摘要：桥梁的加固维修问题已经成为世界普遍关注的课题，而且我国新建桥梁技术发展较快，但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后。随着桥梁使用时间的增长，损伤程度也会越来越严重，病害会不断发展，为保障桥梁的安全运营，延长其使用寿命，就要在检测评估的基础上，对那些承载能力不足、使用性能较差或耐久性能不满足要求的结构或构件，进行有针对性地维修加固。文章对影响桥梁稳固的原因进行了分析，并简述了一些桥梁加固的常用方法。
关键词：桥梁；结构；加固
桥梁加固涉及的内容十分广泛，包括了桥梁实际状况的检测鉴定、加固设计计算、加固方案工艺比较选择以及投资效益的优化等方面。通常桥梁下部结构具有足够的承载潜力，足以满足上部结构补强加固所增加的重量以及活荷载对它的要求。如墩台与基础的承载能力不足，或者上部结构的缺陷、承载能力的降低等是由于墩台与基础的沉降、位移或缺陷等引起的，则应对原桥墩、桥台及基础进行必要地补强加固桥梁墩台与基础的补强加固技术，一般通过对桥墩、桥台结构的补强、限制或减小墩台的位移，或增加原基础的承载能力。
1、影响桥梁稳固的主要原因
一些旧桥尤其是上世纪七八十年代的桥梁设计标准低，导致公路与运输之间的矛盾日益突出。一方面，设计荷载越来越大。随着桥梁设计规范的不断发展，公路桥梁的设计荷载已由汽车－6级、汽车－8级、汽车－13级发展到汽车-15级、汽车-20级及汽车超20级，并呈继续增大的趋势。另一方面，通行能力不足。桥面宽度不足，桥梁平面线形、纵断面线形标准太低，桥上通车净空或桥下通车净空不足。桥梁施工存在着缺陷。大多数桥梁施工时因为勘测不够到位，造成桥梁施工不知基底地质、不知基础深度、不知隐蔽部分的尺寸。同时，由于河床屡遭洪水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台基础外露、冲空，产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂，影响到了桥梁的安全。超负荷使用。随着经济的发展，交通量不断增大，重型车辆增加及超载现象严重，超限运输的出现和增加，桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。
2、桥梁加固的原则及方案选择
2.1桥梁加固的原则
桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。因此，桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则，只有在复杂的情况下，才更改其结构。如仅加固仍不足以适应交通运输的需要，必须进行重建桥梁的一部分或全部时，则重建桥梁需考虑到将来的发展，并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。
2.2桥梁加固方案的选择
加固方案与诸多因素有关，选择合理的加固方案非常重要。加宽加固同时进行时，宜将加宽部分与原桥连为整体，以充分发挥新加部分的卸载作用。优化组合，更能体现出加固效果及经济效益，但还应注意以下几点：
(1)不同的加固方法有对应的设计计算方法；
(2)加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约，如原结构配筋率、截面尺寸等，不可能无限制地提高承载能力；
(3)对于大跨径复杂桥梁结构的加固计算，一般要做结构整体分析，有效工具是有限元法，必要时应考虑非线性影响。
3、桥梁加固的常用方法
3.1箍套加固法
当桥墩、桥台等下部结构承载能力不足、施工质量不好、水流冲刷磨损、风化剥落、排水不良以及其他因素如地震、火灾、船舶和漂浮物撞击等造成损坏、变形、侧移及鼓肚等各种病害时，可以对有缺陷的桥墩、桥台等采取外围浇筑一层钢筋混凝土箍套，或粘贴纤维布、芳纶纤维布的方法进行加固补强，其中以钢筋混凝土箍套最为常用。原则上，钢筋混凝土箍套厚度不宜小于10～15cm，并注意通过植入钢筋、布设化学锚栓与原结构形成整体。
减小土压力。
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3.2采用钢筋砼框架加固法
