摘 要：我国正在处在经济高速发展的时期，桥梁和公路等交通路线对我国经济的发展有着很好的促进作用，但是不少的桥梁存在着裂缝以及结构不稳定等问题，对此需要进行桥梁加固维修，加强对市政桥梁加固维修技术的应用，增强我国桥梁的结构性能延长桥梁的使用年限，本文主要就市政桥梁加固维修技术及其应用进行相关探析，仅供大家参考。
关键词：市政桥梁；加固；维修技术；应用
引言：桥梁的加固与维修是指在桥梁实际的使用过程中，保证其状态完好，在其寿命期内很好地完成交通衔接任务，随着改革开放的不断发展，我国的基础设施建设不断完善，作为市政路网主要组成部分的桥梁工程的新建已经不断减少，随之而来的是对已建桥梁的养护、加固、维修以及改造。桥梁加固技术主要是采用科学的管理方法、合适的施工技术，以避免桥梁工程各种施工病害的发生，延长桥梁的使用寿命。在道桥基础设施建设不断完善、结构日益复杂的今天，桥梁的检测、维修和加固技术在经济建设中的作用显得日益重要。
1.关于桥梁加固维修的概述
1.1加固维修桥梁的意义
随着交通运输事业的快速发展，各级公路桥梁承担的交通载荷和流量越来越大，致使桥梁结构的安全性受到了严峻的考验。
桥梁不能满足现代交通运输使用要求有三种情况：
(1)桥梁使用一定年限之后出现结构陈旧老化、破损现象，承载力明显降低，已不能达到原有承载能力而产生安全隐患的，必须予以加固维修，使之恢复或超越原有设计的承载能力;
(2)桥梁基本完好，但当初设计标准低，经过一段时期的交通发展，荷载标准不能满足新交通的需要，需对其加强才能适宜新的交通需求;
(3)桥梁设计标准合理，结构基本完好，但桥梁遇到某种特殊需要，原设计没有包括在内的荷载或结构变化，而需要临时提高其承载能力的。
受损桥梁的治理，包括维修和加固两个方面。由于桥梁缺陷和损伤程度、原因不同，治理方法也不同。一般情况下，维修的目的是提高结构的耐久性或改善结构的工作性能加固的目的则主要是恢复或提高结构的安全性和可靠性。
很多资料表明，当前有些交通发达的国家，桥梁建设的重点已放到了旧桥的加固与改造方面，而新建桥梁已降为次要地位。国内旧桥加固或改造的经验表明，在一般情况下，桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10%-20%，双曲拱桥的加固改造费用更高达新建桥梁费用的20%-40%。因此，加速我国旧桥加固或改造技术的研究，不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务，而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。
1.2桥梁维修加固原则
(1)根据本同桥梁的结构和材料特点，在成本可控的前提下，采用不同的加固维修方法，更换或修复损坏的桥梁构件，使桥梁整体恢复到原有的设计承载能力，保证桥梁的设计使用寿命。
(2)对一些通过加固维修不能恢复原有设计承载能力但又必须继续使用的桥梁，要确定好加固后桥梁的实际荷载等级和桥梁的剩余使用寿命。
(3)一般情况，不宜通过桥梁加固提高原有桥梁的设计承载能力;也不宜通过桥梁加固改变桥梁的结构受力体系。
(4)用于桥梁加固维修的材料必须通过国家权威检测机构检测认证、各项性能指标满足现行规范和设计要求。
1.3加固方案的选择
依据实际情况，从以下情况中选择合适的加固方案：
(1)原构件与新加部分协同工作，同时达到承载力的极限状态;
(2)原构件能充分发挥作用，后加部分的承载力进行折减;
(3)原构件承载力折减，后加部分充分发挥作用;
(4)按材料的本构关系，构件受力形式和原构件的应力水平，从理论上计算构件加固后的极限承载能力;
