高 飛

(山西運城路橋有限責任公司，山西運城 044000)

改革開放30年，中國經(jīng)濟飛速發(fā)展。公路橋梁所承受的交通量在不斷提高，城市建設升溫和商品貿(mào)易的物流發(fā)展促使重型車輛數(shù)量在不斷攀升。為了達到利益最大化，運輸車輛的超載、超限現(xiàn)象普遍存在。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各類重型車輛數(shù)目爆發(fā)式的增長，加重公路橋梁的負擔。一部分舊橋在設計之初就缺少長遠的計劃，甚至部分老化、破損嚴重。對已經(jīng)不能適應現(xiàn)代交通運輸要求的舊橋，研究相關的維修與加固方法并要求進行施工，提高橋梁的承載力，確保交通安全運輸。對公路橋梁中建造年代久遠的橋梁，對其有圖紙的設計和施工，質量評定，病害嚴重程度都要一一記錄。對由于某種原因損傷的橋梁，導致橋梁不能承載現(xiàn)階段交通運輸能力，甚至不能進行正常維護，要立即采取限重、限速等車輛通行措施。如果舊橋危橋無法使用立即報廢處理，保證人民人身財產(chǎn)安全。對特定公路橋梁采取不同的積極有效的加固改造方式，確保橋梁的交通運輸能力和提高承載能力。

1 橋梁的加固

我國現(xiàn)階段公路橋梁設計建造標準主要根據(jù)20世紀90年代頒布的，橋梁的設計標準低，交通運輸能力和承載能力都不能滿足車輛通行要求和現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展需求。

為了追求經(jīng)濟利益，橋梁的設計部門追求設計數(shù)量，沒有充分考慮橋梁長遠的使用情況。施工部門在施工時缺乏質量意識，在橋梁原材料的選擇和施工工程的質量控制都存在缺陷。橋梁因為勘察、設計及施工等問題而無法滿足橋梁當初設計的使用要求，甚至有些竣工的新橋使用功能都發(fā)生本質改變，這些都是橋梁需要維修加固的重要原因。隨著中國經(jīng)濟的騰飛，環(huán)境遭到嚴重的破壞。酸雨，堿性物質，鹽類物質嚴重腐蝕橋梁鋼筋混凝土結構?，F(xiàn)在我國橋梁使用了很長年限，部分已經(jīng)接近橋梁的使用壽命。從目前來看，我國建國時期修建的橋梁仍大部分承載交通運輸。對橋梁缺乏維護保養(yǎng)意識，沒有定期檢查橋梁的實際運行情況，導致出現(xiàn)嚴重的安全問題，縮短橋梁的使用壽命。橋梁超負荷運行，外界對其非常規(guī)的影響使得橋梁結構發(fā)生改變，整體的安全性能下降。公路橋梁上行駛的大多數(shù)貨車存在超載、超速行駛，這樣導致大約20%的橋梁出現(xiàn)各種安全隱患。這些情況都使得部分公路橋梁不能適應現(xiàn)代交通量日益增長的需求，需要不斷維護和加固，確保橋梁的安全運行。

2 選用橋梁加固方法的原則

由于我國還處于發(fā)展中國家，基礎設施的建設還不完善。國家的發(fā)展還需要大量的資金。如何在有限的資金范圍內(nèi)實現(xiàn)橋梁維修加固就有非常現(xiàn)實的意義。

現(xiàn)在對橋梁實行維修加固一般采用的原則是:在維修加固前，先制作一份關于橋梁的劣化程度與受損情況報告，進行檢測并詳細記錄數(shù)據(jù)。依據(jù)實際報告對橋梁進行安全性能評估，確定橋梁實際的運輸能力，判斷損傷情況是否影響橋梁的承載力和耐久性。承載力指的是橋梁結構承受在設計初確定的荷載能力，耐久性指的是橋梁的結構設計壽命;在加固時考慮原材料的耗費，施工的進度，是否會影響交通運輸，能否提供橋梁的承載力和耐久性等方面;通過加大橋梁構件來提高整座橋梁承載能力，一般不改動橋梁結構的原有形式。確保橋梁加固的前提下兼顧施工的經(jīng)濟性，只有在遇到極其復雜的情況下，才可考慮更改橋梁原有的結構形式。在采用科學合理加固方式，橋梁的承載力和耐久性仍不能達到改造后的要求，則需要考慮對橋梁的局部或整體進行重建;在選擇橋梁加固方式時，要結合舊橋的現(xiàn)狀，橋梁是否出現(xiàn)承載能力減弱，以及日后通過該橋的交通量，可以參考已經(jīng)成功完成加固橋梁的施工方案;如果采取擴大和增加橋梁的構件斷面來進行加固，必須考慮增加部分和橋梁本身的結合效果。

