桥梁加固-潮州桥梁加固

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桥梁加固【电话 申工】桥梁是我国道路交通的重要组成部分，现有桥梁有很大一部分都是上世纪修建的钢筋混凝土桥。桥梁钢筋混凝土材料虽然在强度上能很好的满足要求，但是耐冻耐性都不是令人满意。桥梁使用的材料本身存在构件老化、强度降低的问题。除此之外，由于我国交通运输业的发展和交通运输设备的大型化，桥梁所承受的载荷日益增大，尤其是大量载车辆更是加剧了桥梁的破损。这些问题的出现对于交通运输安全和区域经济发展至关重要，如何在有限的资金条件下，维修、加固好旧桥、病桥是一个重要的课题 

　　目前，我国旧桥的数量多，在保证安全的前提下，对其进行维修加固，有利于减少投入，具有较好的经济效益和社会效益。随着汽车保有量的增加，车流量增大，在原有道路升级改造后，原有桥梁的通过能力限制了总体的通过能力，需要对旧桥进行加宽处理，可以减少投资和交通封闭时间。桥梁修复可以延长使用年限，提高承载能力，保证通车安全，因此研究桥梁加固与修复技术有重要意义。 

　　1 常见的桥梁问题 

　　各种桥梁病害随着运营时间会逐渐显现，但是在桥梁运营初期很多内部的病害并不能直接显现，难以早期发现。无损检测作为早期评定桥梁运营状态的一种技术手段，可以检测混凝土内部裂隙和钢筋的状态，此时期的修补以简单修补为主要手段。各种严重问题也会随之出现，主要有以下几种：表面缺陷，内部缺陷，结构裂缝，桥梁构件及附属设施出现损伤。 

　　2桥梁常见的加固维修方法 

　　桥梁的加固维修需要根据不同的损害方式和损害程度，制定专门的加固维修方案，因为评定桥梁损害程度和具体实施的限制，桥梁加固维修难度往往大于新桥建设难度。加固维修方法有以下类型：表面缺陷与断裂修补、增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维复合材料加固法、体外预应力加固法、改变结构体系加固法、桥面系补强和减载法等加固维修方法[2]。 

　　2.1表面缺陷和断裂修补 

　　此类缺陷一般不会对桥梁结构造成直接的影响，但是影响桥梁结构的耐久性，对表面缺陷的修复可以在一定程度上减少外界因素对桥梁耐久性的影响，起到延长桥梁结构寿命的作用。一般来说，对裂缝的修补是为了对裂缝进行封闭，避免外界的空气、水等介质进入构件内部，造成构件强度的弱化和钢筋的锈蚀。此类修补不能增加桥梁结构的承载能力，对于桥梁结构性开裂需要采取其他措施进行补强。浏阳河北大桥预应力箱梁内**浇灌早期出现细微裂缝，半年内基本趋于稳定[3]。 

　　2.2增大截面法加固法 

　　增大界面法是在原来的基础上，增加构件受力面积，将原来受力构件进行扩大，从而提高桥梁构件的承载能力。增大界面加固法常见的形式有：加厚桥面板法，增大受拉区梁截面法，增大受压构件截面法三种。此方法技术成熟，工艺简单，费用低，但是养护工作量大。例如，广州番禺区蕉门大桥为简支梁桥，主桥梁下沿产生较多裂缝，采用的就是该方法。加固后跨中截面抗弯承载力由原来的1676KN·m提高到2363KN·m，斜截面抗剪承载力从623KN提高到1035KN[4]。 

　　2.3粘贴钢板加固法 

　　粘贴钢板加固法将高强钢板粘贴到构件受力部位，是钢板和构件均匀的共同受力，以此提高构件整体的承载力，限制混凝土变形，适合轴向受力的桥梁构件。北京国贸桥由于周边楼宇开发反复疏降水，导致异形板产生变形，采用1.5m和0.5m宽的条形钢板对异形板周围裂缝进行加固维修[5]。在白鹤电厂重型设备途径的桥涵中，采用粘贴钢板加固的15座石桥安然无恙，也证明了粘贴钢板法的安全经济[6]。 

