危旧中小桥梁的加固技术探讨

摘要：桥梁是国家重要的交通基础设施建设工程，也是保证各种物资顺利流通的重要保障。由于地质的勘察、桥梁的设计、材料的自然缺陷、施工的失误等情况，以及超载车辆对公路中小桥梁的损坏难以避免，对其进行养护与维修加固，就成为了非常重要的工作环节。

关键词：中小桥梁 加固改造 技术与方法

一、桥梁加固改造技术与方法

1、上部结构加固、改造

旧桥加固比新建桥梁更复杂，因为旧桥经过长时间使用后，其构件、材料的力学性能不明确，难以判定，加固设计没有现成的规范，桥梁病害又错综复杂，病害原因也难以确定。所以如何根据具体情况采用适当的加固方案、方法，显得更为重要。比较常用、技术比较成熟的加固方法：（1）增大梁截面加固方法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小、荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷，主要方法有增加受力主筋、加大主梁截面、加厚桥面铺设层（板）等。增加受力主筋法是在主梁板底面凿开保护层，露出主筋，再将新增钢筋焊与原主筋绑焊，并在梁的侧面增加箍筋以提高其抗剪能力，待钢筋植入后进行保护层的恢复。增大梁肋加固法主要针对T形梁桥，此类桥梁常因原截面高度不足、面积小而导致承载力不足，此类加固通常将下缘加宽、加大，并增设受力主筋；在靠近支座处上弯与主梁（筋）连接。加厚桥面板法师通过加厚桥面板已达到增加主梁高度，提高承载力，此方法比较适用于跨径较小的桥梁。（2）粘贴加固法。当交通量增加，主梁出现承载力不足时，采用粘贴加固法。具体方法是：采用高分子粘合材料将钢板（筋）或碳纤维布等高强材料粘贴在需加固构件表面，通过新增加的高强材料承担增加的通行荷载。（3）预应力加固法。预应力加固法即利用预应力的原理，在构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力，以抵消部分自重应力，对构件起到卸载的作用，从而达到提高构件承载力的目的。（4）增设纵梁加固法（拓宽改建）。在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新增梁与旧梁通过有效的连接，共同受力，使原有梁中所受荷载得以减少，从而使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。（5）改变结构体系加固法。这种加固改造方法是通过改变桥梁结构形式，以减少梁的拉应力。（6）拱圈增设套拱加固法。在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇筑或锚喷混凝土新拱圈。此法工程量较大，且拱桥结构抗震性差。因此，拱桥的加固改造宜多方面综合考虑后决定。

2、下部结构加固改造

（1）扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。（2）增补桩基加固法。当墩台发生沉陷、桩的深度不足或桩发生倾斜时，采用增补桩基加固是一种常用而有效的方法。这种加固方法是：在桩基的周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，扩大原承台，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定。（3）钢筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。（4）桥台新建档墙加固法。由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理，在台背之后加设一档墙，以抵御过大的土压力。（5）墩台拓宽加固。利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装加宽的上部结构。此种情况为只加宽墩台的盖梁，墩台身和基础则不需要予以加固。采用此法时，旧桥墩台基础必须完好、稳定，且需经过承载力验算后才能采用。

3、某旧桥的加固技术

以下主要结合工程实际，对某旧桥的裂缝维修与加固施工流程进行了探讨。

3.1针对结构病害所在位置以及各种加固措施施工工艺等方面的要求，加固施工流程顺序如下：

⑴以现场实际为依据，并检查病害的发展与增加情况，以确保施工下料准确。

⑵清理混凝土破损、钢筋锈蚀的区域。

⑶对钢筋外露锈蚀部位以及锈蚀探查所确定的钢筋锈蚀区域进行钢筋除锈、防锈处理。

⑷对混凝土存在的蜂窝麻面、松散、空洞、破碎、剥落以及由钢筋锈蚀膨胀引起保护层破损的部位进行修补处理。

⑸对结构各部位存在的裂缝进行灌注或封闭处理。

⑹清理粘贴碳纤维区域

⑺按照设计要求粘贴碳纤维

3.2、旧桥裂缝维修与加固施工要点

⑴混凝土破损区域及裂缝处理

对蜂窝麻面、松散、空洞、破碎、剥落等损伤部位及钢筋外露区域，应采用人工凿除法或高速射水法将该处松散、污损的部分清除，使该部位露出坚硬密实的部分，并保证该部位无油污、油脂、蜡状物、灰土以及附着物等影响修补效果的物质。

⑵混凝土破损修补处理

①在混凝土破损区域清理完成后，方可进行混凝土破损修补。

②对该区域采用树脂型砂浆进行修补，使该区域达到密实平整。

③修补砂浆是双组分纤维增强修补砂浆。它是由含有阻锈离子的水泥基粉剂和RMB水溶性无毒液体树脂构成。

④使用量：2.0Kg/m2/mm。

⑤砂浆聚合物的保护膜形成要在5 ～ 6℃以上，若气温较低应推迟施工，或施工时增加保温措施。

⑥存储时需保证原包装干燥，树脂避免霜冻。

⑶裂缝封闭处理。对结构上、下部存在的所有可见裂缝进行封闭处理，裂缝宽度fw≥0.15mm的裂缝采用灌注胶进行灌缝处理，裂缝宽度fw<0.15mm的裂缝采用涂刷树脂封闭胶进行封闭。裂缝封闭施工可采用注射法中的壁可法进行，即在注入过程中始终保持3kg/cm2的压力，保证将修补材料注入到裂缝末端，同时匀速缓慢的压力可以将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中，并通过混凝土的自然呼吸过程排出，有效避免产生气阻，从而确保修补质量。

4、总结

综上所述，由于公路危旧中小桥梁的病害原因错综复杂，其维修加固存在着相当难度。为确保桥梁结构的运营安全，管养单位应充分重视公路危旧中小桥梁的管理和养护，加大投入、因地制宜、科学规划，充分运用新技术、新工艺、新材料和新设备，不断丰富完善桥梁养护管理手段，加快推进公路危旧中小桥梁的加固与改造工作，提高公路危旧中小桥梁加固与改造技术水平，以使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。

参考文献：

[1]龚益波.公路桥梁养护管理中的问题及应对措施[J].科技资讯.2012（06）

[2]朴占华.松花江大桥耐久性评估及养护对策分析[J].科技创新与生产力.2012（08）