桥梁加固技术的探讨
2016-04-18
桥梁维修加固技术是对有缺陷、病害的桥梁进行维修、加固。旧桥加固维修工作不同于建新桥，它是一项技术性很强的工作，一方面要求尽可能不破坏或少不损害原结构，另一方面要求加固补强的部分与原结构成为整体，共同工作。常用的加固改造技术方案有：减轻恒载、加固临界杆件、提供新补充杆件、改善原结构受力体系等方法或加固受力构件，达到增大桥梁承受活载的能力。此外，对下部结构稳定、支座和车行道伸缩缝适当清洁、改善外观形状、对表面进行防护美化、加强安全性设施（如改善人行道、栏杆柱及扶手）这对改善服务性能和延长现有结构使用寿命，也都起着重要作用。
1.桥跨结构加固技术
1.1桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分都能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
1.2粘贴受力筋（锦纶纤维、钢板、碳纤维）加固法
当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向力筋出现严重腐蚀的情况时．粱板桥的主梁会出现严重的横向裂缝采用粘结剂及锚栓，将钢板等受力筋粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位．使其与结构形成整体，达到提高梁的承载能力的目的。这种加固方法的特点是：不需要破坏被加固的原结构的尺寸；施上工艺简单，施工质量较容易控制；施工工期短。
1.3增设纵梁加固法（拓宽改建）
在墩台地基安全性能好，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁。新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。
1.4锚喷混凝土加固法
借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断而和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。
1.5改变结构受力体系加固法
这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。如：在简支梁下增设支架或桥墩，把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支变连续梁，或在梁下增设钢衍架等加劲或叠合梁等．以减小梁内应力，达到提高梁承载力的目的。
1.6增大截面和配筋加固法
当梁的承载力、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯承载力，从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
1.7体外预应力加固法
对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板，采用对受拉区施以体外预应力加固，可以抵消部分自重应力，起到卸载的作用，从而能较大幅度地提高梁的承裁能力。体外须应力加固法优点是：（1）在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高承重结构的刚度、抗裂性能；（2）由于承重结构自更增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固；（3）对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工；（4）预应力加固法既可作为桥梁通过重车的临时加固手段，又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
1.8拱圈增设套拱加固法
当拱桥的主拱圈为等截面或变截面的实体拱板，且墩台无病害，基础沉降满足加固后的要求，同时桥下净空与泄洪面积容许部分压缩时可在原主拱圈下加设一层新拱圈。即紧贴在原拱圈底面上浇注或喷射新混凝土拱圈。
2.墩台基础加固
2.1扩大基础加固法
扩大基础底面积加固法，称为扩大基础加固法。此方法适用于基础承载力不足或埋深不够，而且墩台又是砌筑的刚性实体基础。扩大基础底面积应由地基承载力计算确定。当地基承载力满足要求而缺陷仅仅是基础不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积加固的方法，主要由地基变形计算来控制加固设计。
2.2增补基桩加固法
桥梁墩台基底下有软弱下卧层，或基础底面未设置在坚硬的持力层上时，墩台发生沉降；或桩基础深度不足；或由于水流冲刷过大等原因造成桩发生倾斜。采用增补基桩加固是一种有效的加固方法。即在基础周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，与原承台或基础相连，以此提高基础承载力、增强基础稳定性。
2.3钢筋混凝土套箍或护套加固法
当桥梁墩台病害由于基础埋深不够或施工质量控制不严等原因造成的，导致墩台开裂破损时，一般在墩台身上中下分设三道带箍，其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。每个带箍的宽度则根据裂缝的宽度和开裂情况而定。一般约为墩台高度的1/10，厚度采用10~20cm。当墩台损坏严重，如墩台身严重开裂或大面积表面破损、风化、剥落时，则可采用围绕整个墩台身设置钢筋混凝土护套的方法加固。
2.4墩台拓宽加固法
当墩台不够宽是，在复核基础承载没问题时，可以利用原墩台加设悬臂帽梁进行加宽。
利用旧桥台基础，在墩台帽挑出悬臂加宽部分，以便安装加宽的上部结构。增设承载力高和刚度大的新纵梁采用植筋加固技术与旧梁连接，共同受力；对跨径较小的有病害及承载力较小的拱桥或板桥，采取拆除旧桥上部，重新预制安装或现浇梁、板；对跨径较大的拱桥或梁板桥，对原旧桥部分应进行提高荷载等级加固后，增设新纵梁或拱肋加宽。 ⑵ 采用增补桩基加固法，增加钻孔桩或打入桩，上接柱式墩台，扩大承台或系梁，使新增桩基与原有桩基共同受力，加宽盖梁，增设纵梁采用植筋技术与旧梁连接。
3.结论
桥梁加固是一项系统工程，桥梁工作者要深入了解既有桥梁维修加固的方法，对加固工作的技术、理论、实践不断研究、创新、总结、交流，在工作中灵活运用，以使桥梁加固工作不断进步。总之，在桥梁养护工作中，应加强桥梁日常养护、桥梁检查及维护管理工作，减少和预防桥梁病害，及时掌握桥梁的技术状况。对桥梁加固改造工程应制定其切实可行加固改造设计方案，加强桥梁加固改造工程施工管理工作，确保工程施工质量满足设计的要求，保证桥梁安全使用，延长使用寿命，发挥更大经济效益。
