河北省交通规划设计院
1概述
随着我国经济实力的不断增强，农村的生活水平日益提高，交通运输事业迅猛发展，其与平原灌区旧桥承载力不足、老化、破损之间的矛盾越来越尖锐。若对灌区内数量众多的小型农桥全部重建，需要大量的资金。只有通过对旧桥、危桥的加固、维修以及评价现有桥梁的承载能力和安全度，正确地评估结构物的损伤程度，合理地对桥梁进行加固维修，以提高桥梁的可靠性，来解决这一难题。
由于目前我国对结构可靠度的研究只限于理论方面，而且又侧重于可靠度设计方面，对结构耐久性方面的研究特别是耐久性评估理论的研究，还落后于可靠度设计的研究。在结构的鉴定、维修加固中，我们可通过现在推行改进的一次二阶矩法、JC法、蒙特卡罗法，分析结构系统可靠性的 ß 分支法以及钢筋混凝土桥梁耐久性的模糊综合评估等方法，准确预测出其剩余寿命，制定出科学的加固方案，保证结构在寿命延续期内的安全性，以节省大量的维修加固资金。
近年来，由于新材料、新理论和新技术的发展，国内外提出了大量的新的加固维修技术。桥梁经维修后，大大地提高了其承载和通行的可靠性，取得了显著的经济效益和社会效益。下面将平原灌区农桥常用的维修加固技术，同大家做一下探讨。
2钢筋混凝土梁桥上部结构加固改造技术
钢筋混凝土梁桥通常包括简支梁（T形梁、钢筋微弯板组合梁、矩形梁及板梁等）、悬臂梁及连续梁桥，数量多，在桥梁加固工程中所占有的比重最大，加固的原则应在保证结构安全的前提下，尽可能不损伤原构件并发挥原有构件的能力，尽可能减少附加的，尽可能不影响建筑物的使用功能，在进行承载力验算时，应注意如下问题：（1）、结构的计算图应根据结构上的实际荷载、构件的支承情况、边界条件、传力途径等实际受力情况确定。（2）、验算结构的截面积，应考虑结构的损伤、缺陷、腐蚀和钢筋的锈蚀等不利影响，按结构的实际有效截面积进行验算，并考虑加固部分应变滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作的程度，对总得承载力应予以适当折减。（3）、进行结构承载力验算时，应考虑由于结构局部损伤、施工偏差、旁弯、下挠、温度影响等引起的实际偏心，结构变形、温度作用等造成的附加内力。（4）加固后使结构重量增大时（如结构重量的增大大于结构上荷载总和的10%以上时），尚应对被加固的结构及建筑物基础进行验算。
2.1下撑式预应力拉杆——喷射砼加固
钢筋混凝土桥需要加固时，如果桥下净空能满足通航、渡讯要求，可采用在梁下设置预应力拉杆，并喷射砼作为保护层进行加固。加固设计时一般采用粗钢筋作为拉杆，两端锚固在梁头，中间用单柱、双柱或多柱支撑，然后喷射一层5-8CM厚的混凝土作为保护层，与原混凝土梁组合受力，按照施加预应力的不同方式，一般分为横向拉紧张拉法、纵向张拉法、竖向顶撑张拉法。
值得强调的是，有不少地方采用上述三种下撑式预应力拉杆加固法加固桥梁时，没有在加固杆外加一层保护层。从而使加固杆件暴漏在结构外面，造成杆锈蚀或梁下支撑位移，影响加固效果。因此，建议采用喷射混凝土保护层的办法，既易于施工，又能保证施工质量，保证混凝土与原桥和拉杆之间有良好的粘结力，减小预应力损失，同时还能防止拉杆锈蚀，增大梁的截面积，提高原桥的承载能力。
2.2预应力钢丝束----喷射混凝土加固
该法系沿梁腹侧面按抛物线开设预应力钢丝束，在梁底每隔一定距离（50---100CM）设置一个定位箍圈或在腹上埋设定位梢，用来固定钢丝束的几何形状，钢丝束的两端穿过梁端翼板上自斜孔伸至梁顶锚固。
对钢丝束施压应力后，再喷射混凝土作保护层，防止锈蚀。由于设置预应力钢丝束将会增加梁上缘的拉应力，造成桥面板的损坏，经验算强度不足时，还应同时考虑加厚桥面板，并使新老混凝土结合为整体，共同受力。
这种加固技术所用的设备简单，不减少桥下的净空。采取半边施工和喷射混凝土作为钢丝束的保护层，可以不中断桥上交通进行加固补强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3增大构件截面加固
