如何做好道桥加固预防结构病害
2015-09-07
1.道路桥梁结构病害的成因
道路桥梁作为保障人类生命财产安全的空间载体，伴随着使用功能的转变，其自身结构时刻都面临着加固的问题，只是个中原因未必一致：有的桥梁在还没建成时，因为设计中存在缺陷施工质量问题需要加固补强，比如说桥型结构不当、设计不合理；或者由于地质原因，比如说滑坡、软基等原因致使桥梁发生病害等；有的虽然已经建成，但由于设计变更或结构老化不得不进行改造加固，如车辆荷载增大，桥梁承载不足而产生病害；有的为满足相关规定，需要对桥梁的周边部分实施改造；有的由于遭受自然灾害（如洪水、地震等）而务必采取加固措施等等。此外，桥梁结构还应该具备足够的强度，以承受作用于其上的重力及附加力；结构各部尺寸也应适当取其大小，以使其承受轴向压力时的构件不至于发生扭曲，导致结构的稳定性丧失；结构各部必须具有足够的刚度，以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形。面对这一系列问题，道路桥梁的加固改造工程也越来越多。所以说，结构设计工作者非但要能熟练掌握桥梁结构设计的细节，还需要根据桥梁工程新的发展趋势，了解并运用桥梁的加固设计工作。
2.道路桥梁结构加固原则
2.1总体效应原则
虽然在结构加固中，实施对象仅仅是桥梁的危险构件，但还应当考虑到加固之后整体结构体系会发生何等改变。所以，在设计桥梁结构加固方案时，应对桥梁的总体进行综合分析，以保证桥梁结构的整体性能不被破坏。
2.2“谋定后动”原则在确定桥梁结构加固设计方案之前，应该对已有结构进行全面检查和可靠性分析，在掌握已有结构的性能、构造以及缺陷等资料的同时，对结构的受力情况与持力水平进行分析，为之后确定加固设计方案奠定基础。
2.3设计方案的优化原则
在确定加固方案之前，对加固方案的选择并不是唯一的，到底选择哪一种方案，这要通过优化原则来加以断定。这其中应该尽量满足工程的综合经济指标，考虑加固施工的特点和加固技术的水平，在加固方案的设计和施工组织上采取恰当的手段，减少对外界环境和局部构件的影响，尽可能地缩短工期。
2.4最大化利用的原则
原道路桥梁结构经过加固后，往往还具备一定的承载能力。所以，在加固时应尽可能地降低对原桥梁结构的损坏，以保证原有结构的使用性能不被破坏；对于那些已有的结构或构件，在经过结构检测与可靠性鉴定的分析之后，对其结构构造与承载性能有了全面了解的基础之上，应该尽量地保留并使用。
3.道路桥梁结构加固方法
3.1加大截面法
加大截面法是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，增大原混凝土构件截面面积，从而提高构件正截面抗弯，达到加固补强的目的，根据荷载大小和净空条件不同，可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。其施工工艺简单、适应性强，能广泛对一般建筑的梁、板、柱、墙等混凝土结构进行加固。但这样导致施工工作量大，养护期长，对生产和生活有一定的影响，且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。
3.2碳纤维加固法
碳纤维加固法，全称为粘贴纤维增强塑料加固法，它通过胶结材料将纤维增强复合材料贴在被加固构件的受拉区段，使它和被加固截面一同抗拉，从而达到提高结构承载性能的要求。这种技术优点很多，比如说高强高效，可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能，而且施工简捷，具有很好的耐腐蚀性及耐久性，加固前后对结构的尺寸和外观不构成影响，质量轻，自重少，因此适用范围非常之广。
3.3粘钢加固法
所谓的粘钢加固方法，就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板。这种方法能够很好地保护原混凝土构件，施工工艺简单，现场工作量小，而且在方案设计及结构计算方面都非常之简单。但实施过程中，由于钢板重量过大，在操作上有所限制，固化剂在结硬以后，表现出很明显的脆性，粘结的耐久性难以保证，此外，钢板和胶体界面还存在一些潜在的锈蚀。
3.4锚喷技术
随着施喷机具的发展和速凝剂的使用，现代技术奖喷射硷与钢筋网、锚杆配合使用，逐渐完善锚喷技术的。施工中需加入速凝剂，因而又具有快凝、早期强度高的特点；锚喷技术可以少用甚至不使用侧向模板，其运输、浇注、捣固合并为一道工序、占地面积小且设备简单、施工机械化程度高、效率高、节省劳动力，而且在实施过程中可以不中断交通。
3.5外部预应力加固法
这种方法也叫反弯矩法，一般适用于大跨度结构加固。通过在构件外对预应力钢筋进行张拉，不但能够增加主筋，提高构件的截面强度，还能增强刚度效果，可以说是一种十分积极的加固手段，对受拉区施加预加压力，可以抵消部分自重应力，起到卸载、减小跨中挠度、闭合裂缝或减小裂缝宽度的作用。
4.结束语
总的来说，道路桥梁加固技术是二十一世纪公路桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术。然而加固施工工艺相对较复杂，要求桥梁加固工程取长补短，不仅延长了原桥的使用寿命，同时还增强了原桥的承载能力。通过道路桥梁加固技术，不但可以更好地、及时地为现代交通运输功能，还能节省道路桥梁在施工和使用阶段的能源损耗，给人民、国家、社会带来良好的经济效益。
