公路桥梁加固方法与加固技术探讨

王晓飞

摘要：本文阐述了公路桥梁加固的意义，以及在桥梁加固中可以运用的方法及一些技术措施。

关键词：公路桥梁；加固方法；技术

在桥梁的建设当中，我们经常会发现各种各样的问题，比如说桥梁混凝土的开裂、衰变等等，这些病害对于桥梁的安全运行构成了潜在的威胁。这些迫切需要解决的问题需要大量的资金和技术来进行维修。对于桥梁加固当中出现的一些问题，对这些问题进行分析、维修和加固，提高桥梁运行的安全性已经成为了今后将要面对的重要任务。

1公路桥梁加固的意义

1.1公路桥梁耗用资金较大，使用年限很长。在使用期间内，任何桥梁都会由于各种原因逐渐显露问题。特别是早期人们对桥梁铺装的功能性认识不足、病害防患意识欠缺， 修建桥梁时，往往存在选择钢筋直径过细，配筋偏小，承载与铺装构件的界面连接不牢靠等安全隐患。桥梁通常建在不同的户外环境中，要经受自然环境（如大气腐蚀、温度、湿度变化等）和使用环境的双重影响，难以避免产生损坏现象。因此，人们必须关注桥梁的养护、加固、维修、改造等问题。

1.2从经济角度出发， 加固已有桥梁，可以避免拆除旧桥和重建新桥的双重工程费用，大量节省投资，有利于促进社会资源的合理配置，取得良好的社会经济效益。而且适当采用桥梁加固技术和桥面拓宽措施，可以实现在对现有交通运输影响很短甚至可以在不中断交通的情况下完成桥梁加固工程。我国早期设计施工的桥梁，从投入使用至今，由于长期大流量、重荷载的运营环境，绝大部分已经出现了不同程度的病害。加强旧桥的维护、加固，在节省开支的同时也恢复和提高了旧桥的通行能力及承载能力，有效延长桥梁的使用年限，满足现代化交通运输的需求。

1.3加强桥梁的改造和加固，可以增强公路桥梁的通行能力和服务水准，但最重要的时，可以在更大程度上消除交通安全隐患。

2公路桥梁加固方法

2.1桥路面层补强加固法

桥面补强层加固法是通过在梁顶（桥面）上加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有主梁形成整体，从而达到增大主梁有效高度和抗压截面，增加桥面整体刚度，提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载，常将原有桥面铺装层凿除，而且能使新老结合良好，共同受力。

2.2粘贴钢板加固法

交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现严重腐蚀的情况下，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。粘贴钢板加固是对粘贴部位砼和粘贴用钢板进行表面处理后，用环氧树脂胶浆将钢板粘贴在砼表面，并加压成型，使钢板密贴砼表面，以提高梁的抗弯、抗剪能力的一种加固方法。采用粘接及几锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，以达到提高梁的承载能力的目的。

2.3碳纤维加固法

碳纤维布是一种新型建材，因其质轻、耐腐蚀，片材很薄，抗拉强度高而被广泛应用于土木工程的加固与补强上。碳纤维布加固法亦被视为梁式桥加固补强、提高承载能力，尤其是当桥下净空受限制时首选的加固方法。粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面，当结构荷载增加时，两者共同工作，提高构件承载力，从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性，不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能，以及施工速度快，施工工期短，粘贴质量容易得到保证等优点，因此是旧桥加固补强的理想材料。

2.4增加主梁加固法

增加主梁加固法是在新增主梁位置将原桥面凿开，切断原横隔梁，利用原结构挂设模板，现浇钢筋砼主梁，并连通原横隔梁，保证新旧结构成为整体，共同受力。这种方法适用于主体结构基本完好、而承载力不能满足要求的情况。但是，在加固过程中必须中断交通，且工艺复杂，工程量大，对原结构的损伤较大。

2.5锚喷混凝土加固法

借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到以锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外部荷载作用，提高桥梁承载能力。

