梁艷軍

摘 要：詳細(xì)介紹了舊橋加固的過程，以及混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)、方法和選用補(bǔ)強(qiáng)加固方法的原則，對(duì)舊橋加固方法的選用具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：混凝土橋梁；補(bǔ)強(qiáng)；加固； 改造

1、前言

隨著我國公路交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，公路交通量不斷增加，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是推行拖掛運(yùn)輸和集裝箱運(yùn)輸后，公路橋梁負(fù)荷日趨加重。公路橋梁有一部分是我國20世紀(jì)60年代一70年代修建的，因其設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，普遍存在承載力不足的問題；另外隨著時(shí)間推移，橋梁本身也難免發(fā)生各種各樣的病害，影響其承載能力和使用壽命。因此，采用適當(dāng)?shù)募庸毯透脑旒夹g(shù)措施，恢復(fù)和提高橋梁的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以適應(yīng)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枰?。本文?duì)目前國內(nèi)橋梁加固的相關(guān)知識(shí)與加固方法進(jìn)行闡述。

2、橋梁缺陷檢測與評(píng)估

為了選定技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的橋梁加固改造方案，首先必須對(duì)橋梁技術(shù)狀況，各種缺陷、 病害進(jìn)行全面細(xì)致的檢查和檢測。在檢查檢測的基礎(chǔ)上，對(duì)舊橋工程現(xiàn)狀、承載能力做出正確的評(píng)價(jià)，是舊橋加固、 改造工作的重要環(huán)節(jié)之一。

2.1、橋梁缺陷檢測

通過對(duì)橋梁的技術(shù)狀況、缺陷和損傷進(jìn)行全面細(xì)致、深入的現(xiàn)場檢查，查明缺陷或潛在缺陷和損傷的性質(zhì)、所在部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢，弄清產(chǎn)生缺陷、發(fā)生損傷的原因，以便能分析評(píng)價(jià)缺陷和損傷對(duì)橋梁質(zhì)量及承載能力產(chǎn)生的影響，并為橋梁加固和改造設(shè)計(jì)提供具體技術(shù)資料。實(shí)踐中，經(jīng)常采用實(shí)橋荷載試驗(yàn)來評(píng)定舊橋的承載能力和安全度，尤其是那些缺乏原始設(shè)計(jì)資料和圖紙的舊橋。

2.2、橋梁評(píng)估

依據(jù)橋梁缺陷檢測技術(shù)資料，在舊橋使用功能、結(jié)構(gòu)承載力和使用價(jià)值等3個(gè)方面進(jìn)行橋梁評(píng)估。

3、補(bǔ)強(qiáng)加固方法選用原則

1）采用加固方案之前預(yù)先考慮耗費(fèi)少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好耐久性等方面的要求。

2）補(bǔ)強(qiáng)加固是通過加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。因此橋梁加固工作一般以不更改原結(jié)構(gòu)形式為原則，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提下，只有在較復(fù)雜的情況下，才可考慮更改結(jié)構(gòu)形式。如果采用補(bǔ)強(qiáng)加固的方式仍不能達(dá)到交通運(yùn)輸要求，則須考慮進(jìn)行重建橋梁的部分或全部。

3）選擇橋梁加固方式時(shí)，必須考慮舊橋現(xiàn)狀，承載能力減弱的程度以及日后交通量，最好參考已經(jīng)成功完成補(bǔ)強(qiáng)加固的橋梁施工。

4）采用擴(kuò)大或增加橋梁構(gòu)件斷面的方法進(jìn)行加固前，應(yīng)考慮增加部分與原有部件的結(jié)合效果。

4、混凝土橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固與改造方法

4.1、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

在梁頂上加鋪一層混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使加鋪層與原有主梁形成整體，增大主梁有效高度，提高抗壓截面強(qiáng)度，改善橋梁荷載橫向分布力，從而達(dá)到提高橋梁承載的目的。