(5)当原构件承载力与设计荷载值相差不多时，不考虑后加部分直接受力，而仅考虑其辅助作用。
合理的加固方案应该达到加固效果好，对使用性能影响小，技术可靠，施工简便以及经济合理。
2.旧桥加固维修的常用方法
每一种加固维修方案都有一定的适用范围，其适用范围主要由桥梁需要加固的原因和结构的特点、结构所处的环境、当地具体条件，尤其是对加固后桥梁的功能要求所决定的。在实际操作中，针对不同的桥型、不同的病害和在不同的环境下，需要选择的加固方法也各不相同。根据旧桥需要加固维修的薄弱位置不同，可以分为旧桥基础的加固、旧桥墩台的加固、旧桥主梁的加固、旧桥桥面铺装层的加固和旧桥裂缝的修补。
2.1旧桥基础的加固
由于受原设计标准限制或基底地质情况变化，有些旧桥的地基承载力不足。面对这种情况，就要考虑扩大桥梁基底的承载面积，比如增设基桩或扩大承台面积，以提高桥梁基础的承载力，确保桥梁基础的稳定性。
2.2旧桥墩台的加固维修
桥梁墩台的常见病害主要是开裂和空洞。墩台开裂通常是由桥梁基础位移以及超限运输造成的，通常采用钢筋混凝土围带或者是钢箍进行加固维修。若墩台上有空洞，可以通过开凿一些通眼，使用压浆机灌注砂浆进行加固修补。对于公路桥梁中非常常见的U型桥台，通常出现的病害是台后路面下沉和台身开裂。这样的病害可以综合运用各种方法进行加固修补，譬如侧墙修复、裂缝修补、设计圈梁等，这些方法在已实现的旧桥加固维修中取得了良好的效果。
在海滨大道改造工程实施过程中，发现原有的录塘河桥以及文保河桥因使用时间长和长期超载车辆行驶，造成了桥墩台有不同程度的下沉和部分台身开裂。经现场勘察研究后，采用增加圈梁，裂缝注浆方式进行了维修加固，保证了桥梁的安全正常使用。
2.3旧桥主梁的加固维修
主梁是桥结构中直接承受各种荷载并传递给桥墩的结构，也是桥梁结构中最容易受到损伤的部位。主梁的加固方法有很多，比如增大截面加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板加固法、改变结构体系加固法、增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法、增加横向联系加固法、粘贴纤维复合材料加固法等等。
2.4桥面铺装层的维修
旧桥桥面铺装层出现问题的主要表现有表观不平整、裂缝、泛油、摩擦力不足等等，其原因是多样的，有先天的缺陷也有后天的使用不当。其中先天原因有设计水平的限制、原材料的选用以及施工工艺及质量的制约等;后天原因有交通流量和交通载荷过大，管理和养护不到位等。对于缝宽较小的裂缝通常的处理方式是灌缝处理，若缝宽较大或是其他病害，则可以采用局部铣刨重新铺装，或加铺表面整治层等处理方式进行维修。
在人民大道改造工程中，人民大道一号桥、二号桥桥面铺装因交通流量和交通荷载过大，已出现不同程度的损坏，为保证桥梁正常使用，对以上两座桥梁的铺装层全部铣刨并重新铺装。
2.5旧桥裂缝的修补
桥梁混凝土裂缝一般分为结构性裂缝和非结构性裂缝。裂缝的处理，应分析裂缝的成因，根据不同构件、不同部位、不同的裂缝形态选择适当的修补方法、修补材料和修补顺序。裂缝的修补通常可以结合粘贴钢板加固等方法，其常用处理方法有：
(1)表面封闭法：适用于宽度小于0.15mm的裂缝处理;
(2)自动低压渗注法：适用于数量较多、宽度在0.1-1.5之间的裂缝处理;
具体来说，对于普通钢筋混凝土构件，当裂缝宽度小于O.15MM时，清除混凝土表面粉尘、油污，并用水冲洗表面，用ZV胶与水泥按1：1的比例配制聚合物水泥浆并对裂缝所在区域涂刷3-4道，保证前后两次涂刷的方向垂直;当裂缝宽度大于等于O.1MM时.首先封闭裂缝.跨缝安置注浆(保证至少2个)并严格按照施工工艺要求注人KT胶.待注入材料凝结后.铲去裂缝表面和封缝材料并清理混凝土表面。裂缝灌注施工具体顺序图如下：