有一部分桥梁，由于修建时对荷载等级要求不高，按当时荷载等级对于今天交通事业的发展表现出了荷载等级偏低，承载能力不足的弱点，其主要原因之一是原桥截面偏小，不能满足荷载等级提高的要求，对于这部分桥梁可以采用增大构件截面的方法进行加固，增大构件截面的途径有增加受力主筋截面、加大混凝土截面、加厚桥面板和喷锚加固四种方法。
（1）喷射加固法适用于原桥截面积过小，下缘主拉力应力超过容许值出现裂缝，而桥下净空又允许的情况。
（2）增焊主筋法适用于结构因主筋应力超过容许范围而又受到桥下净空限制不宜加大截面高度的情况。
（3）增大梁肋法多用于T形截面桥，这类桥常因原截面高度不够或面积过小，导致承载能力不足和病害的发生。对于这部分桥梁通常是将梁的下缘加宽加强，扩大截面，并在新混凝土截面中增设受力主筋。新增加的混凝土一般采用悬挂模板现场浇筑。
（4）加厚桥面板法一般只适用于跨径较小的T形梁桥或板梁桥。这是由于加厚部分会使桥梁自重和恒载弯矩增加较多，并且仍然是原结构下缘受拉钢筋应力控制设计，因此在加厚前应对梁（板）的受力状况进行详细的分析，在梁（板）下翼缘强度容许的限度内确定桥面的加厚高度。
2.4粘贴加固
近十几年来，国内外在用化学粘结剂从结构外部粘贴补强材料（钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维布等）加固混凝土桥梁方面进行了大量的研究开发工作。目前常用的粘结剂是环氧树脂。用环氧树脂粘结钢板、钢筋、玻璃钢板、碳纤维布、芳纶纤维布等，可以取得提高构件的抗剪能力以及减少裂缝扩展的效果。这是一种施工简便，不减少桥梁净空，并可以在不影响交通的情况下施工的加固技术。
2.5增加辅助构件加固
（1）对于结构基本稳固而需要提高荷载标准的T形梁，可采用增加纵梁的方法加固。为使新旧结构联结为整体，必须将新旧纵梁的横膈梁内的钢筋焊接起来，或预埋钢板焊接，并在横膈梁下部增设两根贯通全桥宽的拉结钢筋，加大横膈梁下缘的混凝土截面，将钢筋包裹起平，桥面混凝土应整体浇筑。
（2）对于某些因横向整体性较差而降低了承载能力的梁式桥，在加固时可采取增加横梁的办法来加强各纵梁之间的横向联结。
3墩台加固兼补强
3.1加桩加固
在桥台底下有软弱层或桥台基础未置于坚硬的岩石基础上而发生沉降以及桥墩的基础被严重冲刷时，可采用在桥台外围加桩、在沉井基础内加桩、或者在桥墩上、下游加桩并扩大原承台，以此提高基础承载力，增加基础稳定性。通常采用的加桩方法有旋喷桩加固、钻孔灌注桩加固、打入预制混凝土桩以及钢管桩加固等。
3.2预应力钢筋或拉杆加固
当桥台尚未稳定，桥台与拱上侧墙等结构已经变形或可能变形时，一般可采用预应力筋张拉及设置拉杆的方法进行加固。拉杆可以用钢筋混凝土制作，亦可以用钢筋制作。
3.3扩大基础加固法
对于基础承载力不足，或埋置太浅，而墩台又是砖砌混凝土刚性实体或基础时的情况，扩大基础底面积应由地基础度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以选定。
3.4箍套加固法
当墩、台或柱基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，可以采用在有缺陷的墩、台和桩基等的外围浇筑一层钢筋混凝土箍套或粘贴芳纶纤维布的方法进行加固补强。
论文作者:王岳辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/27
标签：结构论文; 截面论文; 混凝土论文; 预应力论文; 桥梁论文; 拉杆论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年13期论文;