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隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通量的迅猛增加，公路交通也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。我國的橋梁技
術(shù)發(fā)展很快，近幾年新建的大型橋梁數(shù)量已排在世界前列。截止2005年底，我國通車公路中有
橋梁33.66萬座，累計長度1474.75萬延米，其中中橋7.17萬座，393.74萬延米，小橋24.07萬座 ，422.53萬延米。有近一半的中、小跨徑橋梁是按1981年以前頒布的l13荷載等級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 建造的橋梁。這些荷載等級低的橋梁經(jīng)過了近20年的使用，通過的大噸位車輛越來越多，超載
對橋梁的損害日趨嚴(yán)重，再加上由于地理環(huán)境、自然災(zāi)害、維修養(yǎng)護(hù)不及時以及人為因素的影
響，許多橋梁的耐久性受到嚴(yán)重影響。許多已或多或少的出現(xiàn)了整體承載力不足、混凝土露筋
銹蝕、酥松剝落、老化、磨損、裂縫等各種各樣的問題，已普查出危橋1.33萬座，達(dá)46.89萬延
米，已嚴(yán)重影響道路的通行能力。要全部拆除新建是不現(xiàn)實(shí)的，而通過對已有橋梁有計劃的進(jìn)
行維修加固，不僅能滿足現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊�，而且能為國家�(guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會效益
。
為解決上述問題，我國自20世紀(jì)70年代以來就開始研究結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，2008年國家出臺了
第一份行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范和《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》，使得橋梁
加固終于不再各自為政的分散進(jìn)行，有了共同遵循的規(guī)范。目前橋梁加固的主要方法有增大構(gòu)
件截面加固、粘貼加固、體外預(yù)應(yīng)力加固和改變結(jié)構(gòu)體系加固四種方法。下面分述之。
一、增大構(gòu)件截面加固技術(shù)增大構(gòu)件截面加固技術(shù)又可分為橋面補(bǔ)強(qiáng)加固、增大構(gòu)件截面
和配筋和增焊主筋加固。
1、橋面補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)
將原有的橋面鋪裝拆除后，采用一定的工藝和結(jié)構(gòu)措施，在梁頂面(橋面)加鋪一層鋼筋混
凝土面層，使其與原有主梁形成整體，共同受力，達(dá)到增加主梁高度、增大粱的抗壓截面以及
提高其抗彎剛度的目的，從而提高橋梁的承載力和抵抗變形能力。如哈爾濱市的安發(fā)橋。安發(fā)
橋原橋面鋪裝就有三角墊層，而新加鋪的足鋼纖維混凝土，抵消鑿去的墊層厚度后新增加補(bǔ)強(qiáng)
厚度很小，對原橋梁的自重和恒載彎矩影響很小，很適宜采用該方法加固。
2、增大構(gòu)件截面和配筋加固技術(shù)增大主梁截而和配筋又可分為增焊主筋法和增大截面法。
增焊主筋是除去梁底保護(hù)層，切斷原箍筋，一般將新增鋼筋焊接在原主筋上，通過增加抗拉鋼
筋數(shù)量來提高梁的承載力，再恢復(fù)箍筋和保護(hù)層。原橋梁的下緣主拉應(yīng)力超過容許值導(dǎo)致承載
力不足，而橋下凈空又受到限制時，適用該方法。增大截面法是將構(gòu)件截面加寬加高以擴(kuò)大截
面，并在新混凝土截面中增設(shè)受力鋼筋。
3、對T 形梁截面可采用底面及側(cè)面同時加大和底部馬蹄形加大兩種加固形式。適用于原橋
梁構(gòu)件截面過小，主應(yīng)力超過容許值導(dǎo)致承載力和剛度不足，而構(gòu)件周圍空間又不受限制時的
加固，不僅可用于橋梁上部，亦可用于加固橋梁下部的蓋梁和墩柱。
總體來說，增大構(gòu)件截面加固適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土受
壓構(gòu)件。有較成熟的設(shè)計施工經(jīng)驗(yàn)，多用于一般較小跨徑的橋梁的加固，不足主要是構(gòu)件截面
增大導(dǎo)致體積增大，自重增加，需要施工工期長、施工空間大。