　　2.4粘贴碳纤维复合材料加固法 

　　碳纤维材料具有较高的强度和耐久性，其抗拉强度是同截面刚才的68倍，重量轻、强度高，同时可以用环氧树脂粘贴，易施工的特点。常应用于板桥的抗弯加固，除此之外还适用于桥梁的地震破坏修复。如325国道佛山大沥段某桥就采用了碳纤维粘贴加固方法，从修复结果来看，修复后挠度由原先的22mm减小为9mm，取得了良好的效果[7]。 

　　2.5体外预应力加固法 

　　体外预应力施加就是在原桥梁构件外施加主动预应力钢绞线，主要目的是调整结构应力分布，以提高结构承载力和抗裂性，可以在不中断交通的情况进行加固维修。如石咀桥的修复就是采用体外预应力加固法，石咀桥为简支钢筋混凝土桥，其桥面下降，铺装破坏，主梁破损有裂缝，主梁跨中抗弯承载力减低16.2%，加固后承载能力评定结果满足公路Ⅱ级荷载要求，取得了良好的效果[8]。 

　　2.6改变结构体系加固法 

　　此法以增设附件或者调整自重的方式，改变桥梁受力状况，减小承载结构应力。常用的手法有调整拱上自重，加入新的支承点缩短计算跨度，加水平系杆加固等方法。 

　　2.7桥面系补强和减载法 

　　桥面系存在着很普遍的病害现象，如桥面龟裂、积水较大裂缝，伸缩装置松动，混凝土面破损等。针对不同桥面形式，有两种常见的维修方法：补强法就是在桥面加铺一层钢筋混凝土，使桥面均匀受力，防止局部破坏引起破坏扩大；减载法是针对发生变形的大跨度桥梁，减小桥面厚度，以减小承载结构的负荷，提高桥梁性能。例如某桥为一净跨度为70m的空腹石拱桥，轴线严重变形，拱石开裂，桥面系破损严重，采用高压注浆和套箍增强拱圈，拆除原桥面系，更换为自密实钢筋混凝土，提高了桥面强度的同时也使得桥面恒载降低了34%[9]。 

　　3 结语 

　　在几十年的摸索中，我国桥梁加固维修积累了一定经验。桥梁的加固维修可以使用单一的方法也可以几种方法组合使用，需要根据桥梁加固的原因和特点，制定详细的技术方案，提高了桥梁的安全性能的同时又降低了建新桥成本。如碳纤维材料等新材料的应用对桥梁加固维修技术起到了促进作用，同时也降低桥梁加固维修成本和难度，在实践中得到了广泛应用。

桥梁加固【电话 申工】许多城市的桥梁，通过多年的运行，不少桥梁出现了这样那样的问题：桥面破损、结构裂缝、承载能力不足、倾斜、沉降严重等等，都严重影响着桥梁功能的正常发挥。因此，及时对城市桥梁进行加固、修复、改造、完善，对保证城市交通通行、人们财产、人身安全等具有十分重要的作用。 

　　一、城市桥梁加固的特点 

　　城市桥梁的加固不同于新建桥梁，它是一项较其复杂的系统工程，须以原有基础为立足点，综合分析其客观条件，此外，加固结构多为新旧组合结构，我们在设计计算时需要考虑其协调性和整体性，在加固施工时还要充分考虑到原有结构物的影响。问题桥梁的质量因含有不确定因素，很难深入检查其质量，施工起来不安全；桥梁加固施工常常缺乏广阔的场地，其施工现场总是较为拥挤、狭窄，这也给施工带来了不便；另外，还要重视现有交通的畅通性，即在工程的进行过程中，尽量不中断或少中断交通。 

　　二、城市桥梁加固的基本要求 

　　鉴于桥梁加固工程的客观特殊性，其实施过程应从多方面加以重视，遵循多方面的要求：经济上，为了使直接经济效益和间接经济效益更加明显，加固费用总体上低于新建结构的费用；尽量减小对城市交通方面的影响；还应该充分考虑环境因素，为了适应一定的景观要求，外观上协调新旧两部分；很为重要的，就是技术方面，因固定的客观条件，方案设计与施工组织，其技术要求都非常高，因此，要充分利用原有结构构件，尽量减少对原有结构的损伤，满足各项使用要求，保证工程的可靠、安全、耐久；施工组织和方案设计，要尽量保证施工便捷、快速；还要充分考虑结构强度的折减，以便在处理新旧结构时，保证两者的整体一致性。 

