露出新的混凝土（约凿开2cm左右的老混凝土），使混凝土表面粗糙、干净，避免杂物出现。

（2）钻孔并植入钢筋。在计算植筋位置时，需要先钻出植筋位置，同时还需要提前探测出原钢筋位置，以避免钻孔时对主筋造成损伤。然后清孔并柱胶，清孔时，应采用清水或者压缩空气逐一清理孔内的灰尘，以此保证孔壁无灰尘。注胶时，应保证注胶的连续性，一次完成，注入孔中2/3即可。最后，将准备好的钢筋沿同一方向旋转到孔中，并除去孔中的残余空气。为了保证新老混凝土的更好结合，在加固完成后，应清除溢出胶体。

（3）安装钢筋网并浇注混凝土。首先对原混凝土表面进行处理，修补有缺陷的部分，保证新旧混凝土的良好结合，形成整体。然后，需要安装加固钢筋网，后安装钢筋和植入钢筋之间的要保证捆扎牢固。最后，浇筑补强混凝土。为了加强加固效果，使新旧混凝土结合力更好，应采用钢纤维混凝土浇注。在浇筑前，钢筋表面应进行水喷淋湿润处理。浇注时应严格控制厚度，完成浇注工作。应用工具表面平整，表面用水泥砂浆找平。

（4）养护。新浇筑混凝土后，必须对其表面进行喷水养护。养护时间不应小于14h，这样才不会因为过早受力影响加固效果。

3.2粘贴碳纤维施工

（1）准备工作。碳纤维布的粘贴位置以及范围，应标注在梁的底部，误差应符合有关设计规范的要求。

（2）表面处理。清除横梁底部的风化层，首先需要清理露出的新结构面层的灰尘，做到干净、无油污。然后对梁底裂缝切开处理，然后喷射混凝土进行灌缝，处理完毕后清理混凝土表面保证平整无油污。表面残缺部位修补时需要做到平整光滑。需要注意的是，如果外露钢筋腐蚀，首先需要进行除锈；平整处理可以通过涂刷腻子并刮平，找平材料的表面应在下一步施工工序之前干燥。

（3）涂刷涂料。表面处理用树脂均匀涂于梁底需要补强部位。涂刷时，要注意混凝土表面需要完全覆盖涂料，不遗漏；当表面树脂不粘手时，用修平树脂填平表面凹凸处，使表面光滑。

（4）粘贴碳纤维布。涂层基本固化后，用干辊在浸渍表面涂上浸渍树脂。然后将碳纤维布展开、拉伸并铺在树脂上，用滚筒反复滚压排除布与树脂之间的空气，使布和树脂充分结合，充分浸在浸渍树脂中，如发现碳纤维布浸水浸泡。有密封的地方染色和树脂之间，可用美工刀沿着碳纤维布顺纤维方向剪开，然后再涂浸渍树脂并反复挤压辊直到没有空气。在碳纤维布粘贴30min后，用滚筒再次涂刷浸渍树脂；最后，碳纤维织布自然风干。如粘贴第二层碳纤维布，重复上述步骤。需要注意：最后铺一层碳纤维布时，应进行最后的找平处理和浸渍树脂处理。在空气干燥过程中，应做好防水、防尘等防护措施。

（5）养护。粘贴碳纤维布后，需要7d时间完全固化，初期固化需要1d时间，在此之前桥梁不准通行车辆，以免影响固化效果。

（6）涂装。在碳纤维布充分干燥、以及树脂浸渍硬化之前，可以在满足设计要求的情况下，涂刷装饰涂料漆或防护漆。

4、结束语

桥面植筋补强加固以及梁底粘贴碳纤维布的方法可以有效加固桥梁，如今，该预应力连续钢构梁桥安全性和适用性均满足要求，说明采取植筋补强和张贴碳纤维布对该桥进行维修加固的方法是切实可行的。

参考文献：

[1] 郑正华 邓超.粘贴碳纤维布加固技术在桥梁维修加固中的应用[J].黑龙江交通 科技，2013（12）

[2] 李敬.植筋技术在桥梁维修加固中的应用[J].科技传播，2010（01）