很多時候橋梁的建設(shè)的時間長了，就需要進行加固，為何要進行加固，加固的措施及影響意義又有哪些呢?目前加固的方法及管理制度有哪些呢?本文從服役橋維修加固的特點和橋梁加固的工作內(nèi)容及步驟以及橋梁加固的原則及方法等方面做了詳細的介紹。本文選自：《橋梁建設(shè)》,《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團有限公司主辦，國內(nèi)刊號：CN 42-1191/U，國際刊號：ISSN 1003-4722，周期： 雙月中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設(shè)計、施工等方面的實踐成果和理論探討，重點突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計、新設(shè)備、新材料及最新科研成果，為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟信息。本期刊具有準(zhǔn)確的市場定位和突出的辦刊特色，已成為國內(nèi)橋梁界具有權(quán)威性的刊物，在全國橋梁工程領(lǐng)域具有較高的知名度。

　　摘要：通常情況下所說的橋梁加固，就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。也就是要針對橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進行處理。加固的原因有橋梁耐久性差和年久老化、設(shè)計失當(dāng)或施工質(zhì)量差等。通過橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，預(yù)防和避免橋梁坍塌造成的人員和財產(chǎn)的損失。加固的方法主要分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固。

　　關(guān)鍵詞：加固技術(shù),橋梁加固,工程建設(shè)

　　Abstract: the bridge reinforcement, normally is through certain measures to make the components and the whole structure of the bearing capacity and its performance was improved, in order to meet the new requirements. Also is to what happened for bridge can not satisfy the condition of continue to use for processing. Reinforcement of bridge durability and years aging reasons and improper design or poor construction quality. After the bridge reinforcement, can prolong the service life of the bridge, with a small amount of capital investment, makes the bridge can meet the demand of traffic volume, also can moderate the concentration of bridge investment, prevent and avoid the bridge collapse caused by the personnel and property losses. Reinforcement methods are divided into the upper structure reinforcement and lower structure reinforcement.

　　Key words: reinforcement technique, the bridge reinforcement, the engineering construction

　　1.服役橋維修加固的特點

　　與新建橋梁工程相比,服役橋的維修加固施工有不少特點。首先,維修加固的標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計時所采用的標(biāo)準(zhǔn)往往會有不同。由于服役有建筑物的存在,以及未來使用年限要求的不同,橋梁加固或改建的標(biāo)準(zhǔn)不可能與設(shè)計時所采用的標(biāo)準(zhǔn)完全相同。比如,服役橋的荷載等級假設(shè)是汽車-13級,而經(jīng)加固后,其荷載等級可能會提高[1]。故應(yīng)在保證行車安全的前提下,根據(jù)使用要求和耐久性要求的具體情況,正確地掌握和提出加固或改建的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。其次,維修加固工作的難度要比新建時大。維修加固橋梁建筑物的工作必須在不妨礙交通的條件下進行,因此,往往會增加不少困難。即使會使施工產(chǎn)生困難,也必須盡量照顧交通。為此,在橋梁維修加固工作中,應(yīng)從設(shè)計上和施工組織上采取有效措施,盡量減少對交通的影響。再者,橋梁的維修加固工作應(yīng)充分利用原有結(jié)構(gòu)。橋梁的維修加固,應(yīng)在對原有結(jié)構(gòu)作周密、細致檢查評定的基礎(chǔ)上,合理利用原有結(jié)構(gòu),能不更換原有結(jié)構(gòu)的就不更換,能充分利用服役橋的,要充分利用。

　　2.橋梁加固的工作內(nèi)容及步驟

　　2.1 橋梁加固的工作內(nèi)容

　　橋梁加固與改建工作的主要內(nèi)容:對發(fā)生重大病害和不能滿足運輸要求的橋涵設(shè)備徹底進行整治加固、改善和更新。目的是恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長使用年限;提高原有橋梁建筑物的荷載等級和通過能力。橋梁加固與改建工作的主要內(nèi)容有:

