■莫 偉 ■成都市城市道路橋梁管理處，四川 成都 610000

橋梁工程自修建開始至使用壽命期滿，是一個(gè)漫長的過程，短則五十年、長則一百年，期間要經(jīng)歷諸如洪水、地震等自然災(zāi)害，也要經(jīng)歷撞擊、火災(zāi)、超載等不利影響因素，兼橋梁本身的疲勞破壞、開裂、強(qiáng)度降低等不利作用，需要城市橋梁維護(hù)人員在橋梁的使用過程中，充分利用新型的檢測(cè)方法，準(zhǔn)確的診斷橋梁病害，在分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，采用新工藝、新技術(shù)，主動(dòng)的防治病害進(jìn)一步發(fā)展、使橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，保證國家和人民的人生財(cái)產(chǎn)安全，為城市的穩(wěn)定與發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

但是，我國橋梁養(yǎng)護(hù)事業(yè)起步較晚，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和四新技術(shù)的推廣力度還不夠，養(yǎng)護(hù)人員的專業(yè)素質(zhì)和養(yǎng)護(hù)事業(yè)的制度化建設(shè)同發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。傳統(tǒng)的加固方法是通過結(jié)構(gòu)膠將新構(gòu)件加在既有橋梁之上，需要在橋梁充分卸載之后進(jìn)行，需要較長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，以便新加構(gòu)件和結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度得到充分發(fā)展，城市橋梁的加固不同于新建橋梁，它是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，須以原有基礎(chǔ)為立足點(diǎn)，綜合分析其客觀條件，此外，加固結(jié)構(gòu)多為新舊組合結(jié)構(gòu)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)需要考慮其協(xié)調(diào)性和整體性，在加固施工時(shí)還要充分考慮到原有結(jié)構(gòu)物的影響［1］。新型的加固技術(shù)，主要采用高強(qiáng)度的碳纖維條帶，利用錨具施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)橋梁施加主動(dòng)的預(yù)應(yīng)力，在改善加固效果的同時(shí)，縮短了加固養(yǎng)護(hù)周期，對(duì)于城市的交通恢復(fù)具有特別意義。

1 橋梁病害成因

橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以承受其自重和外部荷載;結(jié)構(gòu)各部必須具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產(chǎn)生過大的撓曲和變形;結(jié)構(gòu)要具有較高的耐久性，以保證其在正常工作年限內(nèi)正常使用［2］。由于作用荷載的隨機(jī)性、材料強(qiáng)度的離散性、制造與施工質(zhì)量的分散性、計(jì)算假定的近似性，致使在長期使用過程中橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害，其具體原因如下:(1)現(xiàn)今城市橋梁依據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 77-98)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在的車流量遠(yuǎn)大于當(dāng)時(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)。(2)原來大量使用的空心板等橋型不盡合理。(3)監(jiān)理制度實(shí)施之前，過程驗(yàn)收和檢查不嚴(yán)格;材料等級(jí)明顯偏低。(4)無橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)劃，沒有及時(shí)消除己產(chǎn)生的病害;養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方案不盡合理，不科學(xué)的加固反而加重了橋梁病害。(5)自然災(zāi)害和意外事故加重橋梁破壞。

2 橋梁加固的一般流程

在城市橋梁發(fā)現(xiàn)病害或者檢測(cè)出強(qiáng)度不滿足使用要求后，需按照養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，一般可以按照以下順序進(jìn)行:橋梁檢測(cè)—委托設(shè)計(jì)院一方案設(shè)計(jì)一確定施工單位一施工一驗(yàn)收。

3 橋梁加固增強(qiáng)技術(shù)

橋梁的增強(qiáng)改造可以分為裂縫病害處置、橋梁結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)、新技術(shù)推廣應(yīng)用，下面介紹其特點(diǎn)及其適用的場(chǎng)合。

3.1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

裂縫修補(bǔ)的目的在于恢復(fù)結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性，主要技術(shù)有:(1)表面處理法。對(duì)于小于0.1mm 的微裂縫，通過在其表面涂抹改性環(huán)氧樹脂，依靠其良好的滲透性滲透進(jìn)入微裂紋，以提高結(jié)構(gòu)防水性和耐久性。(2)注漿法(壓力注漿法)，在裂縫中注入改性樹脂，以提高結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。主要注漿材料是改性環(huán)氧樹脂，多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹脂注入法與粘貼鋼板、粘貼碳纖維并用，可以增強(qiáng)裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續(xù)發(fā)展的好辦法。(3)充填法，這是一種適合于修補(bǔ)活動(dòng)裂紋裂縫的方法。具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)彈性修復(fù)膠，要求彈性修補(bǔ)膠具有高彈性、一定的強(qiáng)度和良好的耐久性，實(shí)現(xiàn)膠體與混凝土裂紋的同步伸縮。

