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篇1
1我國老、舊橋梁工程現狀
近年來我國經濟快速發展，人們生活水平不斷提高，汽車保有量增大，交通運輸量大幅度增長。許多前期修建的橋梁，由于當時經濟及實際需求限制，設計承載能力低，車流少、橋體狹窄。隨著車流增大，大型車輛載重大，我國橋梁工程負荷環境惡劣，前期修建的大批橋梁出現一定的損傷。常規橋梁中以梁橋、拱橋為主，普通梁橋的上部結構常常伴有裂縫、露筋、局部破損等，且梁板受汽車震動沖擊變形量大；下部結構受風蝕、水蝕作用，常常伴有墩柱混凝土麻面、剝落、露筋等。圬工拱橋更是存在抗震性能差，拱肋、拱波裂縫超限等問題。橋梁的承載能力明顯下降，有相當一部分成為危橋，嚴重影響影響了交通行駛安全、橋梁安全狀況迫待加以改善。對這些橋梁需要通過加固補強來提高設計承載能力。特別是對于修建年代久遠、質量低、病害嚴重的老橋，或因設計、施工以及使用上的種種原因存在不同缺陷的橋梁，承載能力偏低，已不能滿足現代交通需求，而采取限重、限流，甚至不得不封閉交通。對于上述不能滿足現代交通運輸要求的舊橋，如果拆除重建，將耗費巨大的人力、物力、財力。因此，如果能在原橋基礎上采取有效的加固改造措施，提高它們的承載能力，將給國家帶來巨大的經濟效益。所以世界各國都把舊橋視為寶貴的財富，力求充分地利用舊橋價值，進行適當地維修和加固，延長其使用壽命，以滿通運輸發展的需要。據有關資料統計，舊橋加固所需的費用僅是新建橋梁的10%左右，由此可見舊橋加固經濟效果十分顯著。
2橋梁病害原因簡析
橋梁病害原因多種多樣，但目前來看，大多病害的發展原因都離不開如下幾條：①近年來我國經濟快速發展，交通運輸量大幅度增長，大型拖掛運輸和集裝箱、重型車輛日益增多；②早期建設的橋梁工程結構設計標準低，受當時經濟、技術條件影響，材料強度低；③舊有橋梁在長期使用過程中，材料老化、結構變形；④近年修建的橋梁，因勘察設計不合理或施工過程中品控不嚴，部分橋梁也存在一定的安全隱患。
3橋梁工程加固特點
特點如下：①需要加固的橋梁工程，大多都正在使用中，有現實的交通需要。在不中斷交通的情況下進行橋梁加固，需要采取限流或封閉措施，對交通造成干擾；②橋梁工程加固一般都是不改變原橋梁受力形式，所以受到原設計的限制；③原橋梁結構材料與加固材料的結合是個難題，包含新老結構體系的變化和過渡，還包括新老橋體的接合面；④施工風險大，凡是需要進行加固的橋梁，多數結構已處在受力不利狀態。老橋有的缺乏原有設計資料和施工記錄，橋體結構內部情況不詳，很難確定其極限承載能力，給舊橋加固帶來了風險。
4加固原則
加固工程實施前，首先要對舊橋進行勘察，根據橋梁的使用現狀、病害以及未來周邊路網發展趨勢，對加固的必要性和可行性進行評估，然后對各種加固方案的技術經濟效果進行比較，選擇合理的加固方案。一般應符合下列要求：①與重建新橋相比，費用節約60%～70%以上才更能突顯改造價值。包括因加固橋梁中斷交通造成的經濟損失；②橋梁經加固后，其承載力和繼續使用年限方面都滿足相關技術標準；③經勘測計算，橋梁下部地基基礎承載能力能滿足加固后所需提供的承載力。④對加固技術是否安全可行及經濟性等進行全面評估，采用合理的加固措施。
5橋梁加固方法
加固方法應根據橋梁本身實際情況和環境來選擇，在橋梁上、下部加固前，應先將橋梁的裂縫、麻面等病害處理完之后方才能實施。目前圬工拱橋的加固方法較為簡單，無外乎拱圈加貼鋼板、加大不利構件受力面積等。而對于雙曲拱橋，由于其受力特點本身存在不合理，在基本地震烈度大于7度地區不建議再做加固處理（建議拆除新建）。下面僅對常規梁橋的加固方法進行簡單探究。（1）普通梁橋上部加固。涉及梁橋結構問題，經常是梁板長期受荷載作用導致的撓度過大、以及長期的外部環境導致的混凝土老化、混凝土開裂、鋼筋銹蝕等，是結構承載力降低主因。加固設計應針對不同的病害特征，采用相對應的加固方法。針對以上病害，常規做法是重做橋面鋪裝及修補梁板間橫向聯系。為了提高主梁承載能力，在修補外觀混凝土后，梁底貼鋼板或是碳纖維布、碳纖維板也是常見做法。體外預應力加固法由于施工相對復雜，要求控制因素較多，一般采用較少，但在提高主梁承載力方面，其優勢非常明顯，在車輛荷載不斷增加及材料進步的背景下，其未來應用空間會更加廣闊。以下簡單介紹體外預應力加固方法相關概念。橋底抗彎能力不足或主梁撓度過大時，可在梁外施加預應力。外部預應力鋼索加固一般采用預應力鋼絲束或鋼絞線，沿梁肋側面按某種線形設置，通過張拉實現體外預應力。梁底設置若干定位裝置，以保證鋼索線形并固定其位置。鋼索錨固于梁兩端。預應力鋼索通常套以保護管，或待張拉錨固后用混凝土包裹，以防銹蝕。①體外預應力加固的優缺點。體外預應力加固方法的優點是：可在不改變橋梁結構的情況下平衡橋梁所受的外力；能夠較大幅度地提高結構的承載能力和結構剛度；便于維修及更換體外力筋；能夠有效地控制原結構的裂縫和撓度，使撓度大幅度減小，提高原梁的整體性；體外預應力可調節；橋梁加固期間不中斷交通，對交通影響小；所需的設備簡單，施工工期短，節約施工成本。同時，體外預應力加固法也有不足，預應力筋易損壞，由于預應力狀態下伸長率小可能失去了橋梁的危險預警；②體外預應力加固方法。首先將高強鋼絲錨固于被加固梁體上，用支承角鋼固定，原梁鋼筋布置形式確定支承角鋼與被加固梁體的錨固方式，通常用植入膨脹螺栓（或植筋），亦可采用膨脹螺栓與膠結（或焊接）相結合的方式。采用螺旋扣環拉緊器或測力扳手扭進螺帽進行張拉，對梁體施加預加力，然后噴注具有較高抗拉強度的復合砂漿，將預加力筋與被加固梁體粘結為一體，構成有粘結預應力加固體系。復合砂漿粘結強度高，使橋梁與后加預應力筋共同工作，抵抗外部荷載。復合砂漿的高強度性能是保證結構承載力，提高抗裂性，保護預應力筋避免銹蝕的重要前提。（2）橋梁下部結構加固方法。①蓋梁可采用施加體外預應力、增大截面、粘貼鋼板或纖維復合材料等方法進行加固；②墩柱可采用增大截面尺寸、鋼套管內灌注混凝土、粘貼纖維復合材料或鋼板等方法加固；③臺身可采用外包鋼筋混凝土套箍、更換臺后填土、增設輔助擋土墻、框架梁加注漿錨桿等方法加固；④基礎可采用擴大基礎受力面積、或增加基樁數量、設縱橫向支撐梁等方法加固；⑤橋梁抗震方面：現使用中橋梁的鋼筋混凝土橋墩通常剛性大，但是在抵抗彎曲和剪切破壞的能力不足，現加固方法中應用比較多的有增大橋墩尺寸、外包鋼管或粘貼碳纖維布加固方法等。
6結束語
了解既有橋梁現狀，并根據具體病害深入研究選擇合理的加固措施，使舊橋、危橋繼續創造價值，具有重要的現實意義。
參考文獻：
[1]中國公路學報編輯部.中國橋梁工程學術研究綜述•2014[J].中國公路學報,2014,(5):1-96.