3 橋梁加固的主要方法

1)加大截面加固法。加大截面加固法是加固鋼筋混凝土橋的較常用的改造方法，它是在橋梁原先的結構基礎上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土。加大截面加固法一般采用增加橋面面板厚度，增加主梁的梁肋高度和寬度兩種方法。主要優(yōu)勢是加固的施工簡單，適應所有的鋼筋混凝土橋，設計和施工經(jīng)驗已經(jīng)相當成熟，加固較小跨徑的板橋效果明顯。加大截面加固法明顯提高橋梁剛度和承載能力。由于現(xiàn)場施工多數(shù)是鋼筋混凝土，這需要長時間的濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活會產(chǎn)生一定的影響。

2)粘貼鋼板加固法。粘貼鋼板加固法是將樹脂粘合鋼板與混凝土的結構加固法。其優(yōu)點是施工進度快，現(xiàn)場較為干凈整潔，無需濕作業(yè)，降低施工對生產(chǎn)和生活的影響，加固后的結構外觀沒有發(fā)生大的變化。由于該法是將樹脂粘合鋼板與混凝土，膠粘的好壞以及是否正確操作對加固效果有很大的影響?？梢钥闯稣迟N鋼板加固法比較適合在承受靜力作用的橋梁。

3)粘貼碳纖維增強塑料加固法。粘貼碳纖維增強塑料加固法采用的是將碳纖維粘貼于受拉混凝土結構表面，促使碳纖維和橋梁的原有結構形成新的受力體。碳纖維與鋼筋共同作用，一起承受荷載，從而起到降低鋼筋應力的作用，提高橋梁結構承載力。

4 體外預應力加固法

執(zhí)行橋梁加固準則和橋梁加固是一項復雜的施工工程，它主要包括了基本原始數(shù)據(jù)的收集和橋梁加固準則的嚴格執(zhí)行兩個方面?；驹紨?shù)據(jù)的收集，要收集原橋的構造緊密尺寸大小，材料的實際強度，橋體承重結構的破損程度，斷 面的實際尺寸等數(shù)據(jù)。原橋的基本原始數(shù)據(jù)的收集正確是整項橋梁加固工程的基礎。嚴格執(zhí)行橋梁加固準則，是確保橋梁工程質量的前提。加固準則包括恒載應力準則、組合應力準則、極限承載力準則。恒載應力準則是在橋梁加固前或者是在擬定截面加固后，在恒載作用下將其主拱圈應力控制在人工可以控制的限值范圍內(nèi)。隨著橋梁使用材料的老化，在自然的風化作用下，承載結構的裂縫日益擴大，截面尺寸發(fā)生嚴重破損甚至于發(fā)生永久性變形。這樣的橋梁在恒載作用下，它的承載力就無法滿足規(guī)定。此時橋梁主管部門應該做出重建處理，如果進行加固，原橋額定費用將遠遠超出預算，甚至出現(xiàn)橋梁加固后發(fā)生垮塌的事故，嚴重影響人們的人身財產(chǎn)安全。組合應力準則是指橋梁在各種最不利荷載聯(lián)合作用下，原來的主拱圈邊緣應力也要滿足這種強度要求。這樣的橋梁加固主要目的在于新舊主拱圈協(xié)調(diào)合作，共同承擔交通運輸責任。極限承載力準則指的是橋梁在最不利荷載組合作用條件下，橋梁在加固后其承載力和耐久性等性能均可滿足要求。極限承載力準則是加固橋梁滿足恒載應力準則、組合應力準則的前提下，體現(xiàn)加固橋梁后提高其承載力幅度大小的準則。該準則可作為評價橋梁加固效果的依據(jù)。體外預應力結構的預應力筋布置在主體結構之外體與內(nèi)預應力結構有本質的區(qū)別。體外預應力索一般是將多根鋼絞線絞合在一起組成一條集中的鋼索。體外預應力加固的方法一般是在梁底和梁側下部增加體外預應力索，或者是將預應力粗鋼筋分別補充添加到錨固在梁的兩側。通過設置一定的聯(lián)結構件使預應力拉桿與梁體構成一個桁架體系，形成一次超靜定結構，讓體外預應力來抵消部分恒載應力，達到體外預應力卸載的作用，從而較大程度提高橋梁結構的承載能力。比較橋梁加固的其他方法，可以發(fā)現(xiàn)體外預應力加固方法具有橋體的受力明確，加固施工過程簡單;在對橋體的維護修補時方便，更換必要的體外預應力索就可以起到加固目的;大幅度提高舊橋的耐久性和承載力;橋梁的原結構損傷小，不會降低橋下凈空高度，不增加橋梁的路面標高等優(yōu)點。

[1] 劉來君，趙小星．橋梁加固設計與施工技術[M］．北京:人民交通出版社，2004．

[2] 張勁泉．公路橋梁加固工程施工監(jiān)理[M］．北京:人民交通出版社，2008．