二粘貼加固技術(shù)
粘貼加固是用化學(xué)黏結(jié)劑或錨栓將補(bǔ)強(qiáng)材料直接粘貼錨固于構(gòu)件薄弱部位的混凝土表面，
使之與構(gòu)件形成受力整體，從而提高結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。根據(jù)所采用的補(bǔ)強(qiáng)材料分為兩大類
，即粘貼鋼板加固和粘貼纖維復(fù)合材料加固。
1、粘貼鋼板加固技術(shù)粘貼鋼板加固應(yīng)將鋼板設(shè)計成僅承受軸向應(yīng)力作用。適用于鋼筋混凝
土受彎、受拉和偏心受壓構(gòu)件的加固。粘貼鋼板堅固、施工快速、構(gòu)件外形基本不變，不足是
施工鋼板端部加強(qiáng)錨固時需細(xì)致，使用中防腐養(yǎng)護(hù)任務(wù)突出。
2、粘貼纖維復(fù)合材料加固技術(shù)，目前橋梁加固用纖維的主要類型有碳纖維(CFRP)、芳綸纖
維(AFRP)和玻璃纖維(GFRP)。適用于鋼筋混凝土受壓柱，以提高延性、耐久性的加固；亦可用
于梁、板受拉、受彎構(gòu)件的加固；不適用十素混凝土構(gòu)件(含配筋率不滿足最小配筋率的構(gòu)件)
以及受沖剪作用和支座局部承載力不足的構(gòu)件。纖維復(fù)合材料為承拉材料，應(yīng)將其沿受拉方向
或圍束粘貼。纖維復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐久性好、強(qiáng)度重量比大、施工便捷、加
固后結(jié)構(gòu)承載力明顯提高等優(yōu)點(diǎn)。不足是該材料一般各向異性、抗剪強(qiáng)度低、防火性較差、對
施工要求嚴(yán)格，而且工程造價較高。
三、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固是通過增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索(包括鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲束和精扎螺紋鋼筋) 對既
有混凝土構(gòu)件主動施加外力，以改善原結(jié)構(gòu)的受力狀況的加固方法。主要南預(yù)應(yīng)力鋼筋(束)、
錨同系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向塊或滑塊、水平束減震裝置和梁體組成．體外預(yù)應(yīng)力體系布置靈活，可用于鋼
筋混凝上及預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁、連續(xù)梁及連續(xù)剛構(gòu)橋的加固，可改善構(gòu)件的抗彎、抗剪性能
，即可用于加固上郜的梁結(jié)構(gòu)，也可用于加固橋墩及索塔等部位。尤其適用于采用一般方法無
法加固或加固效果不理想的較高應(yīng)力狀態(tài)下的大跨徑橋梁加固。體外預(yù)應(yīng)力加固自重增加很少
，就能較大的提高承重結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能，且對墩臺基礎(chǔ)受力的影響較小，通過合理安排
，一般可在有限開放交通的情況下施工。不足是體外索要具有可更換性和很好的防腐性，體外
索后期養(yǎng)護(hù)會產(chǎn)生一定的費(fèi)用；體外索預(yù)應(yīng)力損失的計算與常規(guī)體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋有所不同，使
用時應(yīng)注意。
四、改變結(jié)構(gòu)體系加固技術(shù)
改變結(jié)構(gòu)體系加固是采用一定技術(shù)措施改變原結(jié)構(gòu)受力體系，降低控制截面內(nèi)力，以提高
橋梁結(jié)構(gòu)整體承載力，是一種變被動為主動的加固方法。它包括將多孔簡支梁改為連續(xù)梁，將
單孔簡支梁改為支撐梁，將中、下承式拱改為拱斜拉組合體系，將連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)改為矮塔
斜拉橋，將帶掛梁T 形剛構(gòu)改為連續(xù)剛構(gòu)以及其他增設(shè)結(jié)構(gòu)(桿件)而使原結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生改
變的方法。經(jīng)常與增大截面法、粘貼加固法等綜合使用。其中簡支變連續(xù)加固和增設(shè)支承結(jié)構(gòu)
加固是傳統(tǒng)而成熟的加固方法，而索塔組合體系加固、采用斜拉索體系加固梁式橋及其它外力