篇2
目前，社會主義建設如火如荼，橋梁建設更是以一個前所未有的速度在飛速發展，伴隨著橋梁數量的增多，我國危橋、險橋的數量也在急劇的增多，有相當多的橋梁已經到了非加固不可的地步了，研究總結橋梁工程的加固技術，確保加固質量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
二、現狀分析
（一）加固橋梁工程由于受原有結構的影響，施工設施、作業環境、作業空間均受到限制，如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出，機械設備基本無法使用，安全狀態更加不宜控制。
（二）加固部分與原有結構共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質量，還要同時保證原有結構不被破壞。
（三）腹板加固為加固工程的關鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋，標準強度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無粘結方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準備
（一）電力線路。在箱內鋪設380V動力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設照明燈一盞，每16m設簡易活動配電盤一個（插座若干）。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理：疏通原箱內通風孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內與箱外正常通風，箱內不產生積水。清除箱內混凝土殘渣及其它雜物。
（三）通風，在箱內安裝4臺排風設施，保持箱內空氣流通，正常換氣，使箱內作業人員有一個良好的工作環境。
（四）通道，在0號、5號墩T梁側拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設施：梁體外側需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
（一）裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設壓漿咀，強度達到要求后，壓注環氧樹脂。待環氧樹脂凝固后，去除環氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
（二）施工放樣
1.因本加固工程為在既有結構物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
2.根據原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內方可作為放樣依據）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣，高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認避開橫梁內預應力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。待孔內干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環氧膠泥填充密實。
篇3
所謂橋梁加固，一般是通過對構件補強和結構性能的改善，以達到恢復或提高現有橋梁的承載能力，延長其使用壽命，適應現代交通運輸發展的需要。
一、橋梁工程加固的原則
所謂橋梁加固就是通過一系列的措施增強橋梁承重結構、構件的承載能力，提高橋梁整體的使用性能，以滿足新的使用要求。要針對橋梁出現的病害進行適當處理，延長橋梁的使用壽命，使橋梁能滿通量的需求。
橋梁加固前首先要評定橋梁的技術狀況并鑒定其承載能力，確定加固方法，通過加固后能滿足結構安全要求和正常使用要求，方可以進行加固。具體加固范圍及措施要根據評定結果和實際情況來確定，如果橋梁病害是由特殊環境引起的，要采取針對性的處理措施。
橋梁加固應依據原橋梁的設計圖，根據檢測評估報告并經過現場核對，綜合各個方面后進行加固設計。設計過程中，要充分考慮病害的影響、材料性能、新舊材料的差異等因素，演算各施工階段構件的強度和結構穩定性，加固后的結構演算還應考慮溫度變化、預加應力、混凝土收縮、徐變等附加荷載的影響，確保加固后的橋梁能安全投入使用。與此同時，還要考慮加固的經濟費用，避免過多的投資，以實現加固的經濟適用性。
二、橋梁工程加固施工方法
1、橋梁上部結構加固
（1）體外預應力加固法。體外預應力法的加固原理是在梁的下緣受拉區設置預應力材料，通過張拉對梁體產生偏心預應力，在此偏心壓力作用下，使梁體發生上拱，抵消部分自重應力，減小了結構變形和裂縫寬度，改善了結構受力，能夠較大幅度地提高結構承載力。與通常的預應力混凝土結構相比，力筋與原結構只在錨固點與梁連接，類似于無粘結預應力結構。這種方法在自重增加很小的情況下，可大幅度改善和調整原結構的狀態，提高結構剛度、抗裂性。此法既適用于通行重車時的臨時加固，也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。
該方法主要適用情況有：當混凝土梁中預應力筋或普通鋼筋嚴重銹蝕及其他病害造成結構承載力下降；需要提高橋梁的荷載等級；用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應力幅度；適用于高應力狀態下的結構，尤其是大型結構的加固等情況。目前，常用的體外預應力的方法有下撐式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法。
（2）增加構件加固法。增加構件加固法主要是指增設縱梁提高承載能力或拓寬改建，增加橫隔板加強橫向聯系。當墩臺地基安全性能好，并具有承載能力，上部結構也基本完好，但其承載能力不能滿足要求，同時要求加寬橋面時，一般采用增加承載能力高和剛度大的新縱梁使新舊梁互相聯結共同受力。對于要進行拓寬改造的，則還需要對墩臺進行拓寬。常使用的方法根據增加構件及新舊主梁聯合受力形式可分為：增設縱梁加固（不拓寬橋面）；增設邊梁加固；單邊拓寬技術改造；雙邊拓寬技術改造；增加輔助橫梁加固。
（3）粘貼鋼板加固法。粘貼鋼板加固是采用粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結構物形成整體，從而提高梁承載能力的一種加固方法。若使用錨栓將鋼板錨固在梁體上，則又稱錨栓鋼板法，這時鋼板可適當厚一些。鋼板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土結構抗彎剛度，使結構撓度減小，限制了裂縫的發展。并且施工時可以根據設計需要進行裁切鋼板，有效發揮粘鋼構件的抗彎、抗壓和抗剪的性能，受力均勻，不會在混凝土中產生應力集中現象。除此以外，該方法還具有施工簡便、快速，不影響結構外形，加固費用低，不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優點。不足之處是粘結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。
（4）碳纖維加固法。粘貼碳纖維加固技術是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面，當結構荷載增加時，兩者共同工作，提高構件承載力，從而達到加固補強的目的。纖維復合材料的力學特點是其應力應變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區。由于碳纖維具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學性能，以及施工速度快，施工工期短，粘貼質量容易得到保證等優點，因此是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維加固法中粘結材料的性能是保證碳纖維與混凝同工作的關鍵，也是兩者傳力途徑的薄弱環節，因此粘結材料應有足夠的剛度與強度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時應有足夠的韌性，不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。與其他加固方法相比，采用碳纖維加固舊橋能最小程度地改變原有結構的應力分布，保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力。
（5）橋面層補強加固法
橋面補強層加固法是通過在橋面板（主梁頂面）加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有結構形成整體，從而達到增大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種加固方法。主梁或橋面板承載力不足，剛度不夠，或鉸接梁、板的鉸縫不能有效傳力時，可采用橋面補強加固法進行加固。這種加固方法主要適用于中小跨徑的橋梁。
采用橋面補強進行加固，橋面板或主梁恒載將有所增加，應通過計算判斷橋面增厚后是否可以提高橋梁的有效承載能力。若恒載的增加影響較大，則應考慮采用其他加固方法或與其他方法綜合運用。采用橋面補強層法加固時，加固結構屬二次受力結構，加固前原結構已經受力，補強層在加固后并不立即受力，而只有在新增荷載下，即第二次加載情況下才開始受力。另外，加固結構存在補強層與原結構整體工作、共同受力的問題，混凝土結合面上的強度較整體澆筑的強度要低，必須采取構造措施克服這一弱點。當混凝土結合面的強度可以保證補強層與原有梁（板）的整體受力工作性能時，所形成的加固構件就是組合梁（板），也就具有組合構件的分階段受力的特點。為減少補強層增加的恒載，往往先將原有的橋面鋪裝層鑿除，并要求對伸縮縫進行改造。
2、橋梁墩臺與基礎加固
（1）擴大基礎加固法。橋梁基礎擴大底面積的加固方法，稱為擴大基礎加固法。此法適應于基礎承載力不足或埋置太淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實體或基礎時的情況。當構造物基礎具有較大的不均勻沉降，并且地基土質比較堅實時，可以采用擴大基礎法進行加固。而對于擴大部分基礎底部的地基承載力不足的問題，可采取在擴大部分基礎下打入一定數量的樁，以提高地基承載力，樁的參數根據地基變形計算來加以選定。擴大基礎加固法施工比較簡單，缺點是它必須使新老基礎連成一體共同承受上部荷載，故加固費用較高，而且加固效果也不易控制。
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功能要求
綜述了需要加固的橋梁一般包括的幾種類型,介紹了常見的橋梁加固方法及其各自的適用范圍和優缺點,旨在通過采取有效的加固措施,恢復和提高舊橋的承載能力,使其滿足使用要求。
1. 橋梁加固原因
橋梁加固就是通過一些有效的技術手段,提高構件或者結構的承載能力,使其能滿足功能要求。需要加固的橋梁一般可分為以下幾種類型:1)隨著設計規范的更新發展,設計荷載本身增大,舊橋的原設計標準本身偏低,不能滿足現代交通的通行要求,需要改造加固。橋梁設計采用的汽車荷載等級經過由汽―10、汽―13、汽―15、汽―20、汽―超20、公路―Ⅰ級的發展提高,許多過去年代修建的橋梁,設計荷載相對偏低。根據調查分析,全國的國道、省道和縣級公路中的橋梁,能達到汽―20的僅占大中橋的6%左右,更別說達到現行的公路―Ⅰ級、Ⅱ級荷載標準。2)使用年限長,結構老化,年久失修,部分構件已經失效,不能滿足承載要求。3)由于設計施工的缺陷以及氣候環境等因素的影響,結構開裂,鋼筋銹蝕嚴重,存在較大的安全隱患。
2. 橋梁加固方法綜述
隨著現代科學技術的不斷發展進步,社會工業化水平的不斷提高,特別是建筑材料的不斷改革創新,帶動了橋梁加固技術的快速發展。目前常用的橋梁結構加固方法有:增大構件截面、粘貼補強材料、體外預應力法、增加輔助構件、體系轉換法、擴大基礎加固法、鋼筋混凝土套箍及外包鋼板等。
各方法簡單介紹如下:1)增加構件截面:該方法是在原結構上再澆筑一定厚度的混凝土,常見的有采用噴射合成纖維混凝土,利用其抗拉壓、抗彎剪強度高以及較好的抗滲抗疲勞抗沖擊、耐磨耐腐蝕性,來改善已剝離或變質的混凝土性能,以恢復對鋼筋的保護,提高強度達到加固目的。該方法適用于橋梁板和墩臺的加固。還有采用加厚橋面板和加大T梁梁肋高度和寬度的方法來提高承載能力。該方法施工簡單,加固效果明顯,但是現場施工作業時間長,加固后建筑結構高度減小,對交通有一定的影響。2)粘貼補強材料:目前常用的主要有粘貼碳纖維和粘貼鋼板。兩種方法都是用特制的結構膠粘劑將鋼板或者碳纖維粘貼在結構表面,可增強構件的抗彎剪抗拉壓,大幅度增強原結構強度、剛度,達到提高其承載能力的目的。該方法施工快速簡捷,靈活多樣,經濟合理。與鋼板相比較,碳纖維強度高、重量輕、不受形狀限制、抗疲勞耐腐蝕性能較好。但是其存在抗剪性能低,延展性不高,易老化等問題,在選用時應針對不同的結構、不同的受力特點、不同的功能要求來選用。3)體外預應力法:即后張承載于結構主體之外、無粘結體系的預應力筋,降低被加固構件的應力水平,大幅度提高結構整體承載能力。主要適用于混凝土中鋼筋銹蝕等病害造成的結構承載能力下降、需要提高橋梁荷載等級、提高大跨度主梁承載能力以及高應力高應變狀態混凝土加固。該方法操作簡單,一般不會影響既有交通,但可能會影結構外觀,不宜用于收縮徐變大的結構。4)增加輔助構件:主要是指設縱梁提高承載能力,增加橫隔板加強橫向聯系。當墩臺地基安全性良好,上部結構也基本完好,但承載能力不能滿足要求時,一般可采用加承載能力高和剛度大的新縱梁,使新舊梁互相連接共同受力。該方在舊橋改造利用中經常用到。5)體系轉換法:常使用的方法有拱橋轉為梁拱式拱上建筑法;梁橋轉換為梁拱組合體系法;簡支轉為連續法跨簡支轉為先簡支后連續體系法;增加輔助墩法等。加固方式雖然異,但是實質都是在橋梁既有體系中,再引入新的支撐點,改良結構的力,達到加固目的。6)擴大基礎法:該方法主要用于基礎承載能力不當構造物基礎具有較大的不均勻沉降,而地基土層比較堅實時,可采該方法。擴大基礎法施工簡單,但是必須使新老基礎連成整體共同力。
根據橋梁的加固原因,加固部位以及現有橋梁本身橋型方案的同,應采用不同的加固方法,而同一座橋梁針對不同的構件可能會同采用幾種不同的方法以達到加固目的。我們在選擇加固方案時應統考慮,做到經濟上合理,技術上可行,提高橋梁加固性價比。
3. 橋梁加固的意義
無論是本著消除安全隱患,實現安全第一,還是達到提高舊橋的行能力和服務水平的目標,舊橋的加固改造都體現了節約社會資源。過科學可行的技術手段,恢復和提高既有橋梁的承載能力,延長橋梁使用壽命,節約利用社會既有資源;從經濟上分析比較,可以節約拆除橋和新建橋梁的工程費用,可以大大節省投資,收到良好的經濟效益舊橋的改造加固是橋梁建設可持續發展的一部分。不論什么年修建的橋梁,都會或多或少的受到當時的一些局限性,隨著社會進步交通事業的發展,交通量的日益增大,以及橋梁建筑材料的疲勞老化日的新橋總會成為明日的舊橋,加強“建養并重”的結合思想,是堅橋梁建設可持續發展的重要條件。
4. 結語
采取有效的改造加固措施,恢復和提高這些舊橋的承載能力,使繼續為現代交通運輸服務,可以給國家帶來巨大的經濟效益。如何科地對舊橋進行檢測、維護、加固,是今后橋梁工程中的重要課題。
參考文獻:
[1] 李鳳求,楊 莉.橋梁加固技術探討[J].湖南交通科技,2005.