对于尚在维持正常交通运输的桥梁，其台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担，框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中，取消了钢筋砼立柱，仅在桥台上凿出牛腿的位置，将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架，这不仅减少了工作量，而且施工方便。采用这种方法加固的桥涵，经多次实地观察，处理效果良好。
3.3预应力拉杆加固法
当桥台尚未稳定、桥台与拱上侧墙等结构物已经变形时，可采用设置拉杆或锚索的方法进行调整加固。拉杆可采取预应力索或粗钢筋制作，亦可采用预应力混凝土构件。
3.4桥墩加高方法
当桥墩沉降过大、影响到桥下净空，对桥梁正常安全运营构成了严重威胁时，或有些情况下，旧桥的设计高程、桥下净空不能适应新的使用条件，此时就可采用桥墩加高的方法，以满足使用条件。在现有的技术条件下，桥墩加高多采用不移除上部结构、直接顶升加高的施工方法。桥墩顶升加高是一项比较复杂专门的工法，既可以顶升梁体、加高桥墩（帽梁），也可以剪断桥墩后、顶升桥墩、再将桥墩浇筑为整体，视需要顶升的量值而定。
3.5桥台帽梁拓宽方法
一些情况下，需要对旧桥进行拓宽，随着上部结构的拓宽，下部结构桥墩、桥台也要随之加宽。当原结构布置有桥台或帽梁时，常常采用接长帽梁（墩台帽）的做法，也可视情况增设新的下部结构。
3.6桥面铺装层的加固法
桥面铺装层开裂或剥离等病害,通过有限元计算结果分析可知,在铺装层结构厚度一定的情况下,铺装层的模量比对铺装层的受力状态影响很大。首先,清除或刨洗桥梁原铺装层。在清除过程中注意处理的厚度等。在使用机械清除时,尤其注意不得损坏老桥的预制梁板、伸缩缝等构造。其次,认真清洗老桥面。对已经刨洗完毕的老桥铺装层及时外运,用人工清扫废旧料,用高压水冲洗梁板顶面,使之清洁并干燥。最后,重铺新桥面:水泥砼桥面铺装在浇筑砼的强度达到设计等级后,才可开放交通,其车辆荷载不得大于设计荷载。如采用快硬水泥砼铺装,开放交通的时间需根据试验确定。沥青砼桥面铺装应待摊铺的混合料完全自然冷却,其表面温度低于50℃后,方可开放交通。需要提早开放交通时,可洒水冷却降温。伸缩装置安装完毕,预留槽浇筑的砼强度达到设计强度后,方可开放。
3.7扩大基础加固法
扩大基础底面积加固法，也称扩大基础加固法。此方法适用于基础承载力不足或埋深不够，而且墩、台又是砌筑刚性实体基础的情况。扩大基础底面积应由地基承载力计算确定。当地基承载力满足要求、而缺陷仅仅是基础不均匀沉降变形过大时，可采用扩大基础底面积加固的方法，扩大基础承压面以满足地基变形为原则。具体施工方法是：在刚性实体基础周围，加石砌圬工或少筋混凝土，扩大基础承压面。新旧基础应注意置入钢筋、牢固结合。
3.8增补桩基加固法
当桥梁桩基础基底下存在软弱涡层，或基础底面未设置在坚硬的持力层时；或因桩基础深度不足；或由于水流冲刷过大等原因造成墩台倾斜墩台会产生沉降；或因船舶、漂流物撞击而导致桩端头损伤，此时，桩基础会产生沉降、倾斜、破损等各种病害。对于这一情况，采用增补基桩加固是一种有效的加固方法。增补桩基加固法是基础周围补加钻孔桩（或打入钢筋混凝土预制桩、钢管柱），扩大原承台或基础、并牢固结合，以此提高基础承载力、增强基础稳定性。
4、结语
桥梁的加固维修问题已经成为世界普遍关注的课题，现今的桥梁病害主要出现在低等级公路中的桥梁，目前的桥梁维修加固任务主要是这些低等级的中小桥梁，其数量虽多但加固工程规模相对较小。而且我国新建桥梁技术发展较快，但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后。因此，进一步加强对桥梁的养护维修、加固及技术改造的研究及其工程应用有其重要意义。
参考文献：
[1]张劲泉，王文涛.桥梁检测与加固手册：上[M].人民交通出版社，2007.
[2]张劲泉，王文涛.桥梁检测与加固手册：下[M].人民交通出版社，2007.
论文作者:唐潇
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/5
标签：桥梁论文; 桥台论文; 桥墩论文; 基础论文; 结构论文; 荷载论文; 方法论文; 《基层建设》2016年19期论文;