浅谈桥梁加固技术方法

(重庆交通大学 重庆 400074)

一、桥梁需要加固的必要性

随着我国经济日新月异的发展，科技技术也发生翻天覆地的变化，我国交通越来越发达，交通量日益增加，产生越来越来多有安全隐患的桥梁，特别是上个世纪70年代之后修的桥梁，有不少桥梁已经逐渐开始显现一些问题和缺陷，有些桥梁在没有达到它的设计寿命期时已经发生了许多功能性问题，桥梁的耐久性和适用寿命远达不了标准，影响了桥梁的性能和承载能力。假设桥梁拆迁重建，不只是耗资巨大，耗费人力物力，而且桥梁建设时间也较长。但是如果运用有计划、有规则的方案，将现有的旧桥将进行加固和重建，不仅可以增加桥梁的耐用性和使用寿命，而且相比重新修一座桥，投入少量的资金，就能重新恢复桥梁的通行能力，带来的社会效益高。因此，在我国拥有数量众多的桥梁情况下，特别是上世纪建造的桥梁，需要现在的桥梁加固技术支持。

二、桥梁加固的原因

(一)由于桥梁起步晚，当初桥梁设计时缺乏经验，考虑得不周全，未考虑环境恶劣条件等各种不利影响，使得桥梁中的钢筋很容易腐蚀。而且最初桥梁使用的钢筋强度也比较低，加上随便年份增加的钢筋锈蚀，钢筋强度变得更低，使桥梁的耐久性和使用寿命快速下降，不满足现在的需求。

(二)上世纪以来我国建造的桥梁，很多仍在使用中。它们由于年久失修、失养，随着交通量的需求的不断增加，已经不再满足现在的需求。

(三)我国某些企业盲目为了经济效益，对货车进行超载超重运输货物，不考虑桥梁的承载能力，经过桥梁时对桥梁产生了巨大的损害，甚至产生一些裂缝，使桥梁的耐久性严重降低，承载能力下降。

(四)上世纪我国的桥梁才起步，当时的重型车辆也少，所以桥梁的设计荷载标准普遍偏低，考虑不周全，现在的车辆荷载已经不满足以前的设计标准，桥梁很容出现裂缝或者缺陷，普遍存在承载力不足的问题。

三、桥梁维修加固的方法

桥梁加固一般是采用一定的措施，提高桥梁的承载能力。通过的桥梁的加固，改善桥梁的结构稳定性，增加桥梁的耐久性和延长桥梁使用的年限，满足现在交通量增长的需求。桥梁加固方法有很多种，面对不同的环境和施工条件应该选择不同的桥梁加固方法，同时还得结合桥梁理论和实际情况来选择加固方法。主要有四种方法可以来加固桥梁：①增大桥梁结构构件横截面积，增加配筋提供更大的承载力 ；②改变原有结构的受力体系，使桥梁的受力变得更小，更有利于桥梁;③当结构应力不足时候用新的结构代替；④将外应力施加到原结构上，抵消一部分桥梁受力，改变原有结构的受力情况，来提高桥梁的承载能力。下面是加固的主要途径：

(一)外部粘结加固。外部粘贴加固主要是粘贴钢板法，用粘接剂将钢板粘贴锚固于混凝土结构受力薄弱部位，使之与结构物形成一个整体，用以代替需增设的补强钢筋，以达到提高结构承载能力的目的[7]。该加固方法基本不破坏原有结构物和不改变原结构的尺寸，效果比较好，适合短时间加固桥梁，加固方法也越来越成熟，加固后桥梁强度显著提高，材料也十分耐腐蚀，且施工方便，所以在实际工程中运用广泛。

(二)加强薄弱构件。对于桥梁由薄弱构件组成时，如果构件受到一定的损伤或者通行比较重的车辆，此时不能满足桥梁的承载能力，可以采用增大横截面面积的方法来加固桥梁。但是，桥梁当施工条件不满足时则不能采用截面增大的方法，因为增大截面法所有的施工工作都需要在桥梁的底部进行，施工难度比较大。因此虽然增大截面法在一些情况下性价比比较高，但施工条件因素会限制了这项技术的应用，大跨径的桥梁大多不太适用，适用于较小跨径的桥梁加固。对于大跨径桥梁或者混凝土等级高的桥梁加固时，也可以采用增设预应力筋的方法来加固桥梁，以施加预应力来使桥梁产生的一部分反弯矩，抵消外部荷载产生的内力，使桥梁的抗弯性能增加，大幅度提高桥梁的承载能力要求。

(三)增加辅助构件。当桥梁不能满足承载力要求，同时桥梁比较容易施工时，可以采用增加新的受力构件方法，比如增设横向梁、纵向梁等来一同来分担各种荷载作用，提高桥梁的承载能力。当然也可以在有支撑的条件，有技术保证的情况下，采用新的构件来代替不容易修复的原有构件，这样做省去了不少修复原有构件的麻烦，加固程序也比较简单，比较省时省力，这种方法效果不错。

(四)改变结构体系。当桥的承载能力不足时或者桥梁受到一定的损伤时，在保证充分的技术措施情况下，可以将桥梁的结构体系转化为受力更小的结构体系，多适合于梁板或者梁拱组合结构。一般用铰接转变为刚接，简支梁转为连续梁，或者用辅助构件将单跨结构变为多跨结构的方法，来改变结构体系，使结构受力更加有利，来提高桥梁的承载能力。

(五)减轻恒载。减轻荷载适合于桥梁基础承载受到限制，当在移动荷载和恒载的作用下，最大的承载能力不能满足提高活载所需要的承载力时，通过减少桥上部分的重量，减轻自重来改变桥梁的受力情况，来提高桥梁的承载能力。一般将拱桥的实腹式改为空腹式拱桥，或者把拱上填料更换为较轻的填料，减小桥梁跨中的弯矩或者挠度，来提高桥梁的承载能力。也可以将梁桥换为多孔箱形截面来减小自重。

(六)加固墩台及基础。由于桥墩发生结构性的损伤引起桥梁发生的病害，通常可以用外包混凝土、钢筋混凝土箍套、钢拉杆施加外加预应力方法进行加固。桥墩的状态变化主要是由地基所引起，也可以通过回填硬土或对地基进行注浆、增加桩基等方法来加固桥梁墩台和基础，提高桥墩的整体承载能力[9]。

四、结语

桥梁加固技术是一个十分重要的技术，在现在越来越来多的桥梁中，桥梁加固技术显示十分具有经济性，对环境友好，资源节约，十分值得我们学习。桥梁加固要考虑不同的环境、不同结构和类型，选择合适的加固方法。所以很难想出统一的方法来解决所有的问题。在现在的桥梁加固技术中，还有许多的不成熟，如：(1)关于体外预应力钢束作为结构拉杆的设计应用以及其在挠度计算中的取值问题。(2)体外预应力钢束分批张拉引起自身预应力损失以及原有预应力损失的问题。(3)在对结构各部位应力应变以及挠度进行监控过程中，温度变化的影响系数问题等等，都要我们去探索实践。相信未来桥梁加固技术将会发展更快，发展方向更多，到时候无论时旧桥还是新桥都会更加完美，桥梁将会成为我们生活中一道美丽的风景线。