3.2 橋梁加固增強(qiáng)技術(shù)

(1)增大截面加固法。增大主梁截面法主要有增加橋面板厚法和增大梁柱截面法等。增加橋面板厚法即清除原來橋梁橋面的鋪裝層，橋梁的橋板經(jīng)過施工人員鑿除干凈后，在固定間距安裝施工剪力鍵或者剪力鍵裝置，然后澆筑鋼筋混凝土的鋪裝層，這種加固方法主要用于可以進(jìn)行交通中斷管制的跨度較小的T 型梁或者板型橋梁。通常情況下施工人員進(jìn)行加固施工時(shí)橋梁交通受到影響，施工技術(shù)人員需要首先提高橋梁結(jié)構(gòu)的自重所造成彎矩，橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力增加并不明顯。另外提高橋梁混凝土截面法是先將結(jié)構(gòu)結(jié)合部位的混凝土清除干凈后，在固定間距顯露出來原來的主題鋼筋，增加固定部位鋼筋將存在的主要固定鋼筋焊接牢固，再利用鋼模灌注新的梁體特殊構(gòu)造的混凝土構(gòu)件。這種方法主要應(yīng)用載橋梁較高，并能夠加固梁體高度的工程現(xiàn)狀上［3］。

(2)粘貼鋼板及復(fù)合材料加固法。粘貼鋼板施工方法是在橋梁薄弱表面外包鋼板，鋼板與被加固構(gòu)件之間充填改性環(huán)氧樹脂膠，并采用錨固措施(化學(xué)錨栓)使鋼板與被加固橋梁共同受力、協(xié)調(diào)變形的一種加固方法。依靠改性環(huán)氧樹脂膠良好的正粘結(jié)力和抗剪切性能，使鋼板與橋梁粘結(jié)牢固形成一體，以達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。

(3)拱圈套混凝土拱加固法。在原主拱圈腹面下增設(shè)一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆注或錨噴混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一個(gè)新拱圈。

3.3 橋梁結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)—預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固技術(shù)

由于橋梁結(jié)構(gòu)的自重較大，造成被動(dòng)加固的材料與既有橋梁結(jié)構(gòu)存在應(yīng)變(應(yīng)力)滯后，影響了加固材料與既有橋梁結(jié)構(gòu)的協(xié)同受力變形、降低了加固材料的有效利用率。隨著碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展，其高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕的優(yōu)良特性逐漸被社會(huì)接受，但是碳纖維材料的彈性模量與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差異較大，應(yīng)變(應(yīng)力)滯后更為突出。

受制于城市橋梁結(jié)構(gòu)的交通壓力，橋梁的加固維護(hù)施工對(duì)交通維護(hù)和橋梁結(jié)構(gòu)的外觀影響較大，這也促進(jìn)我國的科研工作者和相關(guān)企業(yè)不斷的研發(fā)新的加固技術(shù)。為了解決這個(gè)問題，國內(nèi)某著名企業(yè)和高效聯(lián)合進(jìn)行碳纖維預(yù)應(yīng)力化的研究，F(xiàn)AS-CF 于2009 年在石長線曉峰橋取得成功應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力碳纖維條帶加固技術(shù)是采用自鎖式錨具對(duì)碳纖維布實(shí)現(xiàn)有效錨固，并使用特定的錨栓技術(shù)和膠黏劑技術(shù)快速承受荷載、均勻分布應(yīng)力、保證在后期使用中的耐久性。

預(yù)應(yīng)力碳纖維條帶技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基本不用中斷交通和改變橋梁外觀，并且通過可靠的技術(shù)實(shí)現(xiàn)后期的長期觀測(cè)，有助于檢測(cè)單位和業(yè)主單位的日常檢測(cè)維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

橋梁的使用需要科學(xué)和合理的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)對(duì)橋梁病害進(jìn)行處理，有助于橋梁的百年使用大計(jì)。城市橋梁的使用關(guān)系國計(jì)民生，作為橋梁維護(hù)管理人員，建立科學(xué)的養(yǎng)護(hù)制度、采用新技術(shù)并加強(qiáng)加固效果的監(jiān)測(cè)，為橋梁的養(yǎng)護(hù)管理更上一個(gè)臺(tái)階作出貢獻(xiàn)!

［1］屠國海.淺談城市橋梁的加固技術(shù)［J］.城市建設(shè)理論研究，2013(27).

［2］盛吉崇，鄭志平.淺析道路橋梁結(jié)構(gòu)病害與加固［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009(9).

［3］陳小芳，孫葉萍.對(duì)當(dāng)前城市橋梁的加固技術(shù)研究［J］.黑龍江交通科技，2014(1).