橋梁維修加固技術

楊艷梅

摘要： 近年來,隨著經濟社會的發展,公路運輸車輛向大型化、 拖掛化、 集裝箱化方向發展。 受利益驅動,公路上行駛的超限超載運輸車輛逐年增多,造成嚴重的社會危害。橋梁是現代城市化建設中的重要基礎設施,它具有極強的社會公共性。越來越多的橋梁不適應現階段交通的需要,橋梁的加固和維修是解決這個問題的主要方法之一。

關鍵詞： 橋梁； 加固技術； 橋梁維修

中圖分類號：K928文獻標識碼： A

一、常見的橋梁問題

各種橋梁病害隨著運營時間會逐漸顯現，但是在橋梁運營初期很多內部的病害并不能直接顯現，難以早期發現。無損檢測作為早期評定橋梁運營狀態的一種技術手段，可以檢測混凝土內部裂隙和鋼筋的狀態，此時期的修補以簡單修補為主要手段。各種嚴重問題也會隨之出現，主要有以下幾種：表面缺陷，內部缺陷，結構裂縫，橋梁構件及附屬設施出現損傷。

二、橋梁維修加固原則

1. 根據不同橋梁的結構和材料特點，在成本可控的前提下，采用不同的加固維修方法，更換或修復損壞的橋梁構件，使橋梁整體恢復到原有的設計承載能力，保證橋梁的設計使用壽命。

2. 對一些通過加固維修不能恢復原有設計承載能力但又必須繼續使用的橋梁，要確定好加固后橋梁的實際荷載等級和橋梁的剩余使用壽命。

3. 一般情況，不宜通過橋梁加固提高原有橋梁的設計承載能力；也不宜通過橋梁加固改變橋梁的結構受力體系。

4. 用于橋梁加固維修的材料必須通過國家權威檢測機構檢測認證、各項性能指標滿足現行規范和設計要求。

三、實施橋梁維修加固的重要意義

1.有效確保正常的交通運輸

橋梁是道路運輸不可分割的一部分，因此實施橋梁維修加固能夠有效確保正常的交通運輸。橋梁出現問題后，大都會使路面出現路段沉降、路表裂縫及橋頭跳車等現象，同時嚴重影響到正常的行車質量，甚至會對人們的安全出現帶來不可小覷的威脅，因此相關部門應充分重視橋梁的維修加固工作，以保證道路正常的交通運輸。

2.延長橋梁的使用壽命

橋梁運營期間一旦出現問題，應及時采取相應的措施對其進行維修加固，否則將大大縮短橋梁的使用壽命，所以加強橋梁維修與加固可有效延長橋梁的使用壽命。一般橋梁建設屬一項耗時長、耗資金且又耗人力的復雜工程項目，對出現問題的橋梁進行相應的維修加固可有效避免橋梁問題的繼續惡化，從而切實的延長橋梁的使用壽命，為國家節省大量的人力、物力及財力。

四、橋梁加固與維修的常用技術方案和處置方法

常用的加固改造技術方案有：減輕橋梁恒載、加固臨界構件、替換更新構件、改善原結構受力體系等方法，以達到增大橋梁承受活載的能力，維系橋梁體系的健康運行，改善原橋梁服務性能和延長現有結構使用壽命，也都起著重要作用，其常見的處置方法如下：

1.增大構件截面加固法

增大構件截面加固法又稱外包混凝土加固法，它是增大構件的截面和配筋，用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性，也可用來修補裂縫等，適用于梁式橋和拱式橋。

2.粘貼（鋼板、碳纖維、錦綸纖維）加固法

粘貼加固法即粘鋼法，粘鋼法加固橋梁一般采用環氧樹脂或建筑結構膠將鋼板、鋼筋或玻璃鋼等抗拉強度高的材料粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉緣或薄弱部位，使之與原結構物形成整體共同受力，以提高其剛度，改善原結構的鋼筋及混凝土的應力狀態，限制裂縫的進一步發展，從而達到加固補強、提高橋梁承載能力的目的。

3.體外預應力加固法

對于鋼筋混凝土或預應力混凝土梁或板，采用對受拉區施以體外預應力加固，可以抵消部分自重應力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應力加固法優點是：

3.1在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調整原結構的受力狀況，提高承重結構的剛度、抗裂性能；