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隨著經濟的騰飛發展交通運輸量增大，伴隨著載重等級的變化，橋梁的承重能力備受考驗，加上橋梁早年設計原則是注重于材料的節省，安全度較低。例如雙曲拱橋目前存在著嚴重的斷面單薄、安全儲備低問題，磚拱橋也存在耐久性差和年久老化等問題，這些橋梁都亟需實施加固工程。此外一些近年修建的橋梁，因設計失當或者施工質量差，也存在著加固的問題。據國內有關部門統計，我國的公路危橋大約有四千多座，面對數量眾多的舊橋、危橋，若一味的全部重建，既不科學，又浪費了大量的資源。在這種情況下，我國急需找到一種快速、有效、可靠的橋梁加固方法。
二、橋梁加固的基本原則
橋梁加固是指通過補強橋梁的構件改善其結構的性能，提高或恢復現有橋梁的承載能力，延長使用壽命，投入少量的資金以適應現代交通運輸和通行的要求。橋梁的加固與橋梁的設計一樣，除了應滿足設計規范，符合技術可行、結構安全、經濟合理的原則外，還必須經過一定的步驟和程序，這就是所謂的加固概念設計。
1. 首先評估橋梁結構，由于結構故障或損壞不能滿足結構安全或正常使用要求，則必須實施加固工程。加固的內容和范圍，應根據評估結果，確定委托方的要求，可以包括全橋也可以指定部分或特定組件；
2. 建立橋梁修復、加固、重建的經濟分析模型，通過分析和比較，選擇技術上可行，經濟上合理，現有改造后的行動計劃對交通干擾較少的方案，以確保橋梁加固的安全實施；
3. 根據需要改造的橋梁評估結論和經濟分析，確定現有的橋梁需要加固、修建以達到使用要求，然后提出橋梁加固的設計方案；
4. 當為大橋、特大橋的主要承重構件進行加固施工前，至少提出2個設計方案，通過方案比較和經濟評價后，最終確定最佳加固方案；
5. 加固設計和施工，盡量不破壞原有的結構，并保留具有價值的組成部分，以避免不必要的拆卸或更換；
6. 加固設計及施工方法應緊密結合，并采取有效措施，確保新老結構的可靠連接及協同工作；
7. 加固工程的設計方案應按照實際損失情況進行計算；
8. 在加固工程施工過程中，應盡量減少對橋上的車輛和行人的干擾，采取必要的措施減少對周圍環境的污染；
9. 在施工過程中，如果發現原來的結構或相關工程隱蔽部位的構造有嚴重的缺陷，應立即停止施工，會同加固工程設計師協商，采取有效措施處理后再繼續施工；
10. 加強施工安全監測，同時相應采取措施，以確保結構及相關人員的安全。
三、幾種橋梁加固方法
根據橋梁的加固原因、加固部位以及現有橋梁本身橋型方案的不同，應采用不同的加固方法。我們將現有的加固方法分為兩類，一是橋梁上部結構加固，二是橋梁下部結構加固方法，即橋梁墩臺與基礎加固。目前，在很多橋梁加固工程施工中，同一座橋梁，針對不同的加固原因、加固部位以及橋型，同時采用了幾種不同的方法。
（一）橋梁上部結構加固
1. 體系轉換加固法
舊橋加固體系轉換通常是指增設附加構件或技術創新，使橋的受力體系和受力狀況改變，從而減少承重構件的壓力，提高橋梁的性能，其目的是使承載能力得以改善。這項技術的優點有提高結構承載力，提高結構剛度，減少撓度等。常用的方法有：拱橋轉換為梁拱式拱上建筑法、簡支轉連續法、多跨簡支梁轉為先簡支后橋面連續體系法、增加輔助墩法等。
2. 體外預應力加固法
體外預應力加固法是利用預應力原理，增設構件或原始構件，施加初始應力（即預應力）的一種加固方法。這種方法主要適用于：正截面受彎承載能力不足、正截面受拉區鋼筋銹蝕、由梁抗彎剛度不足引起的梁撓度超過規范、梁的受拉區裂縫寬度超過規范以及梁斜截面受剪承載能力不足。體外預應力加固法，較為主動，大大改善或恢復橋梁的承載力，施工工藝簡單，交通干擾小，需要的設備簡單，經濟效益突出。缺點是容易受環境影響，需要可靠的防腐蝕設計。
3. 橋面層補強加固法
橋面補強層加固法是通過在橋面板鋪設一層鋼筋混凝土層，使其與原有結構結為一體，從而達到擴大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，提高橋面整體剛度，增大橋梁承載能力的一種加固方法。主梁或橋面板承載力不夠，剛度不足，或鉸接梁、板的鉸縫傳力失效時，可采用該法進行加固。這種方法主要適用于中小跨徑的橋梁，施工活動均在橋面進行，操作簡捷，便于控制工程質量，補強效果明顯。不足的是該法對新舊混凝土結合面和收縮差動變形提出了特殊構造要求，加鋪補強層后，橋面高程會受到影響，連接路面或橋面縱坡需要進行相應的調整。
4. 粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法是用粘結劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位，形成新的整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，增大橋梁的承載能力的一種加固方法。該方法具有不改變原結構的尺寸以及施工強度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，韌性充足等優點。不足之處是粘結劑的質量及耐久性將決定著加固效果的好壞。
5. 碳纖維加固法
粘貼碳纖維加固法是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面，當結構荷載增加時，兩者共同作用，提高構件承載力的一種加固方法。碳纖維具有高強、輕質、耐疲勞、耐腐蝕等性能，保證了施工速度以及粘貼質量。相比于其他加固方法，采用碳纖維加固舊橋能最小程度地改變原有結構的應力分布，保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力。
（二）橋梁墩臺與基礎加固
1. 擴大基礎加固法
擴大基礎加固法即橋梁基礎擴大底面積的加固方法。此法適應于基礎承載力不足、墩臺為磚石或混凝土剛性實體的情況。當構造物基礎具有較大的不均勻沉降，且地基土質堅實時，可以采用該法進行加固。而當擴大部分基礎底部的地基承載力不足時，可采取在擴大部分基礎下打入一定數量的樁，增大地基承載力，樁的參數則需考慮地基變形情況。擴大基礎加固法施工比較便捷，缺點是它必須使新老基礎共同承受上部荷載，故加固費用較為昂貴，加固效果難以控制。
2. 高壓旋噴注漿加固法
高壓旋噴注漿是對地基進行加固的一種加固方法，具體操作方法如下：利用設備把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預定位置，不斷旋轉并以一定的速度提升，將液體以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊土體并用高壓流切割攪碎土層，使其分散成顆粒狀，一部分被液體帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強度和抗滲能力的固結體。旋噴注漿加固法用途十分廣泛，具有加固地基的質量高、效果好、成本低，施工方便等優點。
3. 粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法
通過粘貼鋼板加固法和碳纖維加固法對橋梁墩臺進行加固改造，同樣可以增加墩臺的剛度，提高墩臺的抗壓、抗彎和抗剪能力。
四、總結
舊橋梁加固改造有其內在的規律性，加固設計應基于對橋梁的技術狀態、各部位的缺陷、經濟效益等多方面進行全面細致的分析，選擇合適的一種或多種有效的加固方案。老舊橋梁的加固技術是一門新興學科，正在不斷地發展、補充和完善。隨著橋梁的結構變化，新材料、新技術、新工藝的出現，必然會出現更完美的加固方法。
參考文獻：
[1] 彭紅美. 幾種橋梁加固方法的總結[J]. 城市道橋與防洪, 2011,(05)
篇6
一、前言
隨著城市建設發展如火如荼，橋梁建設更是飛速的發展，隨著橋梁使用年限增長，危橋、險橋的數量也在急劇的增多，通過以某橋加固工程施工為例，總結橋梁工程的加固技術，確保加固質量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
二、現狀分析
1、該橋梁加固工程由于受原有結構的影響，施工設施、作業環境、作業空間均受到限制，如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出，機械設備基本無法使用，安全狀態更加不宜控制。
2、加固部分與原有結構共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質量，還要同時保證原有結構不被破壞。
3、腹板加固為加固工程的關鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋，標準強度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無粘結方式、軋絲錨體系。
三、施工方案
1、裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設壓漿咀，強度達到要求后，壓注環氧樹脂。待環氧樹脂凝固后，去除環氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
2、施工放樣
①因本加固工程為在既有結構物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
②根據原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
③本橋里程控制點以5號墩中心為基準點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內方可作為放樣依據）。
④腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
⑤橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣，高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認避開橫梁內預應力束）。
3、鉆孔
①腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm.全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm.鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。待孔內干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環氧膠泥填充密實。
②豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施：豎向預應力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛取芯機成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm.全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個，φ56mm孔432個，φ82mm孔392個，原結構主梁為三向預應力體系，預應力束（筋）布置較密，鉆孔均在預應力束間隙內進行，即使放樣施工位置準確，原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內縱向預應力束中心距為200mm，原預應力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據實際情況進行調整顯得極為重要。
