桥梁加固技术应用思索

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近二十年来,我国国民经济日益发展，交通运输量迅速增长，道路上行车密度以及车辆轴重不断加大，势必造成公路桥梁日益不堪负荷,加之旧桥部分老化，破损或受原设计标准的限制，同时存在自然环境因素，已不能适应现代交通运输的要求。如果将桥梁拆除重建，不仅会耗费大量人力物力，而且工期长影响大；如果说有计划、有步骤对这些数量日益增加的病危桥梁进行加固改造，恢复、提高其承载力，不仅能满足新时期公路交通运输的需要，而且为国家带来巨大的经济和社会效益。

1桥梁加固的主要技术

1.1加强薄弱构件。对病害严重的构件，采取以新材料（钢材、砼、各种纤维等）增大截面或粘贴附加材料；施加外部预应力；对裂缝采取化学灌浆封闭等进行加固。

1.2增加辅助构件。当原有构件承载力不足或遭破损时，可在原有结构上增加新的受力构件或替换原构件，如增设纵梁、横梁或拱肋等。

1.3改变结构体系。主要是利用梁的连续作用或梁板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系，增加超静定次数，改善结构的受力状况，以提高桥梁承受活载的能力。

1.4减轻恒载。减轻原桥上部构造的恒载，可以改善原桥的受力状况，提高承受活载的能力。特别是在桥梁基础承载力受到限制，不能满足加固上部构造和提高活载所增加承载力要求时，以减轻桥梁恒载的办法来提高承受活载的能力是一种经济有效的措施。

1.5加固墩、台及基础。当桥梁的缺陷和病害是因墩、台或基础问题引起时，就应该采用各种措施，阻止墩、台及基础的位移或变形，改善受力状况，提高承载力。

1.6加大截面加固。用于增加结构的稳定性、刚度、提高轴压比等，如钢架拱的构件、高层建筑物的柱等。

1.7预应力加固。提高结构的承载力和抗裂性，如体外预应力对简支或连续梁加固，对桥墩帽梁的加固，也有以对称撑杆形式对柱进行加固。

1.8外包钢加固及粘钢加固。外包钢加固主要指干式外包钢型钢，单独承载，按钢结构计算。粘钢加固是当前最常用的结构加固方法，以高抗拉抗剪强度的环氧类树脂为粘结胶，保证所粘贴的钢板或型钢参与结构共同受力，提高结构的抗弯抗剪能力，有适当措施时还可以提高结构的刚度。

2桥梁加固维修技术案例

下面以国道205线梅州境内锭子大桥加固维修施工方案为实例，总结此类问题的几点经验。

2.1桥梁概况及裂缝情况简介

锭子大桥全长108.25m，上部结构为3×30m钢筋混凝土刚架拱，桥面全宽18.7m（净-9m主车道+2×0.2m分隔带+2×3m非机动车道+2×1.5m人行道+2×0.15m栏杆），该桥原设计荷载为汽-20，挂-100。上部构造由6个钢筋混凝土拱片组成，拱片采用现浇法施工，由横系梁将6个拱肋组成整体。桥面系为预制的腋肋板上现浇桥面铺装层，在拱片外侧为预制的悬臂板。下部结构两个桥墩采用钢筋混凝土人工挖孔桩，桩基直径1.4m，采用高桩承台。两个桥台采用重力式桥台，未发现墩台沉降和变位问题。