　　三、城市桥梁加固的设计原则 

　　城市桥梁结构若出现明显病害并影响行车安全，必须予以加固，其改造设计要遵循以下原则：首先要认真调查原桥的详实现状，分析其具体病害，评定其结构状态；其次，加固设计应紧密结合施工方法，确保新旧结构连接可靠，协调发展；严格遵照《公路桥涵设计规范》，使得加固后的桥梁在使用荷载时，新结构的刚度、强度、裂缝宽度限值等都满足各项规范要求；验算加固结构的承载力时，结构的截面积，即为实际有效截面积，因为加固部分的应变滞后，还应考虑结构载加固时的实际受力情况；若加固后结构重量增大，则应验算被加固结构及桥梁基础；结构计算取决于结构上的实际受力状况；若进行静定结构承载力验算，则考虑结构变形、实际荷载偏心、温度等因素造成的附加内力。 

　　四、城市桥梁加固的工作步骤及注意事项 

　　维修加固旧桥的步骤主要有：调查桥梁的现状并分析病害；查阅桥梁的相关历史资料，并分析现有交通状况；提出维修加固方案，并对其予以分析比较；很后确定方案并将其实施。 

　　加固维修城市桥梁的过程中，有几个问题需要注意： 

　　（1）准确判断原有桥梁的实际承载能力，提供可靠的依据，更好地服务于技术改造设计；（2）认真分析承载力不足的病因及桥梁病害，以便采取更好的措施；（3）某些桥梁虽只做上部构造的加固，也要深入调查研究其下部构造的承载能力和现状；（4）加固后需要评定其承载力，对加固效果进行检验，并定期观测，认真做好每次记录，为今后更好地改造桥梁技术积累经验；（5）加固设计尽量保证通车便利，不中断交通，尽可能做到施工和通车同时顺利进行。 

　　五、城市桥梁加固的手段 

　　1.加固前的裂缝修补工作 

　　结构的病害多发生在裂缝上，当结构出现裂缝后，其美观性和耐久性均受到严重影响。故裂缝的修补十分重要，常用的方法有： 

　　（1）表面处理或表面喷浆法。在微裂缝的表面上涂抹防水材料和填料，如聚合物水泥膏、弹性涂膜防水材料及水泥填料等。若裂缝宽度发生变化，考虑到结构所处的环境，应使用延性大的材料；若裂缝表面经凿毛处理过，可以喷射一层强度高并且密实的水泥砂浆，该保护层可封闭裂缝，在喷射前，需除去结构表面的剥离部分，用水冲洗清洁后即可喷浆。 

　　（2）填充法。填充法多适用于比较宽的裂缝（0.5mm以上），先沿裂缝凿一条深槽，再嵌补各种粘结材料到槽内。若钢筋砼结构已经发生锈蚀，要先除去钢筋上的锈，再涂抹防锈底涂料，很后充填密封材料。 

　　（3）注浆法。当向裂缝中注入水泥或树脂类材料时，可用脚踏或手动式输液泵。为了更好地控制注入量，我们多采用低压低速注入法。为了增强裂缝部位的整体性，注浆法也可以与钢抓钉并用。 

