桥梁加固技术
2009-09-28
旧桥加固技术是一门新的课题。目前，我国公路、铁路交通事业蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入运营中，还有不少正在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但是，由于施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检测和加固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥，由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限，先天不足，加上不能适应目前交通量的迅猛增长，使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。近年来，旧桥加固工程越来越多。据不完全统计，我国的公路危桥约有4000余座，但至今未看到专门的桥梁加固规范。
一、桥梁加固的任务和形势
（一）、桥梁加固的原因
1、 随着经济的发展、交通量增大，载重等级发生变化。
2、 早年设计的指导思想注重于材料的节省，安全度低。一般来说造成断面单薄、安全储备低，其中最典型的就是双曲拱。
3、 桥梁耐久性差和年久老化，如砖拱桥等。
4、 近年修建的桥梁，因设计失当或者施工质量差，也存在着加固的问题。
（二）、桥梁加固的难度大
1、 已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰。
2、 结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。
3、 新老结构的结合是一个难题：这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面。
4、 风险大：因为凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。
（三）、加固的技术要求高
1、 通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新桥，除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。
2、 由于旧桥加固方案的设计，工作量大，收费低，所以一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任务。
3、 加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度，即其结构状态和内力大小程度。这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。
4、 加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。
（四）、桥梁加固的政治和经济作用
桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性。
加固桥梁不是新建项目，一般来讲不是领导人的政绩。但加固桥梁却可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资和人身的伤亡，能避免主管领导的政治灾难。
二、加固的方案
（一） 加固的思路
1、 加固和维修养护所起的作用是不同的，维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作，而加固却是从承载受力的角度来处理的。
2、 第一类加固需求，桥梁不能承受原设计荷重要求，应该通过加固恢复其原有的承载力。
3、 原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求，要求提高到一个新的标准。
4、 桥梁要通过一次性的特重荷载，要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏，过后恢复正常。
一般来说加固方案可以考虑减少内力或增大断面，也可以应用加固新材料。
（二） 加固方案和方法
目前，关于混凝土桥梁加固方法主要有：1、结构性加固，如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑；2、非结构性加固，如对裂缝进行封闭或压浆处理；3、最近几年国外采用碳纤维复合材料（CFRP）取代钢板，使加固技术发生了根本的变化。
三、 加固的材料和工艺
碳纤维复合材料是一种新型的材料，可以取代钢板应用在桥梁的加固工程中，因此受到人们的广泛重视。这种材料在日本最受重视，应用也最为广泛。我国对这种新型的材料是在98年开始实际应用的，目前对它的应用和研究正在深化和发展。
碳纤维复合材料（CFRP）的特点
1、 不增加恒载及断面尺寸；2、不减少桥下净空；3、施工方便，成型方便，可适应不同构件形状。4、环氧树脂黏结，不需要锚固螺栓，对原结构无新的损伤。5、可根据受力需要粘贴若干层。
2、 碳纤维复合材料（CFRP）主要有三种，即碳素纤维、高分子聚合纤维、和玻璃纤维。
四、 加固方案的实施
加固方案的实施需要有一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺上也应有比较高的要求。
五、 桥梁加固后的观测和检查验证
加固后需要对桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。
六、 桥梁加固应形成专门的规范
在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范。