體系加固橋梁等尚處于探索中，如需采用要進(jìn)行專門的研究論證。
1、簡支變連續(xù)加固技術(shù)
簡支變連續(xù)加固是將相鄰簡支梁墩頂部位結(jié)構(gòu)上緣縱向用普通鋼筋或用預(yù)應(yīng)力鋼筋加以連
接，并現(xiàn)澆接頭混凝土形成結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。該法可提高結(jié)構(gòu)承載力，增大結(jié)構(gòu)剛度，減小撓度
，加固效果好。需要注意的是簡支變連續(xù)后應(yīng)對中間支點(diǎn)梁段的抗剪能力進(jìn)行驗(yàn)算，必要時對
其抗剪區(qū)進(jìn)行加固處理；支點(diǎn)連續(xù)構(gòu)造的縱向受力鋼筋(預(yù)應(yīng)力鋼束)要有足夠的布設(shè)長度，而
且此處橋面的防裂和排水也很重要。不足之處是一般會拆除并重新鋪裝部分橋面，增加了工程
量和費(fèi)用。加固效果受支點(diǎn)連續(xù)構(gòu)造處的施工質(zhì)量影響較大。
2、增設(shè)支承結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
增設(shè)支承結(jié)構(gòu)加固是通過在原結(jié)構(gòu)下增設(shè)支承結(jié)構(gòu)及構(gòu)件，減小被加固結(jié)構(gòu)的跨度或位移
，來改變結(jié)構(gòu)不利的受力狀態(tài)，以提高其承載力。按支承結(jié)構(gòu)及構(gòu)件受力變形性能的不同分為
鉸支加固和固結(jié)加固。鉸支加固是主梁與新構(gòu)件以鉸形式聯(lián)結(jié)，支座位置由該點(diǎn)主截而所容許
承擔(dān)的彎矩和剪力來確定。固結(jié)以支頂?shù)姆绞街苯訉⒑奢d傳給基礎(chǔ)，支頂新增構(gòu)件需承受一定
的彎矩，對新增構(gòu)件基礎(chǔ)要求較高。該法適用于對外觀和使用功能要求不高的梁板等結(jié)構(gòu)的加
固，具有加固效果好、簡便、可靠、易拆的優(yōu)點(diǎn)，可時性加固嚴(yán)重超載的橋梁，常用于搶險工
程。不足之處在于橋下施工影響通航，加固后結(jié)構(gòu)占用橋下空間，減小了橋下的凈空。
采用改變結(jié)構(gòu)體系加固前應(yīng)對原結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行詳細(xì)的檢測分析和計算，在此基礎(chǔ)上
擬定采用的新結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換方法以及施工工藝、措施，并對轉(zhuǎn)換后的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠的
受力分析，準(zhǔn)確講它是一個系統(tǒng)加固范疇，應(yīng)對加固過程中及后結(jié)構(gòu)及相關(guān)構(gòu)件并整體進(jìn)行全
面驗(yàn)算，以最終確定橋梁整體承載力提高幅度，判斷是否滿足設(shè)計交通荷載等級的需要，并確
保在加固施工及運(yùn)營期間的安全性。
除上述加固技術(shù)外，常用的還有增設(shè)主粱加固、噴錨混凝土加同和增加橫向聯(lián)系加固等。
一般要對加固后的橋梁進(jìn)行檢測和觀察，以確定加固的效果。上部結(jié)構(gòu)通常采用靜載或動載試
驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與加固設(shè)計的計算結(jié)果進(jìn)行對比，來判斷加固成功與否；下部結(jié)構(gòu)不便進(jìn)行荷
載試驗(yàn)，通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。橋梁需先經(jīng)過技術(shù)狀況評定及承載力鑒
定確認(rèn)加固能滿足結(jié)構(gòu)安全或正常使用要求后，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)技術(shù)方案比選，才能實(shí)施加
固。橋梁加固技術(shù)因其經(jīng)濟(jì)、方便、快捷等特點(diǎn)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著新技術(shù)、新工
藝的不斷推廣應(yīng)用，橋梁加固技術(shù)會有更廣闊的發(fā)展前景。 |
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