　　（4）粘贴钢板封闭法。若钢筋混凝土构件出现主拉应力裂缝，可在处理完裂缝后，在裂缝处粘贴钢板，并用膨胀螺栓在钢板上加压，注意使钢板的粘贴方向与裂缝方向保持垂直。 

　　2.桥梁结构和构件的加固技术 

　　（1）桥梁上部构造加固增强技术 

　　1桥梁上部构造加固增强技术 

　　根据桥梁的承载能力的减弱程度和今后的使用要求，梁桥上部构造的加固主要有以下几种方式： 

　　a.扩大原结构构件截面。为了提高结构的刚度和强度，可以采取增大构件的截面面积，达到加固目的。 

　　b.外部预应力加固法。在新增构件或原有的构件上施加适当的初始应力，达到加固目的。依据预应力材料不同，可分为外部预应力钢束法和预应力拉杆加固法。 

　　c.改变原结构的受力体系法。为了减少梁内控制截面峰值弯矩、提高承其载能力，可以通过改变桥梁结构体系，达到加固目的。可以把简支梁桥变成连续梁桥，或是在简支梁下增设支撑与桥墩，还可以在梁下增设钢析架等叠合梁或加劲梁。 　　d.外贴粘贴法。为了提高结构承载能力，在结构构件外部，通过粘合剂把钢板、型钢、玻璃钢等材料粘贴加固。但需要保证结构受力的可靠传递，粘贴钢板、型钢或玻璃钢的中间不得断开，两端须有可靠锚固，表面需要涂刷防锈漆并用环氧树脂封闭。 

　　e.增加主梁法。若桥梁的墩、台地基稳定，只是部分主梁的承载能力不能满足要求，或者是桥宽等几何尺寸不够，可通过增设刚度大和承载能力高的主梁，使之与旧梁共同受力，这样车辆荷载的横向分布系数就会降低。 

　　2拱桥上部构造加固增强技术 

　　a.套箍法。若拱桥主拱圈出现严重侧墙外鼓和纵向裂缝，则可以采用这种方法。即在拱圈上加设由钢拉杆和钢板组成的板筋箍套，具体的实施过程为：将带有螺栓孔的钢板紧贴在空腹式的拱圈侧面，拱腹和拱背增加两三根带螺丝的钢拉杆；为了克服下拉杆因自重而下挠，可多设几道U锚杆；而对于跨中实腹段，可将上拉杆布置于之前凿开的桥面层之下。上、下拉杆均安设好以后，即可收紧螺栓，侧墙和拱圈的套箍作用力会变大。 

　　b.锚喷混凝土加固法。对于拱**填料薄的实腹式拱桥和砖、砼、石钢筋砼空腹式拱桥可采用这种方法。实施之前，需除掉混凝土及其它浮层，再用凿毛处理并清洗干净，钢销打入后，布设钢筋网，喷射一层砼即可。 

　　c.桥台后加孔减载和增设抗滑水平支撑加固法。对于修建在软弱地基上的双曲拱桥，若出现拱座沉陷位移，上部构造出现拱轴线变形，便可采用这种方法。此法可抵抗拱桥的水平推力，对受损部位进行修补，从而提高桥梁的强度。具体做法有：加强拱脚部位受损的拱圈（或拱肋）；修建台后支撑梁，以抵抗拱桥的水平推力；台后两端各增加小跨径引桥。 

　　（2）桥梁下部构造加固增强技术 

　　1扩大基础加固法。若基础埋置太浅或承载力不足，且墩台是砖石或砼刚性实体式，这种方法较为实用。为了扩大基础的承载面积，可以在刚性实体式基础的周围加石砌砼，需要注意的是：在拓宽范围内必须先打桩围堰；挖堰内土壤时，要保证旧墩台的安全，新旧基础结合要牢 

　　固，可以在施工时增设锚固钢筋。 

　　2人工地基加固法。 

　　若桥梁基础下面的**土基松软，不易承受大荷载，或基础出现沉降，可采用人工注浆法或砂桩法。注浆法是在墩、台中心打入管桩或直向钻孔，通过管孔及孔眼，用力将各种浆液或加固剂注入土层中，浆液凝固会把原有松散的土结为防渗性能的整体，堵塞岩石裂缝。砂桩法加固既是将木桩或钢管打入基础四周的软弱土层中，拔出后再灌入干燥的粗砂，凝成砂桩。 

　　3增补桩基加固法。为了增加基础稳定性，提高基础承载力，还可以在桩式基础周围打入钢筋砼预制桩或补加钻孔桩。此法适用于桩式基础加固的场合。对单排架桩式桥墩加固时，若在桩间加桩，就应对原有盖梁进行加固；若原桩距较小，可增加两排桩在原排架的两侧，成为三排式的墩桩。若桥台承载力不足，可在台前增加一排桩并浇筑盖梁，增浇的盖梁可单独受力，也可与旧盖梁、旧桩及新桩连接在一起，以分担上部结构传来的荷载。