　　對服役橋上部構(gòu)件進行加固;對服役橋下部構(gòu)件進行加固;拓寬橋梁的行車道或人行道;升高橋梁上部構(gòu)造的高度;更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu);部分或全部更換橋梁損壞或破服役了的結(jié)構(gòu)物。

　　橋梁在營運使用過程中,或者由于某種原因而產(chǎn)生較大損壞,承載能力降低;或者,隨著交通運輸?shù)娜找娣泵?橋梁承載能力和通過能力不能滿足要求。解決服役橋承載能力和通過能力不足的問題,通常有二種方案可供選擇:一是拆除服役橋后重建新橋的重建法和換下全部服役橋主梁,架設(shè)荷載等級高的新梁的換梁法,另一種即采用各種加固措施,或除采取加固措施外,同時對服役橋加以拓寬的加固法。前者施工費時、費力,且造價較高,后者所需費用節(jié)約很多,一般僅為建造新橋的1/10至3/10。顯然,橋梁的加固與維修具有非常明顯的現(xiàn)實價值。

　　橋梁的加固與改建工作,應(yīng)充分利用原有的部分,凡能加固的,則不宜改建。如能部分改建的,則不應(yīng)全部改建。

　　2.2 橋梁加固的工作步驟

　　對服役橋進行維修加固,一般可采用如下的步驟:

　　(1)檢查橋梁現(xiàn)狀及損壞情況;

　　(2)調(diào)查橋梁歷史技術(shù)資料及現(xiàn)有交通狀況;

　　(3)提出維修加固或改建方案并進行分析比較;

　　(4)確定方案并付諸實施,即進行維修加固或改建施工。

　　3.橋梁加固的原則及方法

　　3.1 橋梁加固的原則

　　(1)橋梁加固是一種借加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力或通過能力的措施。因此,橋梁加固工作一般以不更改原建筑形式為原則,只有在復(fù)雜的情況下,才更改其結(jié)構(gòu)。

　　如僅加固仍不足以適應(yīng)交通運輸?shù)男枰?必須進行重建橋梁的一部或全部時,則重建橋梁需考慮到將來的發(fā)展,并按現(xiàn)行橋梁設(shè)計及施工規(guī)范進行設(shè)計與施工。

　　(2)橋梁加固可以有各種不同的方式,視服役橋的情況,承載能力的減弱程度以及今后的任務(wù)而變。橋梁的加固一般有如下幾種[2]:

　　1)擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,以提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度。

　　2)以新的結(jié)構(gòu)代替服役的應(yīng)力不夠的結(jié)構(gòu)。

　　3)改變原結(jié)構(gòu)的受力體系,使原結(jié)構(gòu)減少受力。

　　4)對原結(jié)構(gòu)施加外應(yīng)力(如預(yù)應(yīng)力),以改變原結(jié)構(gòu)的受力圖形,達到提高橋梁剛度和強度的目的。

　　(3)采用擴大或增加橋梁構(gòu)件截面的方法進行加固時,應(yīng)特別注意新加部分與原有部分的結(jié)合,使其成為一個整體起到加固作用。

　　(4)不管采用何種加固方案,都應(yīng)考慮投資少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好的耐久性等方面的要求

　　3.2 橋梁加固的主要方法

　　3.2.1 擴大或增加構(gòu)件截面法

　　(1)橋面補強層加固法

　　通過一定的工藝和結(jié)構(gòu)措施,在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,達到加厚主梁高度和增大梁的抗壓截面的目的,以提高橋梁的承載能力。其特點是:

　　1)施工簡便,亦較經(jīng)濟,但加鋪梁面層后,靜載增加,承載能力提高不顯著;

　　2)施工需鑿除原有橋面鋪裝,同時考慮到新服役混凝土相結(jié)合,新澆混凝土的干燥收縮影響等,尚需設(shè)置連續(xù)鋼筋和鋼筋網(wǎng)等;

　　3)此法利于在抗壓截面較小的場合使用;

　　4)澆筑后混凝土須經(jīng)養(yǎng)護,故必須對交通加以限制。

　　(2)增大梁截面和配筋加固法

　　在梁底或側(cè)面,加大鋼筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗彎截面加大,提高梁的承載能力,其特點是:

　　1)為加強新服役混凝土的結(jié)合,需對服役梁面鑿毛工作,操作麻煩、鑿除工作量大,常需在橋下搭設(shè)腳手架;

　　2)對T形梁有采用底面及側(cè)面同時加大,以及底部馬蹄形加大兩種加固形式;

　　3)加固效果顯著,適用于梁橋及拱橋?qū)叭Φ募庸獭?/p>

　　(3)鋼板粘貼或增設(shè)其他鋼梁,以作成組合梁的加固法

　　用環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑,將鋼板(或槽鋼)粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位,使其與結(jié)構(gòu)形成整體,以鋼板代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是:

　　1)不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物;

　　2)加固工程幾乎不增大原結(jié)構(gòu)的尺寸;

　　3)盡管工程質(zhì)量要求很高,但施工時并不要求高級的專門技術(shù)人員操作;

　　4)能在短期內(nèi)完成加固工程;

　　5)幾乎可以不改變具有歷史價值建筑物的原有藝術(shù)特點。

　　(4)粘貼炭纖維布加固法

　　碳纖維是一種高新材料,它有著優(yōu)異的力學(xué)性能,是在幾千度的高溫下經(jīng)特殊工藝制造出的一種高科技產(chǎn)品。用環(huán)氧樹脂類粘結(jié)劑,將炭纖維粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位,使其與結(jié)構(gòu)形成整體,以炭纖維布代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是[1]:

　　1)優(yōu)異的力學(xué)性能。可有效應(yīng)用于多種形式的結(jié)構(gòu)補強,包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風(fēng)、控制裂縫和撓度的擴展等等;

　　2)優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。碳纖維片具有極強的抗酸、堿、鹽、紫外線和防水能力,具有足夠的適應(yīng)氣溫變化的能力,外加防火涂料后可以有效地防火。因此,可以大大增強結(jié)構(gòu)對惡劣外部環(huán)境的適應(yīng)能力,延長構(gòu)件壽命;

　　3)材料本身質(zhì)輕高強。可以不增加結(jié)構(gòu)體積和不改變結(jié)構(gòu)外形,增加的結(jié)構(gòu)重量可以忽略,便于用所需的色彩涂裝,而不留補強痕跡,這是其他方法不可比擬的;

　　4)施工工序簡單。可用小型電動工具操作,工種少,用工少,工期短,進度快,更有資料表明能在持續(xù)交通有震動的情況下施工,而不影響補強效果,從而大大縮短施工斷交的時間,具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　3.2.2 改變結(jié)構(gòu)體系法

　　(1)增設(shè)縱梁法

　　在墩臺地基安全性能好、并有足夠承載能力的情況下,可增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁。當(dāng)基礎(chǔ)承載力不足時,必須對基礎(chǔ)采取加固措施。新增主梁與服役梁連接,共同受力,從而達到提高橋梁承載力的目的。當(dāng)新增主梁位于兩側(cè)時,則兼有加寬的作用[3]。

　　(2)增設(shè)立柱或橋墩,使簡支變連續(xù),或改橋為涵的改變結(jié)構(gòu)體系法

　　通過改變橋梁結(jié)構(gòu)體系,如在簡支梁下增設(shè)支點(墩臺),縮短橋跨,或把相鄰兩跨簡支梁加以連接,從而使簡支梁變成連續(xù)梁。對于小橋,還可采用改橋為涵的形式,來提高橋梁的承載能力。前者,一般為臨時通過重車的應(yīng)急措施,后者則必須視通航及排洪灌溉而定。

　　隨著我國公路交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展,新建橋梁不斷涌現(xiàn),而原有橋梁也在不斷地老化。服役橋的加固是一項具有現(xiàn)實意義而又復(fù)雜的工作,它所需要考慮的因素及涉及到的問題很多,從某種意義上,無論是技術(shù)改造方案的擬定與設(shè)計計算,還是技術(shù)改造的具體實施,都是值得人們不斷地去研究的方向。