③因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓，加強工人對鉆機定位方法的培訓，加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。
4、新老混凝土結合措施
①在原有結構上加澆新混凝土，如何保證結合面的傳力是關鍵，為此采用新老混凝土結合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘的方法。
②為保證后澆混與原腹板很好地結合，以達到共同受力，原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對原混凝土面進行鑿毛，鑿毛率要求達到95%.灌注前應將結合面上灰塵及雜質清理干凈，并用水沖洗風干。
③加強新老混凝土結合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為L型；與外側箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為L型，要求與加固腹板外側水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環氧膠泥錨固。
5、混凝土的澆注及養生
模板采用新制鋼模板，寬60cm，最大高度不超過200cm，以便于人工搬動，安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗室根據設計要求和施工需要進行配制，混凝土入模陷度控制在12cm～14cm，初凝時間為10h，摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮，防止產生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入。混凝土連續養護14天，混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行
6、張拉
梁體內外側的裂紋全部修補壓漿完畢后，方可進行張拉作業，腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉IV級無粘結鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
四、安全與質量
1、箱內工作照明充足，通風設施良好。
2、箱內電線路多，箱內潮濕，必須加強用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設警示牌。
3、不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內雜物及時清理干凈。
4、鉆孔作業時主梁底板頂面易產生積水，應有預先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預防積水。
5、腹板加固期間，主橋兩端應設專人指揮交通，嚴格控制車載不大于20t，車速不大于10km/h，車距不小于20m，超載車輛嚴禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進行交通管制：只允許單輛車在主橋橋面通行，車載不大于20t，車速小于10km/h.
6、每套施工吊籃橋面支架上應設信號旗、紅燈等警示標志，禁止一切車輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經檢查驗收后方可使用，使用期間各受力部位應定期檢查。
7、由于下方為海河航道，每天有大量漁船從下面經過，因此嚴禁雜物等往河下拋擲。
五、結束語
篇7
目前，社會主義建設如火如荼，橋梁建設更是以一個前所未有的速度在飛速發展，伴隨著橋梁數量的增多，我國危橋、險橋的數量也在急劇的增多，有相當多的橋梁已經到了非加固不可的地步了，研究總結橋梁工程的加固技術，確保加固質量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
二、現狀分析
（一）加固橋梁工程由于受原有結構的影響，施工設施、作業環境、作業空間均受到限制，如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出，機械設備基本無法使用，安全狀態更加不宜控制。
（二）加固部分與原有結構共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質量，還要同時保證原有結構不被破壞。
（三）腹板加固為加固工程的關鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋，標準強度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無粘結方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準備
（一）電力線路。在箱內鋪設380V動力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設照明燈一盞，每16m設簡易活動配電盤一個（插座若干）。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理：疏通原箱內通風孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內與箱外正常通風，箱內不產生積水。清除箱內混凝土殘渣及其它雜物。
（三）通風，在箱內安裝4臺排風設施，保持箱內空氣流通，正常換氣，使箱內作業人員有一個良好的工作環境。
（四）通道，在0號、5號墩T梁側拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設施：梁體外側需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
（一）裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設壓漿咀，強度達到要求后，壓注環氧樹脂。待環氧樹脂凝固后，去除環氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
（二）施工放樣
1.因本加固工程為在既有結構物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
2.根據原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內方可作為放樣依據）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣，高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認避開橫梁內預應力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。待孔內干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環氧膠泥填充密實。
2.豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施：豎向預應力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛取芯機成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個，φ56mm孔432個，φ82mm孔392個，原結構主梁為三向預應力體系，預應力束（筋）布置較密，鉆孔均在預應力束間隙內進行，即使放樣施工位置準確，原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內縱向預應力束中心距為200mm，原預應力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據實際情況進行調整顯得極為重要。
因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓，加強工人對鉆機定位方法的培訓，加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。
鉆孔時當鉆機鉆深在9-23cm時應注意力集中，注意手感和聽覺，發現卡鉆或鉆機晃動時，及時停機察明原因；應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。
孔位調整：根據已鉆孔位的具體情況，及時調整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準確判斷梁體內預應力的實際位置，在現場施工中應用效果較好。 鉆孔順序：為上下游交錯進行。
（四）新老混凝土結合措施
1.在原有結構上加澆新混凝土，如何保證結合面的傳力是關鍵，為此采用新老混凝土結合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘的方法。
2.為保證后澆混與原腹板很好地結合，以達到共同受力，原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對原混凝土面進行鑿毛，鑿毛率要求達到95%。灌注前應將結合面上灰塵及雜質清理干凈，并用水沖洗風干。
3.加強新老混凝土結合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為L型；與外側箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為L型，要求與加固腹板外側水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環氧膠泥錨固。
（五）混凝土的澆注及養生
模板采用新制鋼模板，寬60cm，最大高度不超過200cm，以便于人工搬動，安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗室根據設計要求和施工需要進行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時間為10h，摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮，防止產生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入。混凝土連續養護14天，混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行
（六）張拉
梁體內外側的裂紋全部修補壓漿完畢后，方可進行張拉作業，腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉IV級無粘結鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
（七）封錨按設計要求在豎向預應力筋張拉完畢后應用環氧膠泥混凝土對底板底面軋絲錨頭進行封錨。
五、安全與質量
