摘要：預(yù)應(yīng)力加固即在加固過程中建立永久的，與外部荷載作用相反的內(nèi)力以及內(nèi)應(yīng)力，以達(dá)到消除結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的小部分的外力，改善預(yù)應(yīng)力在不同條件下的變形性能，提高公路、橋梁的堅(jiān)固強(qiáng)度，從而提高承載力，確保結(jié)構(gòu)安全地工作，達(dá)到加固的主要目的。本文對(duì)公路橋梁施工中預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；施工；預(yù)應(yīng)力；加固技術(shù)；探討

隨著經(jīng)濟(jì)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(fù)擔(dān)。一部分舊橋在設(shè)計(jì)之初就缺少長遠(yuǎn)的計(jì)劃，甚至部分老化、破損嚴(yán)重。對(duì)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸要求的舊橋，研究相關(guān)的維修與加固方法并要求進(jìn)行施工，提高橋梁的承載力，確保交通安全運(yùn)輸。預(yù)應(yīng)力加固即在加固過程中建立永久的，與外部荷載作用相反的內(nèi)力以及內(nèi)應(yīng)力，以達(dá)到消除結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的小部分的外力，改善預(yù)應(yīng)力在不同條件下的變形性能，提高公路、橋梁的堅(jiān)固強(qiáng)度，從而提高承載力，確保結(jié)構(gòu)安全地工作，達(dá)到加固的主要目的。

1 橋梁維修加固原則

1.1根據(jù)不同橋梁的結(jié)構(gòu)和材料特點(diǎn)，在成本可控的前提下，采用不同的加固維修方法，更換或修復(fù)損壞的橋梁構(gòu)件，使橋梁整體恢復(fù)到原有的設(shè)計(jì)承載能力，保證橋梁的設(shè)計(jì)使用壽命。

1.2對(duì)一些通過加固維修不能恢復(fù)原有設(shè)計(jì)承載能力但又必須繼續(xù)使用的橋梁，要確定好加固后橋梁的實(shí)際荷載等級(jí)和橋梁的剩余使用壽命。

1.3一般情況，不宜通過橋梁加固提高原有橋梁的設(shè)計(jì)承載能力；也不宜通過橋梁加固改變橋梁的結(jié)構(gòu)受力體系。

1.4用于橋梁加固維修的材料必須通過國家權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)檢測認(rèn)證、各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

2 橋梁加固維修的常用技術(shù)

2.1主動(dòng)加固技術(shù)

方法：施加預(yù)應(yīng)力、改變結(jié)構(gòu)體系等，改變結(jié)構(gòu)原有的受力行為。

特點(diǎn)：改善橋梁恒載的內(nèi)力分配，增加全橋剛度，閉合裂縫，并調(diào)整變形。

涉及因素：結(jié)構(gòu)原有內(nèi)力的狀況、原橋的施工工藝、混凝土的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力的損失、支座型式、加固的工藝等效果：方法得當(dāng)可有效的改變結(jié)構(gòu)損傷狀況；方法失誤可加重?fù)p傷，甚至垮塌。

2.1.1施加梁體外預(yù)應(yīng)力加固

施加梁體外預(yù)應(yīng)力加固可以較好的提高梁體的抗彎截面模量、減小梁體繞度、減小受拉區(qū)梁體裂縫、從而調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高剛度及抗裂性。由于自重增加小，減小了對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)受力狀況的影響，可節(jié)省對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固量。適用性：可在不限制通行的條件下進(jìn)行加固施工，既可作為橋梁通過重車的臨時(shí)加固手段，也可作為永久提高承載能力的措施。

施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→放樣確定轉(zhuǎn)向塊、錨固塊的位置→鉆孔、種植鋼筋→綁扎鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道、立模澆筑混凝土→穿索、張拉、錨固→梁體病害修復(fù)→清理場地，竣工驗(yàn)收。

2.1.2 增加隔板加固

增加橫隔板加固可以明顯改善T型梁橋鉸縫開裂病害，防止病害擴(kuò)展。

優(yōu)點(diǎn)：不影響橋下凈空，對(duì)原橋景觀基本無改變。

適用性：適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu)。

增加橫隔板加固只是將相對(duì)集中的荷載進(jìn)行了分散，對(duì)橋梁整體承載能力并無實(shí)質(zhì)性的提高。加固效果并不明顯，需配合其他方法同時(shí)進(jìn)行。

施工工藝流程為：搭設(shè)支架→確定新增橫隔板位置→混凝土表面清理、鑿毛→探測梁體鋼筋位置→鉆孔、植筋→連接橫隔板主筋、綁扎箍筋→吊模灌注砼及養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力張拉、錨固。

2.1.3 加大橋面鋪裝鋼筋

采用加大橋面鋪裝鋼筋直徑的方法對(duì)絞縫開裂病害進(jìn)行修補(bǔ)，是基于原橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)設(shè)計(jì)直徑過小或網(wǎng)格過大，或由于施工質(zhì)量原因造成的絞縫開裂病害而進(jìn)行的維修方法。該方法全部在橋面施工，要求中斷至少半幅交通。