3.2由于承重結構自更增加小，故對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節省對墩臺及基礎的加固；

3.3對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；

3.4預應力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施

五、橋梁附屬構筑物的維修加固

1. 橋面鋪裝層的維修整治

橋面鋪裝病害，分析其原因為原橋鋪裝層過薄、鋪裝中未設鋼筋網或含筋量過小、鋪裝與橋板間存在夾層、鉸縫中無鋼筋或混凝土澆筑不密實等原因。橋面鋪裝為車輛的直接作用層，它的質量優劣不僅影響到行車的舒適性，而且直接影響到整個橋梁的壽命長短，所以對橋面鋪裝的作用及保持其使用狀況的完好一定要加以注意。

橋面鋪裝分為瀝青混凝土和水泥混凝土兩種形式。對于瀝青混凝土的病害形式主要為裂縫和坑槽兩種形式，這都可以通過灌縫、挖補等日常手段加以維修。對于水泥混凝土層它直接影響到車輛荷載的分布狀況，它出現病害除可以按照瀝青混凝土的修補方法加以處理外，最有效的方法為徹底翻修。但在設計及施工中應注意以下幾點：(1)鉸縫應徹底剔除，保證橋板間橫向聯系的緊密性。(2)鋪裝層鋼筋最好不低于Ф12螺紋鋼，鋼筋間距不大于20CM。(3)澆筑鋪裝層前務必將橋面清掃徹底，決不能在鋪裝層和橋板間形成夾層。(4)橋面鋪設鋼筋網時在鋼筋網下預留保護層厚度混凝土。防止鋪裝層上部形成素混凝土。

2. 橋面伸縮縫的維修整治

由于伸縮縫裝置設置在梁端上相對比較薄弱的部位，加之伸縮縫裝置的性能及連結件等不盡完善，因此在車輪荷載反復作用下，伸縮縫極易發生損傷。如果伸縮縫出現損傷，將帶來很多不利的影響，例如，增加交通事故、出現漏水現象、行車條件惡化、增加噪音等，甚至還會導致橋梁主體結構損壞的嚴重后果。因此，需要對橋面伸縮縫經常進行維修整治，從而保證橋梁額正常使用。伸縮縫裝置不應被認為是第二位的構件，而應作為橋梁的主體結構，從設計到施工都必須認真地對待，對于養護管理則應及時進行修補、改善與更換。

對于橋梁伸縮縫的維修有幾個重點需要注意：(1)在橋面鋪裝層容易出現車轍的不平處，需要特別注意在鋪筑材料的時候不應出現高低差。(2)將原來的混凝土鋪裝鑿除的時候，不應對伸縮縫兩側的橋面板混凝土何鋼筋造成損傷。(3)當原伸縮縫裝置的錨固鋼筋等損壞、松動或無錨固鋼筋需增設時，應先鑿出錨孔或槽口后再安設鋼筋等錨固件。

3. 橋梁支座的維修加固

支座是橋梁上、下部結構的連接點。其作用是將上部結構的荷載（包括恒載和活載）順適、安全地傳遞到橋梁墩臺上去，同時要保證上部結構在支座處能自由變形（轉動或移動），以便使結構的實際受力情況與計算簡圖相符合。因此，對橋梁支座要正確設置，并經常注意保養維修，對其損壞部分要進行修補加固。

橋梁支座的作用不能充分發揮時，將會使橋梁上、下部結構受到不利的影響，也容易對結構物造成重大障礙，因此，必須經常注意進行養護維修，發生損壞時要及時地制定維修加固計劃，給予修補。支座的維修加固，由于工期要求較短，是在施工較為因難的部位，應充分研究所采用的維修加固措施及所采用的材料機具設備等，以便能夠迅速可靠地進行修補。

六、結論

在幾十年的摸索中，我國橋梁加固維修積累了一定經驗。橋梁的加固維修可以使用單一的方法也可以幾種方法組合使用，需要根據橋梁加固的原因和特點，制定詳細的技術方案，提高了橋梁的安全性能的同時又降低了建新橋成本。如碳纖維材料等新材料的應用對橋梁加固維修技術起到了促進作用，同時也降低橋梁加固維修成本和難度，在實踐中得到了廣泛應用。