（一）箱內工作照明充足，通風設施良好。
（二）箱內電線路多，箱內潮濕，必須加強用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設警示牌。
（三）不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內雜物及時清理干凈。
（四）鉆孔作業時主梁底板頂面易產生積水，應有預先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預防積水。
（五）腹板加固期間，主橋兩端應設專人指揮交通，嚴格控制車載不大于20t，車速不大于10km/h，車距不小于20m，超載車輛嚴禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進行交通管制：只允許單輛車在主橋橋面通行，車載不大于20t，車速小于10km/h。
（六）每套施工吊籃橋面支架上應設信號旗、紅燈等警示標志，禁止一切車輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經檢查驗收后方可使用，使用期間各受力部位應定期檢查。
篇8
1 我國橋梁工程中的橋梁加固的主要內容
目前我國的橋梁中危橋占有一定的比例，這些橋梁較窄，無法滿足通車的凈空及通行能力的需求，由于在設計和施工時由于存在著不完善的地方，所以長年在自然環境的侵蝕及洪水的沖刷下沉降、拱起、開裂情況嚴重，再加之超載車輛的增多，使橋梁的安全性無法保證，近幾年來，橋梁坍塌所造成的群眾生命和財產受到損害的事故頻繁發生，使人們對橋梁的安全性提出了更高的要求。
2 我國橋梁工程中橋梁加固技術的主要原則
2.1 在橋梁加固的過程中不應該改變原有的橋梁建筑結構
我國的橋梁加固技術在設計以及規劃的過程中首先需要注意的就是不能夠對橋梁的建筑結構本體進行改變，應該是在原有結構的基礎上對橋梁結構進行加強或者是對其中的部件進行更換，通過這種形式來提升橋梁的強度以及能力。一旦在不改變橋梁建筑結構的基礎上的加工施工沒有達到應有的施工效果，我們就要考慮對橋梁進行重建。
2.2 在橋梁加固的過程中要針對不同的問題進行靈活處理
（1）改變原有的橋梁結構，用新的結構替代原有的承載能力有限的結構；（2）將原有結構的構件橫截面積增加或者擴大，用以增加橋梁原結構的剛度和強度；（3）將原有的受力系統進行調整，減少原結構的受力大小；（4）加固時若用增加或擴大橋梁截面的方式，須注重新增加部分和原來的部分的結合，讓二者能夠組成一個整體發揮加固效能；（5）對原有的結構新增外應力，改變原有結構的受力層次，將提高橋梁的剛度和強度；（6）無論使用哪一種加固方法，在施工時都應考慮功效快、投資低、不影響交通、技術上具有可操作性、能夠持久耐用的施工要求。
3 我國橋梁工程中橋梁加固設計的主要方法
3.1 橋梁外部預應力加固法
橋梁預應力加固這一種橋梁加固方法主要的應用原理就是在橋梁的下部受到拉應力的周圍增加應力材料，這樣就能夠在預應力材料的作用下產生橋梁預應力，這種預應力能夠讓橋梁的梁體出現上拱效果，上拱效果能夠在很大程度上抵消了自重產生的應力，能夠最大限度的減少橋梁殼體的結構變形速度以及相應的裂縫產生寬度，從根本上改變了橋梁的受力體系，讓橋梁的受力結構更加的提升以及加強。正是由于預應力加固方法能夠在很大程度上提升橋梁的負荷承載能力。因此這種方法的橋梁加固技術在應用過程中最為便捷和廣泛。但是預應力加固技術有一個較為顯著的缺陷，那就是在加固施工過程中的鋼筋防腐問題，鋼筋防腐能夠在施工過程中提升施工的成本。也是由于這一個明顯缺陷，導致了雖然應用廣泛，但是并不是第一選擇。
3.2 在加固設計過程中針對橋梁結構的系統受力加固法
橋梁系統受力改變加固法技術的基礎就是通過相應的施工技術來有效的改變橋梁的受力基礎，最大限度的實現橋梁的負荷承載能力。在施工過程中的操作步驟如下，首先我們要將簡支梁進行縱向的搭接，這樣就能夠讓每一個單一的簡支梁成為一個連續的整體梁；其次我們可以在橋梁的下部位置設置相應的疊合梁來提升橋梁的負荷承載能力。雖然通過這種方法的橋梁加固技術有很多的施工形式，但是任何一種施工都需要在橋梁上進行永久性施工處理，這樣做的一個弊端就是大大減少橋梁下部的有效運行空間，同時在加固施工的過程中對于交通運輸也是一種影響。需要注意的是在應用這種加固技術的過程中，要對橋梁的泄洪能力以及通行性能做出提前科學的評估，否則這種方法雖然對橋梁起到了加固的作用，但是也會影響橋梁的后續使用以及功能使用。由于施工過程中需要進行臨時之間的搭建，因此為了確保施工過程的絕對安全，我們要對支架的受力進行科學的計算。
3.3 在橋梁橋面補強加固法
這種方法理解起來較為簡單，主要就是在橋梁的上部添加一層鋼筋結構的混凝土。在加固施工的過程中，首先要將原有的舊橋面進行鑿除施工，這樣做的目的就是要保障新施工的混凝土層能夠有效的同橋梁形成一個整體，提升橋梁的橋面厚度，通過對橋梁橫截面的負荷分布改變來提升橋梁上部的承受能力，這樣能夠較為明顯的提升橋梁整體的負荷承受能力。這種方法原理簡單，但是在施工過程中對混凝土的澆注過程有嚴格的要求，因此在施工過程中要嚴格的按照施工要求進行混凝土的施工。
3.4 橋梁加勁以及增加截面加固法
這種橋梁加固技術主要應用在橋梁出現剛度不穩定，強度不穩定以及抗震能力下降的情況下。這種加固技術是通過增加橋梁兩側的面接和提升橋梁兩側的主筋來實現橋梁強度以及剛度的提升，這樣也能夠實現橋梁的負荷承載能力提升的效果。需要強調的是，這種橋梁加固技術在拱形橋梁的加固施工中應用的最多，效果最明顯。
3.5 碳纖維粘貼以及鋼板粘貼加固法
碳纖維粘貼以及鋼板粘貼技術是我國引進國外的一項橋梁加固技術，這種加固技術最主要的優點在于具有很強的抗腐蝕性能，同時加固后的橋梁強度高。現階段我國相關行業正在積極的對這種加固方法進行推廣。這種方法在加固的過程中并沒有改變原有的橋梁受力結構，同時技術較為成熟可靠，因此這種技術是我國橋梁加固技術的研究發展方向。
參考文獻
[1]韋榮強.橋梁加固技術探析[J].科技信息，2011，08.
[2]郭大進，廖錦翔，張勁泉，等.橋梁加固維修技術應用[J].公路交通科技，2004（8）.
篇9
1概述
近年來，我國公路橋梁交通運輸快速發展，車輛日益大型化和重型化，交通流通量逐年遞增，這給我國的公路和橋梁帶來很大壓力。現役部分橋梁由于修建年代較遠，設計荷載標準偏低，導致承載力不足，這導致大量的危橋頻繁出現。因此，舊橋的加固和維修刻不容緩。橋梁加固方法一般可分為主動加固法和被動加固法兩大類。主動加固法由于對橋梁結構形式改變較小，荷載提高的高，施工簡便，因此在橋梁加固中得到廣泛應用。主動加固法主要分體外預應力加固，有粘結預應力加固和預應力碳纖維加固。
2.體外預應力加固法
2.1體外預應力加固法特點
體外預應力加固的思想是通過利用張拉預應力筋產生內力從而用來抵消控制截面的恒載和活荷載，其實質是對橋梁的控制截面進行卸載。體外預應力加固法相對于被動加固法中的粘貼附加物和增大截面加固法相比，使加固后橋梁自重增加很少，能大幅改善橋梁原有的結構受力狀況，提高橋梁的承載能力和抗開裂能力，對橋梁的交通也影響不大。然而由于體外預應力加固法預應力筋和索在結構截面之外，容易受火災和腐蝕性介質的影響。由于橋梁的跨度較大，預應力索必須要考慮振動問題以限制索的自由長度。體外預應力加固法錨固區和轉向塊處應力很大，這在使用體外預應力加固時必須要考慮。體外預應力加固后橋梁抗裂性能差，這主要因為體外預應力梁破壞變成系桿拱而體內預應力混凝土梁破壞時仍為梁式結構。
2.2 體外預應力加固法構造及選材
體外預應力加固構造的基本組成主要有：體外預應力筋、錨固系統、定位器、轉向塊及防腐系統等。體外預應力筋通常包括水平筋和斜筋，水平筋提供縱向預應力，斜筋提高抗剪能力。錨固系統包括錨具，錨固塊，張拉設備等。轉向塊是體外預應力加固中重要的構件，它主要起到將設有的水平筋和斜筋連接起來均勻傳遞預應力使得內力平衡。定位器主要應用在體外索自由長度超過十米時候，以減小索的自由振動和二次效應。
體外預應力加固施工方法在不斷發展，材料不斷更新。總結國內外采用體外預應力加固方案加固梁時主要有以下幾種形式見圖2-1.
圖2-1 常用的體外索簡支梁加固形式
水平筋和斜筋由兩個鋼筋組成，并通過滑塊連接成整體。其中斜筋和水平筋均可張拉受力。圖2-1a是通過張拉斜筋使得水平筋受力，圖2-1b是采用張拉水平筋使得斜筋受力，此時斜筋可以錨固在腹板上。
水平筋和斜筋也可以由一根鋼絲組成，如圖2-1c和2-1d所示。圖2-1c斜筋錨固在腹板可采用手動葫蘆張拉水平筋，圖2-1d錨固于梁頂可采用千斤頂張拉斜筋。
當斜筋采用剛度較大的槽鋼或者粗鋼筋時，利用楔形滑塊固定斜筋，加固形式如圖2-1e所示。圖2-1f采用水平筋張拉預應力而不采用斜筋，通常用于T形構件和變截面箱梁。
3 有粘結預應力加固法
有粘結預應力加固法通過張拉錨固在梁上的2-3股鋼絞線或者直徑較小的粗鋼筋，對梁施加預應力，然后在梁體和預應力鋼筋之間噴注一定的復合砂漿將預應力鋼筋和 加固梁體粘結在一體構成具有粘結預應力的加固體系。有粘結預應力加固法中的復合砂漿具有高粘結強度能夠控制結構開裂，保證預應力鋼筋免于銹蝕，因此該加固法比體外加固法具有更好的耐久性。該加固法由于對復合砂漿的粘結強度具有很高的要求，因此該加固法特別適用于中小跨度的橋梁尤其是城市立交橋中大量采用的中等跨徑的鋼筋混凝土及預應力混凝土連續箱梁。箱梁高度較矮，在箱內布置體外預應力筋施工較困難，施工中通常采用在梁底增設小直徑預應力筋，表面噴射高性能復合砂漿來保證粘結。
3. 預應力碳纖維加固法
3.1 預應力碳纖維加固法特點
碳纖維（CFRP）是一種高強度材料，其抗拉強度一般可以達到3000Mpa是鋼材的10倍左右，但彈性模量卻和鋼材相差不大，一般為230Gpa。CFRP材料在構件發生假定變形的時候才會發揮其強度，因此采用直接粘貼CFRP加固橋梁難以抑制結構的變形和裂縫的發展。而多層粘貼CFRP材料由于界面之間無法傳遞足夠的剪應力使得CFRP材料強度不能得到充分的發揮。預應力碳纖維加固法將體外預應力技術和粘貼碳纖維加固技術結合起來，通過對CFRP材料施加預應力，使其能夠更好的發揮其高強度的優勢避免發生剝離破壞，提高構件承載力，加固圖如圖3-1所示。然而該加固方法由于尚處于研究階段，其如何解決橋梁加固中的預應力纖維布（板）的張拉和錨固問題還未得到解決。
圖3-1 預應力CFRP片材加固
3.2 預應力碳纖維加固法方法
預應力碳纖維加固技術中，預應力的施加方法是很重要的。總結國內外學者在工程實踐中施加預應力的方法主要有兩種：1反拱法，其施工工藝是首先將碳纖維片材用環氧樹脂粘貼到需要加固的橋梁上，然后利用千斤頂從碳纖維外把梁從中部頂起，待較固結后，移走千斤頂，使得橋梁上施加上了一定的預應力。2外部張拉法，外部張拉法不同于反拱法，其施工工藝為先用特制的張拉設備張拉碳纖維布，再用環氧樹脂將其粘貼到橋梁受拉面，待膠固結后，在梁的兩端剪斷碳纖維布，這樣便施加了預應力。
4.總結
預應力加固橋梁方法的優越性在眾多工程中得到了驗證。已有的眾多加固經驗與實例表明，合理的設計與施工使得加固后橋梁達到預期的加固效果。將預應力加固法技術應用于舊橋加固具有廣闊的前景。現階段我國在預應力加固橋梁上的理論和實驗研究也取得了一定的成果，但計算理論還不夠完善，與國外相比，我國預應力加固橋梁法還處于起步階段，計算理論和相關的規范還不夠完整，有待于完善。相信在不久的將來，預應力加固法在橋梁加固中得到廣泛推廣。
參考文獻
[ 1] JTGD62-2004, 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].
