对桥梁梁板加固补强技术的探索
2015-05-27
一、前言
随着时代的变迁发展，我国早期建造的桥梁荷载通常比较低，已经不能满足当今交通运输要求。再加上其他桥梁问题的出现，因为不能有效地对桥梁进行加固补救而造成的桥梁使用限制和交通运输问题十分常见。所以针对我国桥梁的具体问题进行加固补强技术探索十分重要。
二、桥梁梁板常见问题分析
2.1 没有足够的承载能力
由于桥梁并没有和地面直接贴合在一起，因此，在设计桥梁时，一定要充分考虑桥梁的负重。现如今已经建成的一些桥梁，已经不能满足现代大型车辆的通行，因此，会对桥梁造成损害。
2.2 不具备正常使用能力
前期建造的一些桥面并没有足够的宽度，而且桥梁的平面和纵断面的线形线形标准太低，以致于桥上下通车净空不足，引起桥梁不具备正常使用能力，无法正常行驶。
2.3 没有进行合理的设计与施工
在建设前，没有对桥梁进行合理的设计，以致于建成的结构构造没有达到标准。这种缺陷在桥梁的运行早期名不明显，但是运营一段时间以后就会逐渐出现一些病害。也有可能在桥梁的施工时，没有正确的处理各个施工不住，以致于建成的桥梁在技术上存在一些缺陷，它们在桥梁的使用过程中便不断的显露出来。
2.4 没有采取适当的措施进行维修养护和加固处理
在桥梁建成以后，也可能由于护理的方式不对，导致桥梁出现一些技术缺陷。比如桥面排水系统没有做好，导致桥面渗水；在维修或是改进桥面载重时，恒载过大导致桥梁的自重过大，且没有提高承载力；在维修支座时采用的方法不对，导致整个结构的受力状态也受到影响。此外，也有一些缺陷是由于桥梁加固不当引起的。比如没有合理地改变桥梁的结构体系，导致结构的一些关键部位的应力远远超出限制；在加固时，没有选择合适的加固位置或施加的预应力大小，导致结构出现二次病害。
2.5 因受自然因素影响以致老化
随着时间的飞逝，由于受到日照、风吹等自然因素影响，导致现已建成的桥梁也会不断的老化和损坏，桥梁的承载力、延性、刚度以及稳定性也必然会不断的下降。
2.6 因受人为和外力因素影响以致结构损坏
桥梁也会因为一些人为和其他的外在因素，引起桥梁结构的破坏。比如由于受到船舶撞击等人为因素的影响，使桥的结构在冲力的作用下，出现结构的损坏；不恰当的开挖河道，在桥梁下开挖岩溶或是矿山坑道，也会导致桥梁结构的损坏。
2.7 超负荷运营
现代的交通运输工具较多，竞争非常的激烈。由于一些特殊的原因，导致有的桥梁会出现超负荷运营，若是桥梁长期处于这种情况下，难免不导致桥梁的快速损害。
三、常用的桥梁梁板加固补强技术
3.1 粘贴钢板法
所谓的粘贴钢板法，实质上就是利用环氧树脂系列粘结剂的强烈的粘结功能，在桥梁的受拉缘或薄弱部位粘贴上钢板，让钢板和原结构物形成整体，然后一起承受桥面的压力，有助于其刚度的提高和最初的钢筋混凝土的应力状态的改变，阻止裂缝的进一步扩大，以实现构件的抗弯能力以及抗剪能力的提高。
具体操作如下：（1）涂覆一层专用结构胶于混凝土和钢板表面，保持其涂层的厚度在2 mm左右，并用抹刀刮平，防止气泡的生成。（2）在混凝土贴面贴上钢板，加压成型，并从钢板边缘挤出多余的胶，让它们二者贴合的更加紧密。
这种加固方法具有施工简便的优点，并且粘贴钢板并不会耗费太多的空间，也不会减少桥梁净空；该方法施工周期短，也不会消耗较多的材料；可以按设计构造需要来灵活的确定粘贴钢板的加固范围、部位与强度。
3.2 外包混凝土加固法
对于梁桥和拱桥等旧桥，需要增加它的桥梁截面和配筋，常用外包混凝土加固法对其进行加固处理。这种方法能够有效的地提高桥梁构建的刚度、强度抗裂性以及稳定性能，也能有效地修补桥梁上的裂缝处。在设计桥梁加固方式时，应以桥梁中需要加固构建的具体情况为依据，如加固的目地、尺寸大小等因素，决定是采用单侧、双侧、三侧或是四周加固。根据加固的重点对象的不同，可以分为以加配钢筋为主的加固和加大断面为主的加固。前者在施工工时，应按照钢筋的间距等要求来确定适当增大截面尺寸，必须要保证配筋的正常工作。后者在施工时，也需要适当的配置构造钢筋，从而确保补加的混凝土能够正常工作。在加固施工的过程中，必须要将新添置的钢筋与旧钢筋焊接，或是将所补的钢筋用锚杆和原构件进行连接，还需确保旧混凝土表面的清洁干净，使新旧混凝土能够更好的结合。
一般来讲，外包混凝土加固法使用的混凝土为普通型的，强度等级一般高于C20 号。如果钢筋致密且加固层较薄时，混凝土可用细石子型的，若是条件允许的情况下，也可采用钢纤维型的。
3、粘贴碳纤维布法
相比于其他的集中加固方法，粘贴碳纤维布法对原结构的受力影响较小。其具体操作就是在需要加固补强的桥梁部位的底面或内壁，粘结上具有优异抗拉性能的粘结材料，让其与原结构一起承受桥梁的受力，从而使旧桥的承载能力得到有效地提高。碳纤维布的粘贴位置因设置在沿桥梁的主拉应力方向上，这样能够有效地防止混凝土表面产生裂缝或是阻止裂缝的进一步扩展，使构件抗弯刚度得到一定的提高，且构件挠度得到有效地减少，大大改善梁体受力状态。现如今，旧桥结构加固常用的碳纤维布主要有单向碳纤维层压材料、单向碳纤维交织布、单向碳纤维布等。
四、如何决定是否进行加固补强
桥梁的加固方案并不是随意选择的，必须根据桥梁存在的病害、目前的技术状况以及将来交通发展的趋势等因素，确定好此桥梁是否有加固的必要，若是需要再选择加固方法。可以通过比较的方式进行选择，着重考虑技术经济效果，从而选择具有耗费少、功效快、技术上可行、耐久性好等优势的方法。桥梁加固工作一般都不改变原结构形式，若是在经济允许、情况复杂的情况下，才会考虑更改结构形式。当然，若是采取加固措施了以后，桥梁仍然不能正常的进行使用，那么则可以考虑重新建筑桥梁的局部或全部。若是桥梁的损害较为严重，加固的费用占重建费用的30%以上的时，则可以认为加固是没有必要的，可以考虑重新建桥。总之，重经济上考虑，与重建桥相比，当加固桥能够节约大量的投资和材料，才被认为是可行的。
小结
综上所述，为了增加车辆通行的安全性和舒适性，对桥梁梁板进行必要的加固补强工作极其重要。此外，这项工作也有助于提高桥梁的使用寿命与质量。因此，应定时检测桥梁的使用情况，以便及时的发现问题，然后采取适当的加固补强技术对其进行处理。
