李建方

摘 要：目前國內(nèi)外對橋梁的檢查與加固維修的方法與技術(shù)研究較多，對相關(guān)理論基礎(chǔ)的研究卻相對較少，這是力學界與結(jié)構(gòu)工程界研究的一個薄弱環(huán)節(jié)?？梢灶A見，橋梁維修加固的新材料、新技術(shù)和新工藝，隨著科學和社會的進步還將不斷推出，并推動著橋梁加固技術(shù)的不斷成熟和完善；而基本理論角度對既有橋梁加固方案進行研究，是今后橋梁研究工作中的一個重要方向。文章論述了道路橋梁病害的成因、道路橋梁加固的裂縫修補技術(shù)和加固增強技術(shù)。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；結(jié)構(gòu)缺陷；裂縫修補；加固增強

1 道路橋梁的結(jié)構(gòu)和病害

橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計的初期就應該考慮要有足夠的強度，以承受作用于其上的重力和附加力；結(jié)構(gòu)不但要具備足夠的剛度，要保證其在應力作用下不至于產(chǎn)生過大的彎曲及變形；其結(jié)構(gòu)尺寸不但要保證使用性能，還要考慮其在承擔有效載荷時不至于產(chǎn)生屈服，喪失性能，更加考慮其要有較高的耐久性，但是由于使用時候材料的風化，外界環(huán)境，如雨水，日曬，等影響，逐漸的喪失其性能，因為使用時候的載荷的隨機性，材料強度的損失，施工質(zhì)量的分散性，計算時不能完全反應使用情況，以至于在長期使用中道路橋梁會發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化，外部剝離，內(nèi)部裂紋，會產(chǎn)生病害，產(chǎn)生這些的原因如下：

設(shè)計時候沒有進行長期的規(guī)劃，導致以后隨著車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產(chǎn)生病害。結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在缺陷，如橋型的設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理。橋梁施工工程質(zhì)量太差，未按設(shè)計要求和施工規(guī)程實施。橋梁后期養(yǎng)護工作不到位，沒有及時進行補救措施。洪水等自然災害使橋梁產(chǎn)生損壞。水文地質(zhì)差，如滑坡、軟基等導致橋梁產(chǎn)生病害。

2 橋梁加固的一般流程

在道路橋梁結(jié)構(gòu)有了病害后，需要采取有效的措施進行加固維修和維護。道路橋梁的加固維護工程應該遵循以下的工作程序：

結(jié)構(gòu)病害的鑒定——加固方案的確立——加固施工工程——工程的驗收。

結(jié)構(gòu)病害的鑒定工作，主要是對道路橋梁的結(jié)構(gòu)診斷，讓加固維修工程有效的進行，不盲目，對于大型橋梁的維護和加固，應對社會公開招標，對加固方案進行論證和實地的考核，選擇最優(yōu)的加固施工方案。

3 橋梁加固增強技術(shù)的具體實施

道路橋梁的改造和加固工程，根據(jù)其前期的結(jié)構(gòu)診斷，分為裂縫內(nèi)傷的修補和對整體結(jié)構(gòu)的加固增強。下面介紹幾種目前廣泛使用的技術(shù)和其應該注意的方面，以供參考。

3.1 道路橋梁的裂縫修補技術(shù)

道路橋梁的裂縫修補要根據(jù)具體實地檢測而定，檢測圖紙?zhí)峁┝嗣鞔_的施工補救方案，其目的在于恢復結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久度。其常用的方法如下：

表面的處理，為了提高道路橋梁的防水性和耐久性，可以在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，對于裂紋寬度有變化的裂縫，要設(shè)法使用有伸縮性的材料。

注漿法，在已經(jīng)有了明顯裂縫的地方注入樹脂或水泥類材料，可以有效的修復道路橋梁的內(nèi)傷。主要注漿材料是環(huán)氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹脂注入法與鋼釘共同使用，可以讓裂縫溶為一體，是一種防止裂縫繼續(xù)蔓延的好辦法。

充填法，當出現(xiàn)較寬裂縫的裂紋時，做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補各種粘結(jié)材料，如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。