篇10
Keywords: disease analysis, bridge reinforcement, stick steel
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A文章編號：
1 工程概況
某高速公路橋梁建筑物級別為4級；設計荷載為：人群荷載為3kN/m,車輛荷載等級為汽車-lO級，不計加重；橋面結構型式為現澆鋼筋混凝土3片T型簡支梁，橋面凈寬4.5m，梁高1.0m，跨徑l3.5 m，設計要求主梁及鋪裝層采用C25混凝土，主梁鋼筋用Ⅱ級鋼筋，主梁跨中撓度≤L/600，裂縫開展寬度≤O.2mm。高速公路由于交通量大，超載情況比較嚴重，沿線部分橋梁結構出現了不同程度的損壞，急需加固維修。
2 橋梁病害和加固原則
部分蓋梁存在豎向裂縫，主要分布在柱頂(蓋梁上部)和蓋梁跨中位置(蓋梁下部)，裂縫寬度達O.3mm左右。原因分析：①現有車輛載荷和交通量大于設計值，蓋梁設計安全儲備不足。②上部結構橫向聯系減弱，支座脫空等導致單板受力，致使蓋梁局部受力增大。危害性分析：蓋梁的裂縫區域均為受力關鍵位置，如果對有發展趨勢的裂縫不及時處理，勢必影響橋梁的安全性和耐久性。
加固設計以結構驗算和檢測報告為依據，通過加固方案比選，力求以較小的工程量，合理的造價，方便快捷的加固工藝，來達到提高結構安全度的目的，同時注意減少對橋梁外觀的影響，減少施工過程中對原結構的擾動及對現有交通流的干擾。加固中應用到的材料必須滿足要求。
3 加固措施選擇
針對上述問題，本次考慮了兩種加固設汁方案①主梁下部采用粘貼鋼板；②主梁采用鑿除兩邊翼板后，再在外側增加兩片梁。
經反復比較，認為增加兩片梁，要使橋真正運行良好，需新梁與舊梁共同受力，反之，效果不明顯，而且施工難度大，很難保證設計要求。如將新梁放在中間，新建與加固工程量相差不大。而粘貼鋼板加固措施可以使梁的中性軸明顯下移，減少受拉區混凝土中的拉應力，這對于提高梁的抗裂度和剛度十分有利，而且施工方便，同時能夠滿足設計要求。因此，設汁決定采用粘鋼處理。
4 加固設計
鋼筋混凝土構件粘鋼加固技術，是利用高強建筑結構膠，將鋼板與混凝土粘接起來使它們構成整體聯合工作，達到提高承載能力的目的。
本次對橋梁進行加固處理，主要是對已有裂縫的主梁采用粘鋼加固，使梁的受拉區強度提高，同時改善裂縫處的應力集中，使裂縫趨于閉合之勢，使得裂縫尖端以上的應力由受拉變為受壓。粘鋼前裂縫截面的拉應力全部由鋼筋承擔，粘鋼加固后裂縫截面的拉應力大部分由鋼板承擔，從而使整個截面鋼筋的拉應力減小。由此可見，受拉區已有裂縫的梁，經粘鋼加固后，可以改善梁的受力性能，并約束混凝土的變形，阻止裂縫進一步開展，使裂縫截面的鋼筋應力減小，從而推遲受拉鋼筋達到屈服極限強度，提高梁的承載能力。因此，對于已開裂的鋼筋混凝土梁，通過在受拉區采取粘鋼加固措施可達到補強目的。
根據《混凝土結構加固技術規范》，構件外部粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件，但對于大跨度構件或可能經受反復荷載的結構，錨固區宜增設U箍板或螺栓附加錨固。考慮到本加固機耕橋的荷載特點后，即采用了增設U箍板和螺栓附加錨固措施。
4.1 鋼板粘膠材料
粘鋼是一種新型結構加固方法，這種結構加固技術的關鍵材料是粘結劑，粘結劑的各種力學性質直接影響結構粘鋼加固效果。其各項強度指標如表1。
性能
品名 密度/g.cm 施工溫度/℃ 使用時間/min 鋼粘接強度 壓縮強度MPa 加速老化時間/剪切h/MPa 彈性模量/MPa 凍融20次剪切/MPa 配合比
拉伸/MPa 剪切/MPa
甲：乙
AC 1.3 5～30 30～70 30 20 70 2000/19.8 7000 20 4:1
JGN 1.3 10～30 30～60 30 18 50 1600/18.7 45000 20 4:1
當結構粘結劑材料在受壓破壞時具有較好的延性，但在受拉破壞時呈脆性；它的強度低于鋼材強度，但高于混凝土材料；它的彈性模量約為混凝土彈性模量的1/3，遠低于鋼的彈性模量；在承受靜態荷載時，動力膠表現出與靜力膠完全相似的力學性質，只是動力膠的各種強度值都稍高于靜力膠的相應值；粘結界面承受剪切力時，鋼粘鋼的界面都是膠體受剪而破壞；鋼粘混凝土、混凝土粘混凝土的界面都是混凝土破壞。本次設計所用粘結劑為粘結強度高、耐久性好，具有一定彈性的AC膠和JGN建筑結構膠。AC膠是在JGN膠基礎上研制的更高性能產品，可在低溫0℃和潮濕界面的條件下固化粘接，耐熱度提高30%。
4.2 鋼板寬、厚度計算
橋梁粘鋼加固，國內外已有多處。在橋梁加固設計時，我們采用了對主梁進行U箍板或螺栓附加錨固處理措施，構件強度計算僅將主梁底部鋼板加入計算。
在設計中，采用多寬、多厚的鋼板粘貼，才能做到既節約成本又可滿足設計強度要求呢?運用等截面法計算鋼板寬度，具體計算如下：橋梁跨中彎矩M=2173.3 kN·m，混凝土主梁寬=l80mm；設鋼板寬為l80mm，厚3mm；鋼彈性模量E=2.1×l0N/mm；屈服極限=210N/mm。膠彈性模量E=7.12x10N/mm；抗拉強度=15.3N/mm。混凝土彈性模量E=2.55x10N/mm；抗拉強度=1.54N/mm。鋼截面1、膠層截面2及混凝土截面3，其上的彎曲應力分別為：
=； ；
式中 ——該截面對中性軸貫性矩；
——各材料中正應力；
y —— 在y-z坐標系內，等效截面形心的坐標；
M —— 鋼板破壞時的極限荷載。
如果將鋼材l構成的截面保持不變，而將膠層截面2、混凝土截面3沿Z軸方向的寬度擴大、倍，可將實際截面變成全部由材料1組成的截面，見圖1。
圖1
即： ，
膠層、混凝土變換后的寬度：，
先后算出復合梁截面形心為y為213.01mm；截面對中性軸慣性距I為3.885x10，代入到彎曲應力公式，分別得出鋼板、膠層、混凝土中最大正應力，而鋼板中的最大正應力遠大于膠層中和混凝土中的最大正應力，即一旦鋼板發生塑性變形，則混凝土將導致丌裂或斷裂。因此，采用鋼板最大正應力作為鋼的屈服應力，從鋼板的最大正應力，可得出主梁極限荷載：
=10600(kN﹒m)
計算結果說明主梁加固后能承受的極限荷載遠大于本次設計主梁跨中所承受的荷載，考慮到橋梁承受的是反復荷載，需增設U箍板或螺栓附加錨固措施。本次加固設計采用的鋼板為3鋼，厚度3mm，寬l80mm。同時進行強度復核，粘鋼后撓度、裂縫寬度均能滿足設計要求。
5 結論
橋梁加固，就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求，要針對橋梁所發生的不能滿足繼續使用的狀況進行處理。要求我們根據橋梁的現有技術狀況、存在病害，車輛通行的需要以及將來交通發展的趨勢，對加固的必要性和可行性作出分析判斷，然后對各種加固方案的技術經濟效果進行比較，選擇合理的設計和施工方案，還要考慮經濟性和耐久性等綜合因素。粘鋼加固是一項新技術，非常適用于各種建筑結構、橋梁 小型水工建筑物和建筑物抗震加固，在今后的病險加固工程中，具有一定的實用價值。
參考文獻
[1] GB50367-2006，混凝土結構加固設計規范[S]．
篇11
隨著國家經濟、科技的不斷發展，人們對橋梁的要求也不再只停留在滿足使用的層次上，人們追求的橋要在結構上符合力學要求，外觀上符合美學需求。于是，新型橋、大型橋一座接著一座“面世”，其結構、外觀也與世界領先水平接軌。在這種情況下我們是拆除所有舊橋去建新橋，還是積極的應對橋梁“老齡化”的挑戰呢？答案明顯是后者！于是橋梁加固技術越來越受關注。橋梁結構加固技術主要有：
（1）增大構件截面加固法；
（2）增加輔助構件，如增加混凝土構件、增加體外預應力等；
（3）粘貼補強材料，如粘貼鋼板、粘貼碳纖維片材等。本文只詳述粘貼碳纖維片材的加固方法。
2. 材料特點及適用條件
碳纖維（CFRP）片材具有輕質高強、易于粘貼、不銹蝕等優點，其中碳纖維布抗拉強度可達普通鋼材的十倍以上。CFRP片材可用于抗彎、抗剪、抗壓（偏心受壓）及抗震等多種形式的加固。該方法適用于混凝土梁式橋、板式橋的抗彎和抗剪加固。對于配筋率較低或鋼筋銹蝕嚴重的舊橋，加固效果尤為顯著；還適用于混凝土墩柱的抗剪、抗壓補強，抗震延性補強以及地震破壞后的修復等。相信在四川的災后修復加固會有廣泛的應用。
3. 加固類型
（1）抗彎加固：抗彎加固通常是在構件受拉面粘貼CFRP片材，當條件不允許時也可以在構件的側面粘貼。粘貼時，纖維方向應與加固部位的受拉方向一致。通常在CFRP片材端部設置錨固措施，如U形CFRP壓條等。
（2）抗剪加固：抗剪加固中CFRP片材的粘貼形式有多種，從纖維粘貼的方向來看，可垂直構件軸線或與構件成某一傾角，實際工程中通常取CFRP片材纖維方向與構件軸線垂直；從橫截面包裹方式上看，通常有封閉包裹粘貼、U形粘貼、雙L形粘貼和側面粘貼等；從縱向粘貼方式來看。CFRP片材可裁剪成條帶間隔地粘貼，也可以整片地連續粘貼。此外，對于U形、L形及側面粘貼，還可在端部加CFRP片材壓條進行錨固。
（3）抗震加固：采用環向圍束粘貼對柱進行受剪加固，纖維方向應與柱軸向垂直。
4. 設計及計算
4.1設計原則。
4.1.1混凝土橋梁結構自重大，加固時不能完全卸載，必須考慮二次受力。
4.1.2承載力極限狀態的驗算中要考慮到可能發生的各種破壞形態。通常將破壞模式分為兩大類，即粘貼CFRP片材后能整體工作的構件與粘貼CFRP片材后不能整體工作的構件，如CFRP片材脫落等。
4.1.3正常使用極限狀態的驗算包括：（1）應力的限制。（2）應變的限制。（3）開裂的限制。
4.1.4由實驗室條件下得到的經驗公式必須有科學的修正安全系數對這些公式進行修正。
4.2抗彎加固設計及計算。
