桥梁加固维修技术

【摘要】近年来，我国桥梁建设取得了空前发展。在高速发展的同时，也出现了管理和养护技术滞后的问题。桥梁维修养护目前是公路养护的一个技术瓶颈，系统的研究、开发桥梁的养护维修技术，成为我国公路管理部门的重要课题。因此笔者就桥梁现状、加固的原则等方面提出了自己的思考。
　　【关键词】
　　　　　　一、桥梁加固维修现状
　　目前，我国桥梁加固维修技术尚不成熟、不系统，理论分析仍停留在新建桥梁的理论水平上。
　　2004年交通部颁布的《公路桥涵养护规范》JTG H11 2004和2008年8月，交通运输部发布的《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）和《公路桥梁加固施工技术规范》（ JTG/T J23-2008），将我国桥梁的损伤评定分类和加固维修的设计和维修加固技术纳入了规范化管理。
　　二、桥梁维修加固原则
　　 1、根据不同桥梁的结构和材料特点，在成本可控的前提下，采用不同的加固维修方法，更换或修复损坏的桥梁构件，使桥梁整体恢复到原有的设计承载能力，保证桥梁的设计使用寿命。
　　 2、对一些通过加固维修不能恢复原有设计承载能力但又必须继续使用的桥梁，要确定好加固后桥梁的实际荷载等级和桥梁的剩余使用寿命。
　　 3、一般情况，不宜通过桥梁加固提高原有桥梁的设计承载能力；也不宜通过桥梁加固改变桥梁的结构受力体系。
　　 4、用于桥梁加固维修的材料必须通过国家权威检测机构检测认证、各项性能指标满足现行规范和设计要求。
　　三、桥梁加固维修的常用技术
　　1、主动加固技术
　　方法：施加预应力、改变结构体系等，改变结构原有的受力行为。
　　特点：改善桥梁恒载的内力分配，增加全桥刚度，闭合裂缝，并调整变形。
　　涉及因素：结构原有内力的状况、原桥的施工工艺、混凝土的强度、预应力的损失、支座型式 、加固的工艺等
　　效果：方法得当可有效的改变结构损伤状况；方法失误可加重损伤，甚至垮塌。
　　1.1施加梁体外预应力加固
　　施加梁体外预应力加固可以较好的提高梁体的抗弯截面模量、减小梁体绕度、减小受拉区梁体裂缝、从而调整原结构的受力状况，提高刚度及抗裂性。由于自重增加小，减小了对墩台及基础受力状况的影响，可节省对墩台及基础的加固量。
　　适用性：可在不限制通行的条件下进行加固施工，既可作为桥梁通过重车的临时加固手段，也可作为永久提高承载能力的措施。
　　施工工艺流程为：施工准备→放样确定转向块、锚固块的位置→钻孔、种植钢筋→绑扎钢筋、预应力孔道、立模浇筑混凝土→穿索、张拉、锚固→梁体病害修复→清理场地，竣工验收
　　1.2 增加隔板加固
　　增加横隔板加固可以明显改善T型梁桥铰缝开裂病害，防止病害扩展。
　　优点：不影响桥下净空，对原桥景观基本无改变。
　　适用性：适用于因横向联系较差而降低承载力的桥梁上部结构。
　　增加横隔板加固只是将相对集中的荷载进行了分散，对桥梁整体承载能力并无实质性的提高。加固效果并不明显，需配合其他方法同时进行。
　　施工工艺流程为：搭设支架→确定新增横隔板位置→混凝土表面清理、凿毛→探测梁体钢筋位置→钻孔、植筋→连接横隔板主筋、绑扎箍筋→吊模灌注砼及养生→预应力张拉、锚固。
　　1.3 加大桥面铺装钢筋
　　采用加大桥面铺装钢筋直径的方法对绞缝开裂病害进行修补，是基于原桥面铺装钢筋网设计直径过小或网格过大，或由于施工质量原因造成的绞缝开裂病害而进行的维修方法。该方法全部在桥面施工，要求中断至少半幅交通。
　　适用性：适用于允许中断交通的小跨径T 梁或板梁桥。
　　优缺点：施工时桥上交通受阻,不允许中断交通的桥梁不宜采用;将增加结构自重产生的弯矩,结构的承载力提高不显著。
　　施工工艺流程：交通管制→破碎拆除原桥面铺装层→结合面处理→种植钢筋→铺设桥面铺装钢筋网→浇筑桥面砼→浇筑桥面其它铺装层和恢复→完成加固施工恢复交
　　1.4增大截面与配筋加固
　　增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。
　　适用性：适用于桥下净空较高，允许增加主梁高度的情况。
　　优缺点：加固效果比较明显，但施工工艺复杂，技术要求较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。
　　施工工艺流程：施工准备→混凝土表面清理→钻孔种植锚筋→绑扎补强层钢筋网→浇筑（喷射）补强层混凝土→竣工验收
　　1.5扩大基础加固
　　扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁基础的承载力，防止桥梁基础进一步沉降。
　　扩大基础加固对原基础基本不影响，施工安全性较高。
　　施工工艺流程：施工准备→基础开挖→原基础混凝土病害及表面处理→钻孔、种植锚筋→绑扎新增基础混凝土钢筋→立模浇筑新增基础混凝土→基坑回填、完成加固施工
　　2、被动加固技术
　　方法：主要是裂缝修补、粘贴碳纤维、钢板、补强普通钢筋等。
　　特点：不改变结构的恒载内力状况，方法灵活，可根据裂缝的位置方向随意设置 。
　　作用：控制裂缝进一步开展，提高桥梁承载能力。
　　缺点：对已存在的裂缝需压浆封闭后再进行被动加固。
　　适用范围：多适用于在恒载作用下承载力满足要求但活载作用下承载力不满足的情况，在中小桥和大桥进行加固时常采用。
　　2.1修补裂缝
　　施工前应详细检查裂缝的走向、分布、缝宽及深度，数量，并进行分类、标记和记录，根据裂缝宽度，主要采取以下两种施工方法。
　　1）表面封闭法，其施工工艺：清理混凝土表面（打磨）→涂刷裂缝修补胶。
　　2）自动低压灌注法（壁可法）：施工工艺流程：清理混凝土表面→安装注入座→封闭裂缝外口→灌注材料称量并拌和→严格按程序注胶→注浆质量检验→表面清理、涂装。
　　2.2粘帖纤维复合材料
　　粘贴纤维复合材料的加固方法是利用符合现行国家标准的《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》（GB/T3354）中各项力学性能指标的纤维片材（或布），通过同样满足要求的粘结材料与混凝土结构结合紧密，剪力顺利传递而共同工作，提高混凝土结构的受力性能。
　　施工工艺流程：搭设支架→砼基底处理→涂底胶→涂找平胶找平粘贴面→粘贴纤维复合材料→自检粘贴质量→自然养护、表面涂装→检查验收。