浅谈水泥混凝土桥梁加固的几种方法技术
2015-03-27
一、概述
桥梁工程投资巨大，在国民经济发展中发挥着重要的作用，因此，人们在桥梁的建设中，总是采取各种措施，千方百计确保工程质量。然而，随着时间的推移，新建的桥梁终究会变成旧桥，总会逐渐产生损伤和破坏现象，按照自然规律，这是一个不可逆的过程。其中常见的问题是桥梁上部结构的加固，目前国内对桥梁梁体的加固方法主要有：体外附加预应力法；增大截面法；改变结构体系法；梁体外粘贴钢板法；粘贴碳纤维布法及化学灌浆法等。
二、对桥梁梁体的加固方法的具体介绍
（一）体外附加预应力法
体外附加预应力法是指运用预应力原理，在增设的构件或原有构件中，施加一定的初始应力(预应力)以抵消部分自重应力，起到卸载的作用，从而较大幅度地提高梁体承载能力的加固方法。体外预应力加固法的优点是：
1.在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调节原结构的受力状况，提高承重结构的刚度、抗裂性能；
2.由于承重结构自重增加小，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，可在不限制交通的条件下进行加固施工；
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。
（二）增大截面加固法
增大截面加固法，是指在原受弯构件的上面或下面再浇注一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载能力的方法。它是工程中常用的一种加固方法。对盖梁的加固，采用在旧盖梁下再贴一根新盖梁的方法。新盖梁主要构造为三根用钢板焊接而成的工字钢。
（三）改变结构体系法
这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构体系，达到提高桥梁承载能力的目的。改变结构体系的方法有多种，但往往都需要在桥下操作，或设置永久设施，因而减小桥下净空，或施工时会影响交通，所以必须考虑对交通量的影响。
（四）梁体外粘贴钢板法
梁体外粘贴钢板法是采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位，使之与结构物形成整体，用以代替需增设的补强钢筋，提高梁的承载能力，达到补强效果的一种加固方法。粘贴钢板加固桥梁有许多优点，过去在国内外有着广泛的应用，己经是一种传统的加固方法。这种加固方法的优点是：
1.不需要破坏被加固的原结构的几何尺寸；
2.施工工艺简单，施工质量比较容易控制；
3.施工工期短。
（五）粘贴碳纤维布(板)法
试验结果均表明，经粘贴碳纤维片材加固后，受弯构件极限荷载均有大幅提高。结构的抗弯刚度和抗裂性能均有不同程度的提高。此种加固方法在欧美和日本已大量地运用于桥梁抗震加固之中，并编制了相应地技术规范。它的原理与粘贴钢板法相似，但又有其独特的一些优点，具体如下：
1.采用碳纤维布加固技术可以提高箱梁的抗弯、抗剪承载力及刚度；增加桥梁结构的强度安全储备，同时碳纤维材料的高的强度、高的弹性模量，可以有效地约束混凝土变形，限制裂缝开展.
2.碳纤维具有良好的耐久性能，能抗拒大气环境下所产生的各种腐蚀，使用该项加固方法对结构进行处理后不仅无须做定期的维护，节省了大笔维修费用，而且其本身更可以起到对内部混凝土结构的保护作用，达到双重加固的目的；
3.施工便捷、工效高且施工质量易于保证，对道路通车的影响可以降低至最低。与粘贴钢板加固等传统加固方法相比，碳纤维加固具有许多突出的特点及优越性。
（六）化学灌浆法
裂缝是普通钢筋混凝土桥梁中主要受力结构普遍存在的现象。采用化学灌浆修补混凝土结构所出现的裂缝，能恢复结构的整体性和使用性能，是国内外桥梁维修加固中广泛采用的技术。但对于结构承载力不足引起的裂缝，除采用化学灌浆修补法处理外，尚应采取其他相应的加固补强措施去提高桥梁的承载能力，才能确保桥梁结构的安全可靠。根据各裂缝发展的不同程度、不同位置，本桥梁采用的相应的加固措施是粘贴碳纤维。加固施工的工序如下：
1.对己出现的裂缝采用环氧化学压力灌浆的方法进行加固处理。化学灌浆应按照如下步骤操作：
a灌浆咀定位；
b封缝；
c实施灌浆，根据不同部位的裂缝及裂缝的不同宽度确定相应型号的灌缝胶；
d确认灌浆完成，树脂初凝后卸除机具。
2.剔除箱梁底板上己出现风化或劣化部位的混凝土并用高强聚合物砂浆进行修补。
3.对计算受力不能满足应力要求处，在箱梁底面及侧面采用粘贴碳纤维布的方法进行加固。粘贴碳纤维布的施工操作步骤如下：
a基底打磨处理；
b涂刷底层树脂CFP(其作用是渗透至混凝土内部以提高混凝土与碳纤维之间的粘结.
c用整平材料CFE修复、填补梁基面上不平整及缺陷部位；
d涂刷粘贴树脂CFR，随后即开始粘贴碳纤维布，多层粘贴时重复第(4)步骤；
e在粘贴完最后一层碳纤维布后再涂刷一道CFR树脂。
施工过程中的工艺技术应严格按中国工程建设标准化协会标准《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中的有关要求执行。
4.对牛腿节点采用多层碳纤维布的方式进行加固。
三、结束语
以上只是从这几种技术的基本特点及施工工艺进行了简单的介绍，其中一定还有许多的特征没有发现或是没有介绍；随着我国经济的快速发展，将会有更多类型的桥梁出现，因此，桥梁加固技术需要不断的创新与发展，这就需要我们继续努力探索，为我国的现代化建设作出自己的贡献。