4.2.1基本假定。
4.2.1.1平截面假定：達到受彎承載力極限狀態時CFRP片材的應變εcf由平截面假定確定，但不應超過CFRP片材的允許拉應變[εcf]。
4.2.1.2鋼筋應力取鋼筋應變與其彈性模量的乘積Egεg，但不大于其強度設計值；CFRP片材的拉應力取其彈性模量的拉應力的乘積Ecfεcf。
4.2.1.3達到受彎承載力極限狀態前，CFRP片材與混凝土之間不發生黏結破壞。
篇12
1、目前我國現有橋梁的狀況
從技術資料分析，大多數橋梁是三不知：①不知基底地質；②不知基礎深度；③不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術狀況分析，由于河床屢遭洪水沖刷，河床底部加深，橋梁墩臺基礎外露、沖空，產生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產生附加應力而出現開裂，有的甚至出現開合現象；有的橋梁由于橋臺較高，受行車及臺后土壓力的作用，橋臺出現開裂、凸肚等病害；橋面混凝土鋪裝層由于使用時間長加之重車作用，導致開裂、剝落等病害。按橋梁技術狀況來評定大多屬三類橋梁.
隨著國民經濟的發展和重點工程的建設，目前公路橋梁所承受的負荷有3個特點：①交通量不斷增大；②重型車輛增加及超載現象嚴重；③超限運輸的出現和增加。按現在橋梁和運輸狀況，橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運輸的矛盾之一。舊橋加固，提高舊橋的承載能力，確保交通運輸的順利暢通是目前和今后面臨的任務。
至目前，我國公路通車里程已達約175.8萬公里，高速公里路程達2.58萬公里，躍居世界第二，建成的永久性橋梁在29萬座以上，1982年以前建成的橋梁約13.6萬座，大部分是按1972年以前部頒標準建造。絕大部分已滿足不了當前使用上的要求，已經成為三、四類橋梁。對于三、四類橋梁則必須進行維修加固。否則即是一半新建，其耗資也是巨大的；八十年代末期的美國估算，40%的病危橋梁重建，耗資亦需3000億美元，造成不可能實現的情況。因而，加強橋梁養護、維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長其使用壽命，以滿通運輸發展的需要。依國內外所積累的經驗表明，舊橋加固所需資金為同期新建橋梁的10～30%左右，所以說，適時合理地加固舊有橋梁，其經濟效益是十分顯著的。
2、橋梁檢查的種類
橋梁檢查的種類分為經常性檢查、定期檢查和特殊檢查三種。
經常性檢查由路段檢查人或橋梁養護人員進行巡視檢查。目的是確保橋梁結構功能正常，使結構能得到及時的養護和緊急處治，對一些重大問題做出報告。該項檢查的特點是檢查人員有機會在各種天氣情況下對橋梁進行觀察。
定期檢查是對橋梁結構的質量狀況進行定期跟蹤的全面檢查。通常是依靠富有經驗專職橋梁檢查工程師，以目視觀察為主，輔以必要的工具、常規測量儀器、照相機和其他器材等手段，實地判斷病害原因，做出質量狀況評分，并估計需要維修的范圍及方法，或提出限制交通的建議。對需要進一步查明原因或繼續觀察的缺損部件，提出特殊檢查或下次檢查的時間要求。
特殊檢查是因各種特殊原因由專家們依據一定的物理、化學無破損檢驗手段對橋梁進行的全面察看、測強和測缺，旨在找出損壞的明確原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給結構帶來的危險。通常在下列四種情況下需對橋梁進行特殊檢查：（1）有必要使用特殊設備或專門技術對定期檢查作補充時；（2）在進行復雜和昂貴的維修前，須查出定期檢查中未能發現的損壞情況時；（3）在發生特殊事件后，如地震、洪水災害、采空區塌陷、巖溶損害、撞擊事故和超重車輛過橋后；(4)需要使用特殊儀器需作特別詳細記錄的檢查，擬評定結構實際狀況時。特殊檢查一般由現場檢查和實驗室測試分析兩大部分組成。
3、橋梁的一般加固方法
3.1 塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、 環氧樹脂(砂)漿，通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產生裂縫的原因很多，也很復雜。結構物一旦出現裂縫，其受力截面發生應力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結構應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態。
塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結構裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂、砂漿等，具體采用哪一種，應視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥(砂)漿造價低、效果好。環氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物，因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小，易灌滿，粘結性好；環氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
塞縫灌漿的通常做法是：先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時須預留直徑約6―8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0．6一1.0 m，縫小處孔距為0．4―0．6m。待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環氧樹脂勾縫，凡大于0．2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0．25一0．30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀察，效果較好。
3.2上部結構改建
在調查研究舊橋的基礎上，經過技術、經濟比較，采用充分利用原橋進行拼寬，利用橋臺將拱式結構改為板式結構的加固方法，使其滿足超限運輸要求。
(1) 拼寬原橋
對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋，經技術經濟比較后，按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁，以確保超限運輸安全。
(2) 利用原橋臺改拱式結構為板式結構
對于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求或因地基較差發生不均勻沉降，致使拱圈開裂，降低承載能力，可采用此辦法。
3.3 舊橋下部結構加固
橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小，水流不大的石拱橋，我們采用在橋跨內加鋼筋混凝土框架進行加固。
3.4舊橋基礎加固
橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導致橋臺基礎沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，上游河床設置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。
3.5橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性；對于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現滲水現象等；同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使橋梁產生震動，對橋梁產生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據橋梁的具體情況，采用不同的加固方法，對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案。而對于病害較輕，使用年限短，且混凝土強度仍符合設計要求的則先處治病害，在不降低設計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
4 、結語
隨著城鄉一體化建設和交通運輸事業的飛速發展，車輛載重量、車速和交通量已大為提高，在過去三、四十年所建造的低標準的、長期失養的農用、公路及城市橋梁能否繼續服役并安全運營，已成為公路和城市建設決策部門的一件大事。但是，有病害、甚至病害嚴重的危橋，如果有正確的檢查分析與診斷，以新技術、新材料給予加強、加固（配合必要的橋梁試驗驗證）一般是能夠繼續安全運營的，并且能使其原有載重等級得到提高。此項檢查、分析、加固的費用，一般只是新建橋梁費用的15%左右。而且在加固過程中，除少量重車短期繞行之外，勿須全部中斷交通，其經濟效益和社會效益極其了然。筆者認為公路舊橋的加固比新建橋梁還難，因為舊橋的維修加固，沒有現成的規范，更沒有可供使用的標準圖，橋梁的病害又錯綜復雜，病害原因難以確定，因此，應充分重視公路舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態，確保公路運輸的安全。