4.2、增大截面和配筋加固法

當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)， 通常采用增大構(gòu)件截面，增加配筋，提高配筋率的方法。這種方法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

4.3、錨噴混凝土加固法

借助高速噴射機(jī)械，將混凝土連續(xù)地噴射到已錨鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土從而增大橋梁的受力斷面，增加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其承受更大的外荷載作用。

4.4、有黏結(jié)外包型鋼加固法

采用環(huán)氧樹脂黏結(jié)材料將型鋼與被加固鋼筋混凝土梁黏結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅提高。該法也稱濕式外包鋼加固法，特點(diǎn)是受力可靠施工簡便，現(xiàn)場工作量小，但用鋼量較大，且不宜在無防護(hù)的情況下用于60℃以上的高溫場所。適用于不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

4.5、粘貼鋼板加固法

當(dāng)主梁承載力不足或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕，或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴(yán)重橫向裂縫，此時(shí)，可用黏結(jié)劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，提高橋梁的承載能力與耐久性。

4.6、粘貼碳纖維布加固法

采用建筑結(jié)構(gòu)膠將纖維布粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)受拉區(qū)域，當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載增加時(shí)，纖維布因與混凝土協(xié)調(diào)變形而共同受力，從而使混凝土構(gòu)件提高承載能力和剛度。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維修費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

4.7、錨栓錨固法

該法適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20一C60的混凝土承載結(jié)構(gòu)的改造與加固，不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

4.8、體外預(yù)應(yīng)力加固法

對(duì)于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板，采用對(duì)受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力，從而改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，使結(jié)構(gòu)總承載力顯著提高，且可減少結(jié)構(gòu)的變形、裂縫寬度縮小甚至完全閉合。根據(jù)被加固結(jié)構(gòu)受力要求不同，預(yù)應(yīng)力拉桿加固法又分為3種，即水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿。

4.9、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法

這種加固改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的，是目前國內(nèi)外常用來解決臨時(shí)通行超重車輛的一種加固措施。

4.10、增設(shè)縱梁加固法

在墩臺(tái)地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接，共同受力。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)，則兼有加寬作用。

5、橋梁加固改造應(yīng)注意的問題

1 ） 加固后的橋梁，在使用荷載作用下，原有結(jié)構(gòu)和新增加的結(jié)構(gòu)各部分的強(qiáng)度、剛度和裂縫均應(yīng)符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

2 ） 當(dāng)僅要求提高承載能力時(shí)，加固改造工作可以在原結(jié)構(gòu)保持恒載應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行。

3 ） 如果通過檢測和計(jì)算，原結(jié)構(gòu)的工作應(yīng)力已接近或已超過允許限值，需要減少原橋的恒載應(yīng)力，應(yīng)采取一定的卸載措施。使橋梁卸去部分恒載的情況下進(jìn)行加固，此時(shí)新構(gòu)件（截面）處與原結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)活載外，還承擔(dān)原來結(jié)構(gòu)的一部分恒載， 新舊結(jié)構(gòu)按整體受力計(jì)算。

4 ） 采用增大截面法進(jìn)行舊橋加固改造時(shí)，由于新舊結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)或混凝土之間收縮率的不同，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布，在新舊材料或新舊混凝土的結(jié)合面上將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，容易出現(xiàn)裂縫而影響到結(jié)構(gòu)的整體性。

6、結(jié)束語

在舊橋加固改造工程中，盡管每座舊橋梁的情況各不相同，具有各自不同的特點(diǎn)，但也存在一定的共性。我們應(yīng)遵循橋梁加固改造的共性，結(jié)合具體橋梁的特性，在實(shí)踐中發(fā)揮積極性和創(chuàng)造性，不斷改進(jìn)和探索，采用最先進(jìn)技術(shù)和材料，在舊橋利用、加固改造工作中，創(chuàng)造和總結(jié)出多種切實(shí)可行的方法，為開辟一條新路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使舊橋繼續(xù)發(fā)揮固有的使用功能，以保證公路交通暢通無阻。

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