2.6预应力钢丝束法

沿梁腹侧面按抛物线形敷设预应力钢丝束，在梁底每隔一定距离（50～100 cm） 设置一根定位箍，用以固定钢丝束的形状，钢丝束的两端穿过梁端翼缘板伸至梁顶锚固。张拉预应力钢丝束，通过定位箍使梁获得预应力；再通过喷射砼使预应力钢丝束及定位箍与梁体形成整体。这种加固方法的受力明确，效果明显，但箍圈的构造较复杂。

3公路桥梁加固技术的应用

3.1公路桥梁主梁的加固

对公路桥梁的主梁进行加固，可以起到延长公路桥梁使用寿命的作用。例如，混凝土浇筑法便是提高桥梁主梁耐久度的有效措施之一。在实际实施的过程中，需要预先将出现裂缝等病害的混凝土除去，并充分利用桥墩顶部的空间，于现场浇注悬臂挑梁，在其上部设置微弯板，提高主梁对荷载的承受能力。人行道梁则需要当安装在挑梁的悬臂位置，其长度应长于主梁，以便另一端能够与支墩相连接，从而避免了对桥台的拓宽改造。而对于一些未能对桥梁产生明显危害的表面裂缝，则可以采取化学灌浆法，或利用环氧树脂加以修复。修复完成后，需在裂缝的表面加贴碳纤维布，以提高结构的整体强度。在对人行道梁的内侧的车行道进行加固时，可以通过设置钢筋网的方式来保证桥梁的刚度与强度，最终全面的提高桥梁的整体性能，达到对桥梁进行加固的目的。

3.2桥面的维修与改造

为了确保桥梁的加固工作能够有效的去除桥面存在的病害，在实施公路桥梁加固作业的过程中，需要彻底清除出现病害的原有桥面以及上部的砂砾垫层，重新更换质量更好的砂砾层进行夯实，并根据桥梁的特点，在其上部加铺标号恰当的水泥以稳定桥面的性质。在保证桥面的砂砾层的施工质量达到要求的标准之后，方可进行桥面的浇筑工作，从而在根本上确保桥面的质量，提高桥面对荷载的承受能力。

3.3桥面的拓宽与加固

对公路桥梁进行拓宽改造，能够大大提高桥梁的运载能力，促进交通运输行业的发展。外包混凝土加固法是最为常见的桥面拓宽加固法之一，该方法是通过在提升混凝土结构的横截面积和配筋数量，来达到增强桥面承载力的目的。然而桥面的拓宽势必会增加桥面的质量，使桥梁的下部结构承受更高的荷载。为此，在桥面的拓宽过程中，应当严格控制桥面质量的增加幅度，采取轻型材料以及科学的工工艺，达到节省建设材料，降低桥体总质量的目的，从而保证桥梁的使用安全。

3.4横系梁与主拱圈的加固技术

首先，需要通过灌浆法将横系梁开裂的部分进行修复，再采用挂钢筋网的方式来进一步增加横系梁的强度，其次，将部分薄弱环节的横系梁改为横系板，以提高公路桥梁对荷载的承受能力，增强桥梁的整体性，并可以对桥梁的局部受力起到分散作用，降低桥梁受力点所受的压强。

3.5桥梁下部结构的加固

桥梁的下部结构是承受桥梁上部荷载、维护桥梁使用安全关键结构，在对桥梁下部结构进行加固的过程中，应当利用环氧树脂、NSF改性砂浆等材料对结构表面的裂缝进行灌注处理，并采用外加护套、粘贴钢板或包裹碳纤维布等方法进一步提高桥梁下部结构的刚度与强度，增加结构的承重能力，确保公路桥梁的使用安全。

总结

从发展中综合分析， 加固已有公路桥梁有利于促进桥梁建设行业的可持续发展，可以满足现代人的需求而不损害后代人利益，使资源、环境、经济和社会协调发展。我们要对公路桥梁的加固技术进一步的进行完善，对每一座桥梁制定出一套合理的治理方案，使桥梁发挥出更大的社会效益和经济效益。