參考文獻
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篇13
隨著城市經濟水平的不斷提高，上海城市建設日新月異，正朝著建設國際大都市的目標前進。城市基礎設施的建設受到人們越來越多地關注。其中，以城市道路、橋梁、隧道、市政管線為主的市政基礎設施的更新與擴容又是城市基礎設施建設的重要內容。在對現有市政工程設施中那些不能繼續滿足使用要求的建筑物、構筑物進行維護更新過程中，就需要運用到結構加固技術。
運用碳纖維材料加固混凝土結構技術最早在一些發達國家興起的一種新型加固技術，它利用樹脂類膠結材料將碳纖維材料粘貼在混凝土結構表面，形成復合材料體，通過其與混凝土結構的協同作用，達到對原結構補強加固和改善結構受力性能的目的。由于碳纖維加固技術具有質量輕、強度高，施工快速便捷，抗疲勞性能佳以及優秀的耐腐蝕、抗滲透等性能，該技術近年來在我國土木工程結構加固改造領域中迅猛發展，脫穎而出。它彌補了傳統加固技術方法中的諸多不足，體現出了不可替代的優越性。
近期運用碳纖維材料加固混凝土結構技術也出現在了市政工程建設領域，不少城市橋梁、隧道、堤岸工程以及其他一些市政設施建筑物、構筑物的維護大修工作過程中都采用了該技術。在我參與的楊高路（環南一大道~龍陽路立交）改造6標項目中，川楊河大橋結構加固就運用了此技術，下面我就結合實例來談談碳纖維結構加固技術在橋梁加固工程中應用前景的看法。
2．市政工程領域對結構加固技術的需求
由于市政工程的更新與擴容基本處于市區，其工程建設將對城市正常運行將產生影響。如果對不滿足未來使用要求的市政設施進行拆除重建，不僅需要付出昂貴的經濟代價，同時還將經歷較長的工程建設周期；如果對其進行加固處理，達到未來使用要求的標準，不僅解決工程造價，同時其工程建設周期相對較短。因此，在設施拆除重建與加固處理兩種方案的比選中，常常會選擇對原設施加固處理。
3、 碳纖維結構加固技術介紹
3.1 概述
近年來FRP（Fiber Reinforced Plastics纖維增強塑料）在土木工程中的應用一直是國外土木工程界研究開發的一個熱點。FRP的含義很廣，它指近年來開發出來的各種高科技纖維材料，其中CFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastics 碳纖維）在土木工程領域研究和應用較多，并日益受到工程界的重視。根據生產的原料不同，碳纖維有很多種類，主要有碳纖維布、碳纖維板和碳纖維預應力筋。這些碳纖維產品的共同特點是：
軸向抗拉強度高，纖維方向的抗拉強度約為普通碳素鋼的十幾倍；
密度小、重量輕，易于施工操作；
耐久性好，有良好的耐腐蝕及耐老化性能，不需采用特殊的防護措施；
彈性模量高，高強型碳纖維的彈性模量略高于普通鋼材，而高彈型碳纖維的彈性模量可達鋼材的兩倍；
應力應變曲線呈線性關系，直至拉斷脆性破壞。
碳纖維結構加固方法是指利用樹脂類膠結材料將碳纖維材料粘貼于混凝土構件表面，使混凝土構件與碳纖維共同作用，從而達到對構件結構補強加固及改善結構受力性能的目的。碳纖維材料用于混凝土結構補強加固的研究工作開始于二十世紀八十年代末。迄今，瑞士、德國、日本、美國等國家和地區的眾多大學、科研機構、材料生產廠家都相繼進行了大量碳纖維材料用于混凝土結構補強加固的研究開發，并在此基礎上已編制形成了自己國家的行業標準與規范。我國自1997年開始對碳纖維布加固修補鋼筋混凝土結構技術進行系統研究開發。目前該領域的技術的規程《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》（CECS146：2003）已經中國建設標準化協會批準，于二OO三年五月正式頒布執行。
3.2 施工工藝介紹
碳纖維結構加固方法的施工工藝主要包括施工前期準備、加固區域混凝土結構基層表面的打磨與修復處理、碳纖維材料與膠結劑的制備、碳纖維材料的粘貼及固化養護、現場粘貼成品的保護以及施工驗收。
該方法的工藝流程如下圖：
3.3碳纖維結構加固技術的優越性
與傳統加固修補方法及粘鋼板、噴射混凝土加固技術相比，碳纖維材料(CFRP)加固修補混凝土結構具有明顯的技術優勢，主要表現在：
高強高效。由于CFRP優異的物理力學性能，在加固修補混凝土結構中可以充分利用其高強度、高彈性模量的特點來提高混凝土結構及構件的承載力和延性，改善其受力性能，達到高效加固修補的目的。
施工便捷。施工工效高，沒有濕作業，不需大型施工機具，無需現場固定設施，施工占用場地少。
具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。試驗表明，粘貼CFRP加固修補混凝土結構有良好的耐腐蝕性能及耐久性，可以抗拒建筑物經常遇到的各種酸、堿、鹽對結構的腐蝕。
適用面廣。粘貼CFRP加固修補混凝土結構可廣泛適用于各種結構類型、各種結構形狀、各種結構部位的加固修補，且不改變結構形狀及不影響結構外觀，這是目前任何一種結構加固方法所不可比擬的。尤其重要的是，對于一些大型土木工程結構，如大型橋梁的橋墩、橋梁及橋板，隧道、大型筒體及殼體結構工程等，采用原有的加固手段幾乎無法實施，而采用該項加固技術都能很順利地解決。
施工質量易保證。由于碳纖維材料是柔性的，即使被加固的結構表面不是非常平整也基本可以保證近100%的有效粘貼率，而且粘貼后發現表面局部有氣泡，也很易于修補。
碳纖維材料質量輕且薄。碳纖維布厚度為0.1至0.3mm，碳纖維板的厚度為1.2mm和1.4mm，其密度為鋼材密度的20%，加固修補后，基本不增加原結構自重及原構件尺寸。
4．碳纖維在橋梁加固工程的應用實例
4.1 工程概況
上海川楊河大橋位于浦東新區楊高南路，由上海市城市建設設計院設計，1995年建成通車。2008年初，為配合楊高路（龍陽路~環南一大道）道路拓寬改造工程，需要對川楊河大橋進行加固處理，以滿足道路拓寬與荷載等級提高的要求。
4.2 加固方案
根據楊高路拓寬對川楊河大橋加寬的要求，以及檢測單位提交的對川楊河大橋進行的可靠性檢測報告，針對于上下部結構由于荷載等級提高及新增恒載的變化進行結構驗算。根據驗算，原橋梁基礎與橋墩能滿足新荷載條件的使用要求，但橋面的板梁和T梁，以及支承橋面的蓋梁不能滿足新荷載條件的使用要求或承載力富余量不足，需要對其進行加固處理。
橋梁加固的方法選擇粘貼碳纖維布的方法。對于板梁和T梁，在梁跨中沿梁底縱向粘貼碳纖維布，在梁的支座兩端粘貼L型碳纖維箍，碳纖維布的寬度、厚度以及層數則根據被加固梁的鋼筋截面積缺失量來確定。
對于蓋梁，在兩側面粘貼碳纖維U型箍，蓋梁頂設置帶狀壓條碳纖維布。碳纖維布的寬度、厚度以及層數則根據被加固梁的鋼筋截面積缺失量來確定。
4.3 加固功效評價
采用碳纖維材料進行結構加固技術對采用的加固材料以及加固施工工藝的要求十分高，如果材料質量與施工工藝達不到技術規范的要求，整個加固工程就無法取得成功。因此，在采用碳纖維材料進行結構加固時，需要對加固材料進行室內試驗以及對施工工藝進行現場檢測。材料室內試驗主要進行碳纖維材料的抗拉強度標準值、彈性模量、伸長率三個指標的測定，以及碳纖維材料與混凝土結構的正拉粘結強度測定；施工工藝的現場檢測主要是對碳纖維材料與現場混凝土結構的粘結強度測定。
用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優良的力學性能，其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時又確保碳纖維布與結構共同工作，從而達到加固的目的。
川楊河大橋結構加固采用的材料是瑞士西卡（sika）品牌，碳纖維材料規格為Sikawrap 301c，粘結膠水為Sikadur 330。材料室內試驗結果為：抗拉強度標準值4110Mpa（規范要求≥3000 Mpa），彈性模量260Gpa（規范要求≥210 Gpa），伸長率1.8（規范要求≥1.5），正拉粘結強度3.8 Mpa（規范要求≥2.5Mpa）。試驗結果表明該工程采用的材料滿足結構加固的需要。
4.2.1用壓縮空氣將表面浮塵清除干凈[未鑿部位（需加固處）用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平]，用丙酮將需粘貼處清洗干凈。用刮板將它均勻地涂在底面（兩側刮150mm），待膠固化后（固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準）再進行下一工序施工。調好的底膠在規定的時間內用完，一般情況下40min內用完。
4.2.2粘貼碳纖維布前用刮板將膠均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處，隨即把按設計要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設計部位，然后用專用滾子沿碳纖維布的受力方向來回滾壓，擠出汽泡。待指觸干燥后，即可以進行第二道碳纖維布的粘貼，方法同第一道。碳纖維布的搭接長度一般為100mm，端部用橫向碳纖維布固定。
4.2.3兩道碳纖維布粘貼完，待指壓干燥后，再刮涂一層面膠，來回滾壓，使膠充分滲入到碳纖維布中去。
對于施工工藝的現場檢測，參考CECS146:2003（2007年版）標準，利用SHJ-40型多功能強度檢測儀進行多組測試，得到的粘結強度平均值為2.99，且破壞形式為混凝土內聚破壞，滿足規范要求。
當材料室內試驗以及對施工工藝的現場測試結果滿足國家規范要求時，則該加固工程達到了加固設計的要求，也即加固后的橋梁結構能滿足功能改變后的使用要求。