表面噴涂法，噴漿修補前需要在鑿毛處理過的裂縫表面，噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫。噴漿前，需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開始噴漿之前把基層濕潤，然后再開始噴漿。

粘結(jié)鋼板封閉法，對裂縫先進行處理之后，再在裂縫處粘結(jié)鋼板，并用膨脹螺栓對鋼板加壓，以消除鋼筋砼構(gòu)件產(chǎn)生主拉應力裂縫，鋼板粘結(jié)方向應和裂縫方向垂直。

3.2 橋梁加固增強技術(shù)

橋梁加固，是通過一些有效的措施，使受損橋梁結(jié)構(gòu)恢復其原有的技術(shù)功能，或通過改變結(jié)構(gòu)的傳力途徑而減少構(gòu)件的荷載效應，或在已有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高結(jié)構(gòu)的承載能力，以滿足新的承載條件和使用功能的要求。綜合來講加固技術(shù)主要有以下幾種：

（1）粘貼補強材料。此法所涉及的加固手段主要有：粘鋼加固、碳纖維加固等。

（2）增大構(gòu)件截面。此法所涉及的加固手段主要有：增大截面與配筋、化學植筋、噴射混凝土等。

（3）增加輔助構(gòu)件。主要有增加混凝土構(gòu)件、增加鋼構(gòu)件、增加橫向聯(lián)系、增加體外預應力等。

（4）改變結(jié)構(gòu)體系加固法通過增設(shè)支撐或橋墩，把簡支變?yōu)檫B續(xù)、在梁下增設(shè)如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內(nèi)控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。主要有增設(shè)八字撐架、梁的連續(xù)加固、梁拱結(jié)合三種方法。

（5）外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環(huán)氧樹脂等粘合劑粘貼在結(jié)構(gòu)外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。適用于構(gòu)件尺寸受限制但又必須大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場合，必須保證粘和劑的質(zhì)量。

（6）外部預應力加固法指運用預應力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應力的一種加固方法。采用對受拉區(qū)施加預加壓力，可以抵消部分自重應力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。

（7）增設(shè)縱梁加固法在橋梁墩、臺基礎(chǔ)穩(wěn)定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應運中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時，兼有拓寬的作用。此法適用于梁體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)完好，而承載能力不能滿足要求的場合。

3.3 橋梁結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)——噴射混凝土

噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣或其他動力，將按一定比例配合的拌和料，通過管道送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土，它不是以振動來搗實混凝土，而是在噴射時，由水泥與集料的反復連續(xù)撞擊而使混凝土壓實，同時又可采用較小的水灰比，因而它具有較高的力學強度和良好的耐久性。目前比較流行的是噴射合成纖維混凝土也就是在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。噴射合成纖維混凝土除具有備噴射混凝土抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強度高的優(yōu)點外，還具有以下特點。

較好的抗裂、阻裂性能；較高的抗沖擊性能；較好的耐磨、耐腐蝕性能；較好的抗?jié)B、抗凍融性能；較好的抗疲勞性和抗碎裂性；在施工過程中，由于合成纖維尚能提高混凝土材料的粘聚性，因此，在噴射合成纖維混凝土時，回彈率大大降低。即按照加固整治的實際需要可在拱腹下施噴形成各種結(jié)構(gòu)類型；不中斷交通。

適用性：適用于橋臺、橋墩、梁、橋板的修復和加固。

4 結(jié)束語

對舊橋的改造、加固與利用，是維護公路交通正常運營的積極措施，是公路橋梁建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成，意義深遠。上述這些加固技術(shù)，較好地滿足了我國公路橋梁養(yǎng)護發(fā)展的需要，在橋梁維修工作中發(fā)揮了積極的作用；需要強調(diào)的是各種維修加固技術(shù)各有其優(yōu)缺點和適用性，在實際操作中。要針對不同的橋型，不同的病害和在不同的環(huán)境下，選擇適當?shù)募庸谭椒?；而且，以上所介紹的加固技術(shù)不是單一的、非此及彼的關(guān)系，在很多時候需要結(jié)合使用。

參考文獻

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