浅析桥梁施工中加固技术及设计方案

胡思雪

摘要：随着精神文明、物质建设不断增强，在路桥基础建设需求增加的同时，对桥梁承载力提出了更高的要求；随着时间推移以及工程自身特点，当桥梁受到磨损时，必须对其进行养护加固。本文结合我国桥梁施工加固技术以及设计方案，对桥梁加固技术、预应力加固技术、设计方案、碳纤维加固技术以及化学植根加固技术进行了简要的探究和阐述。

关键字：桥梁施工；加固技术；设计方案

桥梁作为路桥工程的重要设施，施工质量直接影响居民利益和交通质量。在现阶段桥梁施工中，桥梁加固技术主要包括：碳纤维加固、预应力加固、化学植根加固以及喷射混凝土加固技术。当桥梁出现磨损时，通过相关设计方案、加固技术，不仅能增强桥梁承载力，延长使用年限，在有效控制资金、人力投入的同时，对满足公共交通需求，充分发挥路桥工程效益具有重要作用。

一、桥梁施工加固技术以及预应力加固技术

（一）桥梁施工加固技术

为了保障桥梁结构使用效益，采用科学合理的加固技术对桥梁进行加固补强，不仅能提高桥梁使用年限，对桥梁承载力强度也有重要影响。从整体结构来看，桥梁加固技术分为：上部和下部结构加固补强，上部加固又分为改变以及不改变结构受力体系两种情况；从受力原理以及补强材料来看，分为主动加固和被动加固两种情况。

在桥梁主动加固中，由于受拉区能够增加粘贴钢板、补焊钢筋以及粘贴高强度纤维材料等补强材料；在设计过程中，必须结合阶段受力特点，让组合截面承担工程活载，原梁承担构件恒载与自重。受原梁变形条件限制，补强材料强度不能充分发挥，为了提高补强材料利用率必须对后补材料进行预应力加固。当后加补强材料主动受力，在改变原梁应力情况的同时，提高原梁抗裂性和承载力。

（二）预应力加固技术以及设计方案

1、加固原理以及优势

桥梁预应力加固主要是指以钢绞线、粗钢筋以及高强钢丝为材料，用梁身为锚固体，对桥梁构件进行加固；受张拉作用影响，梁体产生偏心应力，让梁体产生向上力，从而降低裂缝宽度以及结构变形，抵消自身重力，让结构承载力增强。

在体外预应力加固中，预应力加固具有工序少、工艺简单、工作量小、工期短、原结构能继续使用等优点；在不降低原结构使用功能的同时，无需占用结构空间，就能保障工程质量；由于体外预应力是在工厂产生的，比现场预应力加工更加稳定，在张拉过程中，施工人员根据钢绞线应力对体外预应力进行精确调整、控制。为了方便桥梁工程后期维护工作，当项目投入使用后，相关人员必须根据实际情况对预应力以及腐蚀情况进行定期检查，在掌握数据变化的过程中，对相关部分进行更换。

2、体外预应力加工技术设计方案

在外部预应力钢索加固中，通常采用钢丝束沿梁肋侧面以及钢绞线预应力的方式，进行线性设置，用张拉的方式进行预应力施工。为了保障钢索线性，通过在梁底设置定位装置的形式，使用保护管对钢索进行保护，避免钢索锈蚀对工程造成的不良影响。在预应力下撑式加固中，根据具体形式采用折线式、直线式以及混合式进行加固。通常直线式拉杆加适用于下弦杆承载力不足的现象；折线式拉杆加固，适合端腹杆、下弦杆承载力不足或者正斜截面承载力不足的现象；混合式拉杆加固，则用于正截面承载力不足、斜截面承载力不足等情况。

