浅谈桥梁加固技术.doc

1、浅谈桥梁加固技术摘要：我国上世纪五六十年代修建的桥梁大多数都已经超限服役，出现了很多病害和缺陷，很难适应当今高速发展的交通。如果全部拆除新建，需要相当昂贵的费用，同时，有些桥梁还具有历史和政治意义的影响。因此，通过桥梁加固技术，延长桥梁的服役期限显得十分必要。 关键字：桥梁；加固技术 中图分类号：U445.7+2 文献标识码： A 文章编号： 对原有桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度利用现有资源，保证其使用安全，延长其使用寿命是当今国际工程界关注的重大课题之一。目前我国已有一定数量的桥梁发生老化，危桥逐年增多，旧桥加固已成为桥梁设计、研究、管理部门的当务之急。 1 桥面补强层加固法 在梁顶上

2、加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。 2 外包混凝土加固法 外包混凝土加固法又称增大截面加固法，它是通过增大构件的截面和配筋，以提高构件的强度、刚度、稳定性并减少裂缝宽度。对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、基础等，在条件许可的情况下均可采用该方法加固。 外包混凝土将使原结构增加一部分恒载重量，因而在拟定外包混凝土尺寸时，应同时考虑外包构件以下的结构承载能力是否足够，这是外包混凝土方案是否成立的前提。 3 钢板粘贴加固法 由于交通量的增加，主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重的锈

3、蚀，或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝，此时，可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，提高桥梁的承载能力与耐久性。 本加固法的特点为： （1）不需要破坏被加固的原结构的外形； （2）施工工艺简单，施工质量易于控制； （3）施工工期短，也较经济，是一种简便的加固方法； （4）不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。4 喷锚混凝土加固法 首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内，挂设补强钢筋网，然后再喷射一定厚度的混凝土，形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，通过喷嘴

4、高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上，凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。混凝土在高速喷射时，水泥浆与集料的反复连续撞击使混凝土密实，因而不需振捣，喷锚混凝土与旧混凝土的粘结强度为 0.7Mpa2.8Mpa。近年来，钢纤维混凝土的研究成功，为桥梁加固提供了更为方便和简捷的手段，它替代了传统的挂网喷射混凝土。掺入钢纤维后，除了混凝土的抗拉强度和主要由拉应力控制的抗弯、抗剪和抗扭等强度有明显的提高外，特别值得指出的是钢纤维混凝土的掺入大大提高了混凝土的韧性，将脆性的混凝土材料变为具有吸收变形能力的材料。 5 改变结构受力体系的加固法 这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，达到提高桥梁的承载能力的目的

5、。它的基本原理是以减少控制截面的内力为目的进行加固。 对于拱桥加固，可通过体系转换法将单纯拱的受力状态改变为拱梁组合体系受力状态，即将拱上建筑变为梁式结构，拱梁组合体系受力状态较单纯拱更为均匀。另外，对于拱式拱上建筑的旧桥，改拱式为梁式拱上建筑，所带来的恒载重量减少量是非常显著的。最为典型的实例是浙江省湖州市 104 国道上“新港桥”和“锁苕桥”的加固改造，它是将原来的双曲拱改造为刚架拱，使承载能力由汽车-10 级和汽车-13 级均提高到汽车-20 级和挂车-100，经 10 余年的使用，情况良好，表明这一加固方法是可行的。 6 体外预应力加固法 体外预应力加固法主要用于梁式桥（包括简支梁、悬

6、臂梁、连续体系梁桥等）正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。 体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆，并与被加固梁体锚固连接，然后施加预应力，强迫后加拉杆受力，从而改变原结构内力分布，并降低原结构应力水平，使结构承载力显著提高，且可减少结构变形，缩小裂缝宽度甚至闭合。 7 减轻拱上自重加固法 减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段，尽管它们的目的都是为了恢复和提高原桥的承载能力，但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与

7、压力线；采用减轻拱上建筑的自重，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。 减轻拱上自重的方法有以下几种： （1）降低桥面标高，减少以至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料； （2）将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱； （3）用预制的钢筋混凝土 T 梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱体系； （4）采用钢筋混凝土刚架或桁架式拱上建筑。 8 拱桥的拱圈和拱肋常用的几种加固方法 为了提高拱桥的承载能力，往往采用增加拱圈厚度和刚度，加大拱肋截面、增设新拱肋等方法，下面介绍不同情况下的不同加固方法。 （1）砖石拱桥的拱圈内壁出现表层剥落、松散、

8、老化等情况且不适应目前交通时，可采用在肋圈内壁挂钢丝网，并喷射水泥砂浆的加固法。（2）钢筋混凝土拱圈内壁浇筑加固法。拱桥拱圈内壁损坏严重时可采用此法，具体做法与上述方法相似。 （3）原拱上增设钢筋混凝土拱圈加固法。此法是拱桥中较常用的加固法之一，它不仅加固了拱圈，且将原有开裂拱联结在一起，也利于桥面排水。 （4）拱桥钢板箍与螺栓锚固法。石拱桥可在拱圈的跨中和 1/4 处加设三道（或多道，视情况而定）钢板箍（钢板厚可用 68mm）或钢拉杆，用螺栓在拱底及拱侧钻孔锚固，并注意将锚固点设在拱圈厚度的 1/3 处，此法可提高拱桥的整体强度，达到较好的加固效果。 （5）扩大双曲拱桥拱肋截面的加固法。此法

9、是通过采用钢筋和混凝土外包加大原拱肋，从而达到扩大拱肋截面尺寸，增加拱肋断面的含筋率或变无筋拱肋为有筋拱肋，提高拱肋的抗弯刚度的一种加固方法。 （6）粘贴钢板或钢筋加固拱肋。为提高双曲拱桥拱肋强度，可在拱肋表面清理整洁后，用环氧类砂浆粘结钢板或钢筋的方法来提高拱肋的抗弯刚度。 （7）增设拱肋加固法。在较大跨径的拱桥下新建一座跨径较小，矢度较大的肋拱，使肋拱的上弦与老拱桥连接在一起，新老桥台连接在一起。此法可用于大跨径、桥台水平位移大的有肋或无肋双曲拱桥的加固。9 小结 在旧桥加固改造工程中，尽管每座旧桥梁的情况各不相同，具有各自不同的特点，但也存在一定的共性。我们应遵循桥梁加固、改造工作的共性，既要借鉴混凝土结构加固技术规范 （此规范为建筑行业规范，有的不适用于桥梁工程） ，又要结合具体桥梁的特殊性，在实践中发挥积极性和作出创造性，不断进取和探索，采用最先进技术和材料，在旧桥利用、加固、改造中，创造和总结出多种切实可行的方法，使旧桥继续发挥固有的使用功能，以保证公路交通畅通无阻。 参考文献 1 湛润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加固技术与实例.北京：人民交通 出版社，2001.10. 2 郭大进，廖锦翔，张劲泉，吴克文.桥梁加固维修技术应用.公路交通科技，2004 年 8 月第 8 期. 3 中华人民共和国行业标准.公路桥涵养护规范（JTJ H112004）.