危旧桥梁的改造加固技术研究

■段 然 ■国家林业局昆明勘察设计院，云南 昆明 650216

桥梁加固是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。桥梁加固可以达到使用较少的资金投入而延长其本身使用的耐久度，可以满足更高要求的交通量需求，分散桥梁投资的集中性，最基本的目的是为了更好的、有效的降低桥梁发生危险的概率，以免造成重特大事故。桥梁加固的关键环节是加固之前的设计阶段，在加固之前必须要针对改造加固的桥梁整体结构进行检测和分析，通过数据对桥梁进行评估。通过对桥梁的评估得出的结论，结合自身的实际经济、技术情况及最终要求，为要改造的桥梁设计科学、合理的改造加固方案。

1 我国危旧桥梁加固技术现状

近些年，我国的机动车数量猛增，也对我国道路交通带来了很大的压力。因此，桥梁施工的对象也越来越复杂，施工技术要求也越来越高，桥梁的质量、安全越要更加放到首要位置。机动车数量的猛增及机动车技术的提高使得载重能力也大大提高，直接导致桥梁本身所受到的通行压力及负载压力日益增大。由于旧有桥梁的老化、受损及原有设计标准等约束，在此情况下绝大部分桥梁都存在上述情况的困扰。危旧桥梁的改造和加固是为了提高桥梁本身的承载力及优化桥梁结构。国际及国内桥梁改造加固性价比最高的是对原桥进行加固提高承载能力从而解决现阶段我国桥梁所面临的实际问题。

2 危旧桥梁加固方案设计原则

2.1 择优选择加固方案

在选择桥梁加固方案的同时，还应全面考虑相关的加固技术水平、桥梁实际情况、预计未来桥梁车辆通行能力。据此做出科学、客观、合理的桥梁加固的可行性分析及必要性，通过全方面的考察、权衡各个方案的优缺点，选择出技术领先、质量过硬、性价比高的加固方案。下面是具体加固方案的选择原则:第一桥梁加固最基本的要保证桥梁本身结构的提升和优化即提高其稳定性、耐久性和承载能力。第二从加固技术的先进程度、性价比和耐久性等方面来综合判断选择最佳的加固方案。第三桥梁加固方案达到设计目标所需的费用要比新建桥梁节省至少六成，此外还包括在施工期间因桥梁施工所导致的相关经济损失。第四加固后的桥梁下部基础结构能承受桥梁加固后的桥梁荷载。

2.2 准确确定桥梁加固的性质

根据桥梁加固的方式不同，可以分为以下几种加固方式:使用功能的加固、桥梁结构承载力加固及耐久性的加固。

第一 使用功能的加固方式。这种加固方式主要针对桥梁振动过大的构件及承受荷载时的变形度进行增大横截面的尺寸，目的是为了增大构建截面的刚性程度，进而可以满足相应的使用要求，以此保障在桥梁使用过程中的安全性、稳定性。

第二 桥梁结构承载力的加固为的是确保桥梁的稳定、安全使用的基础。所以桥梁结构承载力的加固是整个桥梁加固的最关键部分。具体加固内容包括，斜截面抗剪承载力和正截面抗弯承载力两种加固方式。承载力加固部分的设计中要全面的考虑到桥梁各个阶段受力的特征，此外还要考虑到新材料与旧有材料之间的融合程度，避免在使用新材料之后出现加固未达到设计要求的情况出现。

第三 桥梁耐久性的加固，是对桥梁的受损构件及部位进行修复或者加强。桥梁耐久性的加固可以对已受损的构件及部位进行加强，阻止或者延缓桥梁使用性能的继续下降，提高桥梁整体的结构稳定性，延长桥梁使用时间。

2.3 桥梁加固应与加宽设计同步进行

为了满足日益增加的道路交通通行量的要求，在桥梁加固设计的同时还需要对桥梁本身的宽度进行考虑。在对原有桥梁加宽程度不大的情况下，可以将加宽部分与原桥连接成为一个新的整体，这一举措不单单只加宽了桥面，更可以对原桥内力进行再分配，从而达到减轻原桥本身桥梁所负担的承载，从而间接的达到加固的目的。

3 桥梁加固的技术方法

3.1 粘贴钢板加固法

该加固方法与碳纤维布加固方法类似，主要使钢板与钢筋混凝土粘接成为一体，进而增加主梁承载力的加固方法。该加固方法具有速度快、施工过程简单、不影响结构外形、成本低、不减小桥下净空高度等好处，但是其主要弱点是其粘接的耐久度不长，因此会直接影响加固的效果。

3.2 扩大基础加固

该加固方法是增大桥梁基础的受力面积进而提高桥梁基础的承载能力，目的是为了阻止或者延缓桥梁基础的沉降。此法主要应用于基础埋置太浅及基础承载力不够，且墩台是砖、石头或者混凝土刚性实体为基础的情况。此方法主要优点是扩大基础后并不对原有基础有任何影响，反而会增加原有基础的稳定性，施工的安全系数高。

3.3 加大截面法

该方法是通过在桥梁的顶部增加一层钢筋混凝土，目的是为了与原有的桥梁形成一个新的主梁，以此可以达到提升主梁有效高度和增加抗压截面积的效果。增加桥梁整体承受力的方法之一便是增加桥面的整体刚度。当钢筋混凝土受到外来压力发生弯曲时，通过加大截面积可以有效的提高其正截面的抗弯能力。适用范围:这种加固方法在梁(板)桥的加固中被广泛应用;优缺点:加大截面法计算简单方便，能够显著改善原结构强度和正常使用要求，同时裂缝可以得到修复。施工较为方便，加固后对原桥的整体效果没有太大改变，外观有了少许改变。应用此法进行加固时，混凝土的养护龄期较长。

3.4 预应力加固法

该加固方法是采用外加预应力钢拉杆或者对桥梁整体进行加固的方法。该方法特点是外加预应力的钢拉杆以改变原有桥梁内力的分布，从而达到加固的目的。

3.5 碳纤维加固法

该加固方法具体是用碳纤维布与要加固构件的表面用高性能粘接剂相互粘接在一起，当结构的荷载增大时，碳纤维布与被粘接对象共同发挥作用，同时提高构件的承载能力，以此达到加固的目的。

4 总结

危旧桥梁的改造及加固需要全面考虑桥梁本身的实际结构情况，对桥梁改造、加固做出客观的分析、设计。在改造和加固及设计的同时要遵循上述加固的原则和设计方法。

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