3、复合纤维强度很高的预应力加固体系

在桥梁施工中，高强度复合纤维主要包括：FRP（碳纤维）以及芳纶纤维。为了增强碳纤维对原桥梁的加固效果以及使用效率，对碳纤维材料增加预应力作为切实可行的方案，通过锚固碳纤维板条对梁体增加预应力，改变桥梁受力状况。由于FRP具有极强的物理性性能，在钢筋混凝土加固修补中，通过很高的弹性模量，改变桥梁受力性能，增强混凝土构件承载力和延性。由于混凝土膨胀系数相近，混凝土构件和FRP在温度变化时，也能协同工作。另外，它还具有很强的耐腐蚀性、耐久性，在不需要大型机械设备的同时，具有施工快捷，不增加构件自重以及体积的特点。

4、粘性预应力加固

在桥梁施工加固中，根据粘结预应力特点，喷射较高强度砂浆，让梁体和预应力钢筋粘贴在一起，进而获得粘结预应力加固体系。在实际应用中，它能让后补强材料充分运用，在提高利用效率的同时，避免钢筋侵蚀，增强桥梁耐久性以及使用周期；通过锚固预应力钢筋，从根本上增强锚固工作可靠性、安全性。

二、碳纤维、化学植根加固技术以及设计方案

（一）碳纤维加固技术以及设计方案

在粘贴性树脂配置中，碳纤维根据混凝土构件特征，和原构件形成综合受力特点，从而改变力学性能。在粘贴性碳纤维加固设计中，通过面层处理，在项目开工前，先将混凝土风化层进行清理，在水洗干燥后，再对其底层进行涂料。在湿度较大、气温较低的施工环境中，由于不能施工，做好底层涂料挑选工作，从根本上保障现场施工空气流畅度。在碳纤维片材粘贴中，为了保障碳纤维温度始终在60度以下，必须根据设计要求，将尺寸长度控制在两米以内。在这个过程中，为了保障施工面漆干燥程度，在桥梁施工结束后，必须用砂轮进行磨平；根据环氧树脂与硬化剂固定配合比，在拌合桶搅拌均匀后，再进行施工涂抹。

（二）桥梁施工化学植根加固技术以及设计方案

化学植根加固技术在桥梁施工加固中，根据混凝土构件标准、直径，在进行深度钻孔的同时，根据锁键原理相关特征，使用特殊植筋胶，将原混凝土与钢筋进行牢固粘结，从而形成新的受力整体。在化学植根加固技术中，和其他加固技术相比，具有设计灵活、可靠性强、受力均匀、承载力大，高温时业也能施工作业等优势，因此，常用于近距离施工焊接。在这个过程中，化学植根加固根据混凝土受力情况，确定桥梁植筋数量、规格，适用于大多数混凝土结构；和预埋件相比，在桥梁加固中，植筋更具有灵活性，和预埋件有着极其相似的可靠度。在有效杜绝集中受力对桥梁加固质量造成不良影响的同时，具有良好的抗疲劳性和施工工艺简单等特点，根据桥梁加固标准进行计算，一般钢筋都能正常施工作业；在缩短加固工期的同时，让加固技术更加经济合理。

在化学植根加固设计方案中，通过对桥梁修补区域进行认真记录、检查，在埋嘴钻眼中，机械工具必须根据施工标准，选用适当尺寸，从根本上降低自重，避免由于桥梁粘贴不牢，对桥梁加固造成的不良影响。同时，根据“宽缝少布嘴，窄缝多布嘴“的施工原则，在桥梁交错断缝区域，进行埋嘴单设。在桥梁止浆嵌缝中，通过埋贴嘴子，将其他裂缝进行封闭式处理；在压水试验中，通过检查嘴子畅通情况，在网缝注入化学浆液，和施工条件、病态因素不同的是，必须选择灌浆注射器或者手压汞进行灌注。

结束语：

桥梁加固技术作为21世纪公路桥梁用途最广、发展最快的施工技术，由于施工工艺复杂，在施工中，必须取长补短；在正确分析施工技术、环境、经济效益的同时，根据各种加固技术特点，选用最佳加固方案，增强原桥承载力和使用寿命。随着各种新材料、加工工艺、设计方案不断创新、完善，从根本上增强桥梁加固水平。

参考文献：

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