2.2桥梁主要病害

①桥面出现多处纵横向裂缝，特别是沿桩号前进方向由于重车较多，导致裂缝更多，有的肋腋板在运营过程中已经损坏后更换。

②车辆行驶过桥时振动较大，尤其是各跨跨中振动较为明显。

③广州侧桥台上部沿下游方向有局部开裂现象。

④各跨主拱腿拱脚上缘出现多处横向裂缝。

2.3病害原因分析

①桥梁本身结构缺陷和承载力不足。刚架拱桥是一种集零散为整的结构，结构尺寸偏小和配筋不足，整体性能差和刚度较低是主要原因。

②重载车辆的过度行驶加速了结构的破坏。以上两点是本桥出现严重病害的最主要原因。

2.4加固维修方案本桥主要采用加强主拱腿及上部构造的整体性，提高桥梁强度和刚度，用环氧结构胶封闭桥梁裂缝，修补桥梁缺陷等办法进行加固。具体加固措施有以下几点。

①在主拱腿拱脚2.5m范围内上缘顶面新增钢筋混凝土现浇板，将矩形截面改造为T型截面，改善拱腿受力和加强6片拱腿横向连接。

②更换桥面，增强桥面的整体性。由于肋腋板整体性差，与拱片不能形成组合截面，降低了刚架拱桥的强度和刚度。本桥拆除全部桥面铺装及肋腋板，重新现浇钢筋混凝土桥面板，并采取有效措施，使新老混凝土结合牢固，增强刚架拱桥的整体性，提高桥梁的刚度和承载能力。

③用环氧结构胶封闭桥梁裂缝。

④修复加固桥台及桥梁中的混凝土缺陷、钢筋锈蚀等病害。

⑤更换全桥伸缩缝，增设变形缝（缩缝）。

⑥完善泄水系统。

⑦为保证行车安全、桥面上、下游设置钢筋混凝土护栏。

2.5加固维修施工方法

2.5.1主拱的加固。从主拱脚起向拱顶方向2.5m范围内均进行加固，变矩形截面为T型截面，以提高主拱的承载能力，增大其刚度和整体性，为了增强新老混凝土的连接，除采用钻孔锚筋，凿毛老混凝土，涂刷掺有丙苯乳液的水泥浆等措施外，新浇混凝土还采用微膨胀混凝土，尽量减少新老浇混凝土的收缩差，使新老浇混凝土连成整体。混凝土的灌注应从拱脚到拱顶方向对称进行，逐孔施工。为了节省支架，浇筑混凝土的支架支承在主拱脚上。为了减轻模板的自重，施工模板及支架一律采用木质结构。

2.5.2桥面板的施工。现浇桥面板应以对称均衡为原则进行，为了延长桥梁的使用寿命，桥面板不设纵缝。拱顶部分的施工支架均以实腹段为支撑，模板支撑在实腹段上，其余部分的施工支架均以弦杆为支撑。

2.5.3新老混凝土结合面的施工

①用硬毛刷或钢刷清洗老混凝土的表面，将混凝土表面的泥土、粉尘、油污及碎渣清洗干净。

②用小铁锤将混凝土表面凿毛，凿成间距3cm、深5mm的密布小坑。

③用清水冲洗，用钢刷刷洗小坑，将混凝碎渣全部清除干净。

④在老混凝土表面上涂刷一层水泥浆，其厚度为1~2mm。为了增强新老混凝土的粘结力，在配制水泥净浆时，要求加入浆液体积10%的丙苯乳液。

⑤在涂刷的水泥浆液尚未凝固时，立即浇注微膨胀混凝土，要求振捣密实，各部尺寸满足设计要求。

2.5.4混凝土缺陷及钢筋锈蚀的处理。对有缺陷的混凝土（如蜂窝、麻面、空洞、表面风化、剥落等），必须人工敲打、凿毛、用钢刷来回刷擦，清除不稳定的混凝土部分。为使混凝土表面洁净，必须用水清洗。对锈蚀钢筋，应先凿除周围损坏的混凝土，露出的钢筋，用细钢刷将锈蚀部分清除干净，再外涂阻锈剂，然后再根据情况用高标号混凝土或水泥砂浆填补。为增强新老混凝土的连接，在浇注混凝土之前，应在原混凝土表面刷上一层水泥净浆，以利新老混凝土结合牢固。

3结束语

我国交通运输量迅速增长，道路上行驶的车辆密度以及车辆轴重不断加大，势必造成公路桥梁日益不堪重负，桥梁加固维修问题已经成为我们普遍关注的问题。随着科学技术的发展，加固维修桥梁的方法有很多，各有所长，应用时要因地制宜，结合所处地区的实际情况定出比较好的方案，确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全。