橋梁加固技術(shù)
2009-09-28
舊橋加固技術(shù)是一門新的課題。目前，我國公路、鐵路交通事業(yè)蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入運營中，還有不少正在建設(shè)的高速公路和其它等級的公路也即將建成投入運營。但是，由于施工質(zhì)量和橋梁設(shè)計等方面的原因，使得橋梁的檢測和加固成為必要，更因為建國以來所修建的不少舊橋，由于受到當時的設(shè)計、材料、施工等方面的影響和局限，先天不足，加上不能適應(yīng)目前交通量的迅猛增長，使得舊橋的檢測和加固技術(shù)顯得非常迫切。近年來，舊橋加固工程越來越多。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的公路危橋約有4000余座，但至今未看到專門的橋梁加固規(guī)范。
一、橋梁加固的任務(wù)和形勢
（一）、橋梁加固的原因
1、 隨著經(jīng)濟的發(fā)展、交通量增大，載重等級發(fā)生變化。
2、 早年設(shè)計的指導(dǎo)思想注重于材料的節(jié)省，安全度低。一般來說造成斷面單薄、安全儲備低，其中最典型的就是雙曲拱。
3、 橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等。
4、 近年修建的橋梁，因設(shè)計失當或者施工質(zhì)量差，也存在著加固的問題。
（二）、橋梁加固的難度大
1、 已通車的橋梁，有現(xiàn)實的交通需要，因為要在不中斷交通的情況下進行加固，所以加固時有交通干擾。
2、 結(jié)構(gòu)形式的限制：加固的原則一般必須利用原有結(jié)構(gòu)進行，只能在原有結(jié)構(gòu)上做文章，所以受到局限。
3、 新老結(jié)構(gòu)的結(jié)合是一個難題：這里包含新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過渡，還包括新老橋體的結(jié)合面。
4、 風險大：因為凡是要加固的橋梁，多半是危橋，結(jié)構(gòu)已處在不利狀態(tài)，有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設(shè)計資料和施工記錄，結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況不詳；現(xiàn)有的受力情況不一樣，很難確定其結(jié)構(gòu)極限，這給舊橋的加固帶來了風險。
（三）、加固的技術(shù)要求高
1、 通常業(yè)主單位更愿意廢棄舊橋另修新橋，除非必要時才利用舊橋而采用加固措施。
2、 由于舊橋加固方案的設(shè)計，工作量大，收費低，所以一般大的設(shè)計單位不愿意承擔這樣的設(shè)計任務(wù)。
3、 加固設(shè)計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎(chǔ)知識。確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的安危程度，即其結(jié)構(gòu)狀態(tài)和內(nèi)力大小程度。這就需要一定的力學試驗以作結(jié)構(gòu)分析的支撐。
4、 加固方案實施中存在復(fù)雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經(jīng)驗的專業(yè)隊伍。
（四）、橋梁加固的政治和經(jīng)濟作用
橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性。
加固橋梁不是新建項目，一般來講不是領(lǐng)導(dǎo)人的政績。但加固橋梁卻可以預(yù)防和避免橋梁的坍塌造成物資和人身的傷亡，能避免主管領(lǐng)導(dǎo)的政治災(zāi)難。
二、加固的方案
（一） 加固的思路
1、 加固和維修養(yǎng)護所起的作用是不同的，維修養(yǎng)護是橋梁保持正常運營狀態(tài)的保護性和預(yù)防性的工作，而加固卻是從承載受力的角度來處理的。
2、 第一類加固需求，橋梁不能承受原設(shè)計荷重要求，應(yīng)該通過加固恢復(fù)其原有的承載力。
3、 原設(shè)計的荷載標準不能滿足現(xiàn)在的交通要求，要求提高到一個新的標準。
4、 橋梁要通過一次性的特重荷載，要求采用臨時性措施通過特重荷載而不使原結(jié)構(gòu)受到破壞，過后恢復(fù)正常。
一般來說加固方案可以考慮減少內(nèi)力或增大斷面，也可以應(yīng)用加固新材料。
（二） 加固方案和方法
目前，關(guān)于混凝土橋梁加固方法主要有：1、結(jié)構(gòu)性加固，如采用體外預(yù)應(yīng)力、在結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)粘貼鋼板或增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)支撐；2、非結(jié)構(gòu)性加固，如對裂縫進行封閉或壓漿處理；3、最近幾年國外采用碳纖維復(fù)合材料（CFRP）取代鋼板，使加固技術(shù)發(fā)生了根本的變化。
三、 加固的材料和工藝
碳纖維復(fù)合材料是一種新型的材料，可以取代鋼板應(yīng)用在橋梁的加固工程中，因此受到人們的廣泛重視。這種材料在日本最受重視，應(yīng)用也最為廣泛。我國對這種新型的材料是在98年開始實際應(yīng)用的，目前對它的應(yīng)用和研究正在深化和發(fā)展。
碳纖維復(fù)合材料（CFRP）的特點
1、 不增加恒載及斷面尺寸；2、不減少橋下凈空；3、施工方便，成型方便，可適應(yīng)不同構(gòu)件形狀。4、環(huán)氧樹脂黏結(jié)，不需要錨固螺栓，對原結(jié)構(gòu)無新的損傷。5、可根據(jù)受力需要粘貼若干層。
2、 碳纖維復(fù)合材料（CFRP）主要有三種，即碳素纖維、高分子聚合纖維、和玻璃纖維。
四、 加固方案的實施
加固方案的實施需要有一定經(jīng)驗的熟練工人和施工隊伍來完成。對于工藝上也應(yīng)有比較高的要求。
五、 橋梁加固后的觀測和檢查驗證
加固后需要對橋梁進行檢測和觀察，以確定加固的效果。
六、 橋梁加固應(yīng)形成專門的規(guī)范
在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)進步的基礎(chǔ)上應(yīng)形成橋梁加固的專門規(guī)范。