適用性：適用于允許中斷交通的小跨徑T梁或板梁橋。

優(yōu)缺點(diǎn)：施工時(shí)橋上交通受阻，不允許中斷交通的橋梁不宜采用；將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩，結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著。

施工工藝流程：交通管制→破碎拆除原橋面鋪裝層→結(jié)合面處理→種植鋼筋→鋪設(shè)橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)→澆筑橋面砼→澆筑橋面其它鋪裝層和恢復(fù)→完成加固施工恢復(fù)交。

2.1.4 增大截面與配筋加固

增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，從而達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。適用性：適用于橋下凈空較高，允許增加主梁高度的情況。

優(yōu)缺點(diǎn)：加固效果比較明顯，但施工工藝復(fù)雜，技術(shù)要求較高。對(duì)橋下凈空限制的橋梁不適用。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→混凝土表面清理→鉆孔種植錨筋→綁扎補(bǔ)強(qiáng)層鋼筋網(wǎng)→澆筑（噴射）補(bǔ)強(qiáng)層混凝土→竣工驗(yàn)收。

2.1.5 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固

擴(kuò)大基礎(chǔ)加固的主要內(nèi)容為增大基礎(chǔ)的受力面積來提高橋梁基礎(chǔ)的承載力，防止橋梁基礎(chǔ)進(jìn)一步沉降。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固對(duì)原基礎(chǔ)基本不影響，施工安全性較高。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)開挖→原基礎(chǔ)混凝土病害及表面處理→鉆孔、種植錨筋→綁扎新增基礎(chǔ)混凝土鋼筋→立模澆筑新增基礎(chǔ)混凝土→基坑回填、完成加固施工

2.2被動(dòng)加固技術(shù)

方法：主要是裂縫修補(bǔ)、粘貼碳纖維、鋼板、補(bǔ)強(qiáng)普通鋼筋等。

特點(diǎn)：不改變結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力狀況，方法靈活，可根據(jù)裂縫的位置方向隨意設(shè)置。

作用：控制裂縫進(jìn)一步開展，提高橋梁承載能力。

缺點(diǎn)：對(duì)已存在的裂縫需壓漿封閉后再進(jìn)行被動(dòng)加固。適用范圍：多適用于在恒載作用下承載力滿足要求但活載作用下承載力不滿足的情況，在中小橋和大橋進(jìn)行加固時(shí)常采用。

2.2.1 修補(bǔ)裂縫

施工前應(yīng)詳細(xì)檢查裂縫的走向、分布、縫寬及深度，數(shù)量，并進(jìn)行分類、標(biāo)記和記錄，根據(jù)裂縫寬度，主要采取以下兩種施工方法。

1）表面封閉法，其施工工藝：清理混凝土表面（打磨）→涂刷裂縫修補(bǔ)膠。

2）自動(dòng)低壓灌注法（壁可法）：施工工藝流程：清理混凝土表面→安裝注入座→封閉裂縫外口→灌注材料稱量并拌和→嚴(yán)格按程序注膠→注漿質(zhì)量檢驗(yàn)→表面清理、涂裝。

2.3 關(guān)于部分常用加固方法的探討

增大截面、體外預(yù)應(yīng)力等加固方法都存在應(yīng)力滯后的問題：加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)承受荷載（即第一次受力），特別是當(dāng)承載能力不足時(shí)，加固前原結(jié)構(gòu)的截面應(yīng)力、應(yīng)變水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷載，而是在新荷載（即二次加載）下才開始受力。從而導(dǎo)致整個(gè)加固結(jié)構(gòu)在其后的第二次受力過程中新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累計(jì)應(yīng)力和應(yīng)變。所以，混凝土結(jié)構(gòu)加固計(jì)算分析不能夠完全按普通結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行。加固結(jié)構(gòu)的承載力與新舊兩部分的應(yīng)力差值或應(yīng)變差值直接相關(guān)，與原結(jié)構(gòu)的極限變形值有關(guān)，與兩部分材料的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系有關(guān)。因此，改變結(jié)構(gòu)體系的主動(dòng)加固方法要慎用。

結(jié)束語

橋梁加固應(yīng)在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上形成專門規(guī)范，同時(shí)要重視對(duì)加固后的橋梁進(jìn)行檢測和觀察，以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動(dòng)載試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與加固設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來判斷橋梁加固成功與否。但對(duì)下部結(jié)構(gòu)而言，不方便進(jìn)行荷載試驗(yàn)，通過其頻率變化來定量評(píng)估加固效果。橋梁的加固技術(shù)是新技術(shù)，為指導(dǎo)加固技術(shù)的應(yīng)用，需提出一整套完整的實(shí)用性橋梁檢測、評(píng)定與加固成套的技術(shù)規(guī)范，為我國危舊橋的改造提供技術(shù)支持，確保危舊橋的改造工作科學(xué)合理，使橋梁加固做到“有章可循”、“有法可依”。