橋梁加固技術
2009-09-28
舊橋加固技術是一門新的課題。目前，我國公路、鐵路交通事業(yè)蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入運營中，還有不少正在建設的高速公路和其它等級的公路也即將建成投入運營。但是，由于施工質量和橋梁設計等方面的原因，使得橋梁的檢測和加固成為必要，更因為建國以來所修建的不少舊橋，由于受到當時的設計、材料、施工等方面的影響和局限，先天不足，加上不能適應目前交通量的迅猛增長，使得舊橋的檢測和加固技術顯得非常迫切。近年來，舊橋加固工程越來越多。據不完全統(tǒng)計，我國的公路危橋約有4000余座，但至今未看到專門的橋梁加固規(guī)范。
一、橋梁加固的任務和形勢
（一）、橋梁加固的原因
1、 隨著經濟的發(fā)展、交通量增大，載重等級發(fā)生變化。
2、 早年設計的指導思想注重于材料的節(jié)省，安全度低。一般來說造成斷面單薄、安全儲備低，其中最典型的就是雙曲拱。
3、 橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等。
4、 近年修建的橋梁，因設計失當或者施工質量差，也存在著加固的問題。
（二）、橋梁加固的難度大
1、 已通車的橋梁，有現實的交通需要，因為要在不中斷交通的情況下進行加固，所以加固時有交通干擾。
2、 結構形式的限制：加固的原則一般必須利用原有結構進行，只能在原有結構上做文章，所以受到局限。
3、 新老結構的結合是一個難題：這里包含新老結構體系的變化和過渡，還包括新老橋體的結合面。
4、 風險大：因為凡是要加固的橋梁，多半是危橋，結構已處在不利狀態(tài)，有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄，結構內部情況不詳；現有的受力情況不一樣，很難確定其結構極限，這給舊橋的加固帶來了風險。
（三）、加固的技術要求高
1、 通常業(yè)主單位更愿意廢棄舊橋另修新橋，除非必要時才利用舊橋而采用加固措施。
2、 由于舊橋加固方案的設計，工作量大，收費低，所以一般大的設計單位不愿意承擔這樣的設計任務。
3、 加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎知識。確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的安危程度，即其結構狀態(tài)和內力大小程度。這就需要一定的力學試驗以作結構分析的支撐。
4、 加固方案實施中存在復雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經驗的專業(yè)隊伍。
（四）、橋梁加固的政治和經濟作用
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。
加固橋梁不是新建項目，一般來講不是領導人的政績。但加固橋梁卻可以預防和避免橋梁的坍塌造成物資和人身的傷亡，能避免主管領導的政治災難。
二、加固的方案
（一） 加固的思路
1、 加固和維修養(yǎng)護所起的作用是不同的，維修養(yǎng)護是橋梁保持正常運營狀態(tài)的保護性和預防性的工作，而加固卻是從承載受力的角度來處理的。
2、 第一類加固需求，橋梁不能承受原設計荷重要求，應該通過加固恢復其原有的承載力。
3、 原設計的荷載標準不能滿足現在的交通要求，要求提高到一個新的標準。
4、 橋梁要通過一次性的特重荷載，要求采用臨時性措施通過特重荷載而不使原結構受到破壞，過后恢復正常。
一般來說加固方案可以考慮減少內力或增大斷面，也可以應用加固新材料。
（二） 加固方案和方法
目前，關于混凝土橋梁加固方法主要有：1、結構性加固，如采用體外預應力、在結構的受拉區(qū)粘貼鋼板或增設鋼結構支撐；2、非結構性加固，如對裂縫進行封閉或壓漿處理；3、最近幾年國外采用碳纖維復合材料（CFRP）取代鋼板，使加固技術發(fā)生了根本的變化。
三、 加固的材料和工藝
碳纖維復合材料是一種新型的材料，可以取代鋼板應用在橋梁的加固工程中，因此受到人們的廣泛重視。這種材料在日本最受重視，應用也最為廣泛。我國對這種新型的材料是在98年開始實際應用的，目前對它的應用和研究正在深化和發(fā)展。
碳纖維復合材料（CFRP）的特點
1、 不增加恒載及斷面尺寸；2、不減少橋下凈空；3、施工方便，成型方便，可適應不同構件形狀。4、環(huán)氧樹脂黏結，不需要錨固螺栓，對原結構無新的損傷。5、可根據受力需要粘貼若干層。
2、 碳纖維復合材料（CFRP）主要有三種，即碳素纖維、高分子聚合纖維、和玻璃纖維。
四、 加固方案的實施
加固方案的實施需要有一定經驗的熟練工人和施工隊伍來完成。對于工藝上也應有比較高的要求。
五、 橋梁加固后的觀測和檢查驗證
加固后需要對橋梁進行檢測和觀察，以確定加固的效果。
六、 橋梁加固應形成專門的規(guī)范
在不斷總結經驗和技術進步的基礎上應形成橋梁加固的專門規(guī)范。
