铁道桥梁维修加固方法的对比分析
2015-07-06
对桥梁进行维修加固的必要性及原因
近数十年来，数代土木工程专家在铁路、城建、公路系统从事着桥梁、水文、建筑和其它土木工程的养护维修、科研、试验、大修加固、施工、设计以及建设管理工作，已积累了丰富的实践经验。
改革开放以来，经济不断发展，我国交通量及交通工具载重量都发生了极大的变化，会对桥梁的机构造成一定的破坏，且经过多年的风雨洗礼，桥梁的结构老化，耐久性也开始变差了。过去剑桥技术并不先进，当时所建的桥梁大多受各种因素影响和限制，桥面单薄，安全储备较低，甚至存在设计不合理或施工质量不过关等缺陷。以上叙述的种种现象都对人们及社会安全造成极大的危害，因此，对桥梁进行加固工作是十分必要的。
对铁道桥梁进行维修加固，不仅可以延长桥梁的使用寿命，缓和国家政府对桥梁投资的集中性，而且可以有效防止因桥梁坍塌而造成的重大人员伤亡和财产损失等意外事故。再者，对铁道桥梁采用维修加固方法可以节省大量的资金，收到较好的经济效益， 另外，维修改造危险桥梁是消除日常交通隐患，提高交通工具通行能力和运输服务水平的最有效途径之一。但在选取桥梁加固方案时，应根据实桥特点，因地制宜地选取适合的方法，这样才会收到良好的效果。
而铁道桥梁维修工作的工作对象主要分为：
桥梁的原本设计的符合标准不能满足现金运输营运的要求；
桥梁本身已经不能承受原来的负荷，通过加固恢复原有的承载能力；
有特殊需要时，某些桥梁要通过一次性的超负荷运载，通过临时加固可保护原结构不受破坏；
因意外桥梁收到撞击时，需要对其进行加固工作
二、铁道桥梁维修加固的方法
一般地，桥梁的养护是通过日常维护和保养等预防工作维护桥梁的正常运作，预防灾害的发生，而桥梁的加固是从根本出发，通过对桥梁的加固来达到目的。桥梁加固方法主要可总结为减少内应力、增大截面面积或使用新型材料进行加固工作等。根据所用的原理不同，可主要分为增大截面和配筋加固法、外包钢加固法、体外预应力加固法、黏贴加固法等。
1.增大界面和配筋加固法主要是通过增加桥梁构建的截面面积或配筋率增强钢筋混凝上梁的强度、稳定性和刚度，常用方法是加大梁底面或侧面的尺寸、增配主筋等。
2.外包钢加固法基本上并不会改变原本构建截面尺寸，但用钢量较大，导致加固维修费用较高。
3.黏贴加固法能提高被加固构建的抗剪抗弯能力，阻止裂缝的发展，由于施工工期短，影响较小，消耗少等各种优点得以被广泛应用，但对于施工工艺要求较高。
以上所介绍的是加固的几大类方法，以下是对桥梁进行维修加固的常用方法：
加大截面加固法。
这种方法的原理是在桥梁的原结构的基础上再浇筑具有一定厚度的钢筋混凝土，是常用的改造技术。一般分为两种方式：加厚桥版面和加大主梁梁柱的高度和宽度。加大截面加固法施工较为简单，但对桥梁的适应性强，在我国具有成熟的设计和施工经验，加固后桥梁的刚度明显增加，承载力的增强，适用于较小跨径的桥梁或板桥。然而，这种方法也有较为明显的缺点：施工周期变长、施工所需空间较大、桥梁构件的体积增大等。
（二）喷凝土加同法
如同加大截面加固法的原理，喷凝土加同法是在桥梁的原有结构上喷一层高品质的混凝土，并以此恢复对桥梁钢筋的保护，同时提高钢筋上已经变质的混凝土的强度，，也可以增加表面美观的功能，是我国目前最常用的铁道桥梁维修加固方法。
（三）粘贴钢板加固法
这种加固法是把钢板和桥梁的结构用树脂粘接起来，施工时间短，现场较少湿作业，对生产和生活影响较小，最重要的是加固后对桥梁原本结构的外观及净空没有明显的改变。粘贴钢板加工法的效果往往取决于施工者的胶黏工艺及操作水平。这种维修加固方法大多用于湿度稳定的环境中的受拉或受弯构件的加固工作。
（四）黏贴碳纤维增强塑料加同法
这种加固方法的原理是降低钢筋的应力，采用专门的树脂把碳纤维黏贴在桥梁结构受拉表面上，碳纤维和原本的桥梁结构重整形成一个新的受理整体，共同承受荷载，令结构达到了加固和补强的效果。目前我国在进行桥梁加固方法时，多采用碳素纤维和高分子聚合纤维和玻璃纤维这三种碳纤维复合材料。
（五）增加支承加固法
相对于以上几种铁道桥梁维修加固方法而言，增加支承加固法较为简单可靠，与黏贴钢板相似，具有耐腐蚀、耐潮湿和降低维修费用等优点，但较容易损害桥梁的原貌和使用功能，还会减小使用空间，适用于有一定条件的桥梁结构，但需要做好专门的防火处理。
（六）体外预应力加固法
体外预应力加固法是指利用物理预应力的原理，在梁下缘受拉区增设用粗钢筋形成的预应力拉杆或钢丝束，通过张拉而对梁体产生偏心预应力，在偏心压力的作用下令梁体上供，减小荷载的挠度，改变桥梁结构的受理，从而提高铁道桥梁的承载能力。这种方法的设计和施工的摩擦损失较小。
在铁道桥梁建成又或者是维修后，要对其加强经常性的检查、养护和维修工作，定时更新有关数据，同时也要注意对铁道的正常运行进行保护。
三、结言
为了保证安全运营，对铁路桥梁进行维修加固十分必要的。铁路桥梁加固工作需要由一定经验的熟练工人和施工队伍完成，对于施工者的手艺上也有一定的要求。在进行加固工作前，需要按照桥梁设计图纸对桥梁进行全面且详细的调查研究，并与原设计图纸进行对比。施工时要严格按照设计图纸进行施工，对于大型的铁道桥梁在施工时要设置相应的应变监控系统，避免意外事故的发生。
希望桥梁工程的同行们，尤其是经验丰富的老一辈专家一起，对为数众多的病桥、危桥有所分析和研究，并实施加固设计和施工，对辛勤为人们工作的桥梁，如医生之对于各种病人，实行“救死扶伤”，让中国传统文化中的有德之物——桥梁，健康地继续为人们工作和造福。