图1、裂缝灌注施工程序图
3.对国内桥梁维护维修的思考
根据笔者对近几年国内垮塌桥梁的关注，发现以下特点：预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而这种病害在刚刚成桥的检测和试验中无法体现，特别是梁体的下挠，在成桥荷载试验时，桥梁的承载力能够达到要求，但运营阶段，在荷载特别是负载作用下，跨中将持续下挠。这是由于有效预应力不均匀度过大造成的预应力损失过大，相当于有效预应力大的钢筋承受了本应该所有预应力筋承受的力，这样有效预应力大的钢筋在使用阶段逐渐屈服，梁体也随之下挠。而随着梁体下挠和开裂的不断发展，桥梁承载力将严重下降，甚至有断裂的危险。
钢结构桥梁，关键构件存在局部强度不足或缺损，是不少桥梁事故的重要原因，值得我们高度重视。
笔者认为，重要桥梁的智能监控系统是现代桥梁设计的必要元素。需要采用可靠的手段和设备(传感器,GPS等数据采集、数据评估分析、传输处理等设备)组成有效的桥梁智能监控系统，对桥梁整体和关键部位的应力应变、位移、荷载、损伤情况等进行监控，建立有效的桥梁预警和养护维修管理机制。保证桥梁在寿命基期内正常运营。
同时，建立并完善各省市和全国统一的公路桥梁管理系统：根据历史的和已有的桥梁健康监测系统资料，将全国的桥梁状况进行数理统计分类，完善现行的养护和加固规范，桥梁的加固维修纳入统一的规范化管理。
4.总结与展望
4.1总结
为了实现质量、安全、工期、造价四大目标，施工中必须有套完整的质量、安全保证体系和措施，否则将达不到预定目标。
(1)施工过程中严格按照相关规程规范要求、设计图纸要求和施工工艺要求操作施工，并按“施工进度计划横道图”和网络图控制施工进度。质量控制注重施工前和施工中的过程控制，以预防为主，加强对工作质量、工序质量和中间产品质量的检查，以良好的工作质量来保证工序质量，促进工程质量。
(2)做好生产班组的自检、互检和交接检以及专检工作。施工前对工程所采用的原材料进行严格检验，并报请监理工程师审批后方可使用;施工中实行工序交接单制度，上道工序完成，经检验合格后方可交接，进行下道工序的施工。
(3)制定全面细致的安全质量保证措施，与工艺紧密相连，使该项工程有工艺规程，有技术保障，有安全质量保证措施。
(4)完善经济责任制，工程质量的优劣与奖金挂钩，严格奖惩制度。
4.2展望
随着科技的进步，桥梁的加固方法必将越来越先进，传统的加固方法除了它的简便易行，材料经济而继续得到青睐外，新兴的桥梁加固方法将会从材料、加固工艺作为着眼点，对未来桥梁加固肯定会带来新的变革。此外加固后的效果评价也是我们以后研究的着重点之一，这对加固后的桥梁具有实际意义。选择最佳加固形式做出最优控制，努力提高其加固效率，为我们带来最大的经济效益与社会效益，这是我们工程人员一个前进的方向，相信未来的桥梁加固方法研究将会有更加广阔的前景。
参考文献
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论文作者:林崎身
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月
论文发表时间:2017/4/14
标签：桥梁论文; 裂缝论文; 结构论文; 荷载论文; 构件论文; 病害论文; 承载力论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月论文;