橋梁加固技術的探討
2016-04-18
橋梁維修加固技術是對有缺陷、病害的橋梁進行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋，它是一項技術性很強的工作，一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結構，另一方面要求加固補強的部分與原結構成為整體，共同工作。常用的加固改造技術方案有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結構受力體系等方法或加固受力構件，達到增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結構穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當清潔、改善外觀形狀、對表面進行防護美化、加強安全性設施（如改善人行道、欄桿柱及扶手）這對改善服務性能和延長現(xiàn)有結構使用壽命，也都起著重要作用。
1.橋跨結構加固技術
1.1橋面補強層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分都能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。
1.2粘貼受力筋（錦綸纖維、鋼板、碳纖維）加固法
當交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向力筋出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時．粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴重的橫向裂縫采用粘結劑及錨栓，將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位．使其與結構形成整體，達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是：不需要破壞被加固的原結構的尺寸；施上工藝簡單，施工質量較容易控制；施工工期短。
1.3增設縱梁加固法（拓寬改建）
在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，則兼有加寬的作用。
1.4錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網的受噴面上，凝結硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。
1.5改變結構受力體系加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結構受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡支梁下增設支架或橋墩，把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支變連續(xù)梁，或在梁下增設鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內應力，達到提高梁承載力的目的。
1.6增大截面和配筋加固法
當梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎承載力，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。
1.7體外預應力加固法
對于鋼筋混凝土或預應力混凝土梁或板，采用對受拉區(qū)施以體外預應力加固，可以抵消部分自重應力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應力加固法優(yōu)點是：（1）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調整原結構的受力狀況，提高承重結構的剛度、抗裂性能；（2）由于承重結構自更增加小，故對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節(jié)省對墩臺及基礎的加固；（3）對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；（4）預應力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。
1.8拱圈增設套拱加固法
當拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板，且墩臺無病害，基礎沉降滿足加固后的要求，同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。
2.墩臺基礎加固
2.1擴大基礎加固法
擴大基礎底面積加固法，稱為擴大基礎加固法。此方法適用于基礎承載力不足或埋深不夠，而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎。擴大基礎底面積應由地基承載力計算確定。當?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎底面積加固的方法，主要由地基變形計算來控制加固設計。
2.2增補基樁加固法
橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層，或基礎底面未設置在堅硬的持力層上時，墩臺發(fā)生沉降；或樁基礎深度不足；或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎周圍補加鉆孔樁，或打入鋼筋混凝土預制樁，與原承臺或基礎相連，以此提高基礎承載力、增強基礎穩(wěn)定性。
2.3鋼筋混凝土套箍或護套加固法
當橋梁墩臺病害由于基礎埋深不夠或施工質量控制不嚴等原因造成的，導致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設三道帶箍，其間距大致相當于橋墩側面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10，厚度采用10~20cm。當墩臺損壞嚴重，如墩臺身嚴重開裂或大面積表面破損、風化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設置鋼筋混凝土護套的方法加固。
2.4墩臺拓寬加固法
當墩臺不夠寬是，在復核基礎承載沒問題時，可以利用原墩臺加設懸臂帽梁進行加寬。
利用舊橋臺基礎，在墩臺帽挑出懸臂加寬部分，以便安裝加寬的上部結構。增設承載力高和剛度大的新縱梁采用植筋加固技術與舊梁連接，共同受力；對跨徑較小的有病害及承載力較小的拱橋或板橋，采取拆除舊橋上部，重新預制安裝或現(xiàn)澆梁、板；對跨徑較大的拱橋或梁板橋，對原舊橋部分應進行提高荷載等級加固后，增設新縱梁或拱肋加寬。 ⑵ 采用增補樁基加固法，增加鉆孔樁或打入樁，上接柱式墩臺，擴大承臺或系梁，使新增樁基與原有樁基共同受力，加寬蓋梁，增設縱梁采用植筋技術與舊梁連接。
3.結論
橋梁加固是一項系統(tǒng)工程，橋梁工作者要深入了解既有橋梁維修加固的方法，對加固工作的技術、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結、交流，在工作中靈活運用，以使橋梁加固工作不斷進步。總之，在橋梁養(yǎng)護工作中，應加強橋梁日常養(yǎng)護、橋梁檢查及維護管理工作，減少和預防橋梁病害，及時掌握橋梁的技術狀況。對橋梁加固改造工程應制定其切實可行加固改造設計方案，加強橋梁加固改造工程施工管理工作，確保工程施工質量滿足設計的要求，保證橋梁安全使用，延長使用壽命，發(fā)揮更大經濟效益。
