摘要：预应力混凝土桥梁的加固是行业内的热点问题，本文通过对桥梁加固修缮的方法进行讨论，主要有结构性加固和非结构性加固，结构性加固又分为了主动加固法和被动加固法，其中主动加固法内的改变结构受力体系加固法兼备了主动受力和被动受力的优点，更加的有利于桥梁的加固和修缮工作。虽然非结构性加固不像结构性加固一样对桥梁的安全质量起关键作用，但其对于人们在桥梁使用感受上有着极大的影响。
关键词：桥梁加固；裂缝处理；结构受力
一、引言
随着混凝土结构的发展，其在建筑行业的运用形式更加的多种多样，同时，时代和经济的发展为也对其提出了许多新的要求。预应力混凝土结构是混凝土结构中非常重要的一个分支，有着受力性能和耐久性能等良好的特质，并且其刚度大、造价低也为桥梁的建设所青睐。预应力混凝土桥梁结构在桥梁的建设中的广泛运用的同时，也存在许多相应的问题，有待解决，例如，桥梁的开裂，挠度的增大等问题，这些问题伴随着桥梁所应用的预应力混凝土结构而来，由于预应力混凝土桥梁结构的自重较大，抗裂性能较差，同时加上施工的不规范等情况的发生，桥梁加固成为解决这些问题的关键。因此桥梁的加固成为业界普遍关心的热点问题。桥梁的加固在现实操作中考虑到交通的环境往往是带载加固的，而桥梁本身的自重又非常大，这使得桥梁加固设计时考虑相应的受力更加复杂。在桥梁的加固设计中，要对其进行分阶段受力的分析。这是由于其在使用时受到的恒载及其自重产生的内力是由没有加固前的部分承担的，而加固后受到的活载及其加固的部分产生的内力是由加固的部分承担的。而即便我们假想地将内力部分分成两个部分，但实际上每个部分都不可能独立的作用，而是彼此之间相互关联，因此这使得加固设计更加的复杂。本文将对预应力混凝土桥梁结构的加固分别从以下几个方面展开探讨：桥梁的加固原则、桥梁加固的方法、裂缝处理的方法。
二、桥梁加固设计的基本原则
由于桥梁的结构具有整体性，在加固时无法准确的分析桥梁本身的受力情况，因此不能够随意的对桥梁的结构部分进行不必要的拆卸以及更换。根据《公路桥梁加固规范》，桥梁的加固需要遵守以下基本原则；
首先，在进行加固的施工操作之前，要求具备桥梁的竣工图和设计图，以及对桥梁进行检测的受力评估图，确保加固的范围正确得当，有足够的数据支持。同时，加固设计应该考虑新旧材料结合的差异，以及材料随时间劣化的影响，运用到的几何参数必须使用监测评估的数据。其次，加固设计完成后需要进行结构受力性能以及变形等的验算，还有一些非常容易被忽略的因素，如混凝土的徐变、预应力随时间和受力逐渐减小等影响。最后，改变结构体系进行加固时，任意截面的内力不得超过材料强度的设计值。
三、预应力混凝土桥梁结构加固的方法
对于预应力混凝土桥梁的加固，在工程上通常分为结构性加固和非结构性加固两个方面。结构性加固是指对与受力构件的加固，这与桥梁本身的安全质量息息相关，结构性加固一般有对于桥梁承载力不足采取的相应的加固、对于桥梁挠度的增大以及混凝土开裂等的加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而非结构性加固是指不对桥梁的安全质量发生影响的加固，这类加固有对桥梁的围护结构进行修缮，对于桥梁的表面铺装层的重新铺设，或者伸缩缝的改造等等。这部分的加固虽然不会对结构本身的安全有所影响，但是通过加固可以使得人们对桥梁在使用感受上有很大的提升。很明显，对于待加固的桥梁来说，结构性的加固是更加的必要的。同时，结构性的加固从受力的本质上又被分为两种：既被动加固和主动加固。顾名思义，被动加固是说桥梁加固后的部分受力是被动的，只有当原结构手里发生改变，新旧材料协同受力时，才承担内力，而且仅仅承担活载和后来产生的恒载。而主动加固是指对新增加的构建采取一些措施，使得加固的部分主动的承担受力，不仅是对活载及其后来产生的恒载，更加能够根据现实的受力情况进行调整，改变原有结构的受力情况，改善原有结构中的不利的结构内力分布，对其受力性能进行改善。从而提高桥梁的安全质量。
四、桥梁的被动加固法
在这里简单介绍两个桥梁加固的被动加固法。他们分别是增大截面和配筋加固法和粘贴钢板和碳纤维布加固法。增大截面和配筋法是过去常用的一种加固法，是通过在梁或者板底和侧面浇筑混凝土同时配置受力钢筋，增大截面高度和配筋率，来使得新旧梁板和钢筋协同作用，以此来达到加固桥梁的目的。但是由于这种加固方法在施工时，需要将原混凝土面清理干净同时打磨粗糙，所以整个施工过程都在板底进行，施工的难度较大，使得施工的质量难以保证，因此逐渐被碳纤维布加固法所取代。粘贴钢板和碳纤维布法加固是从国外引进的一项技术，是通过将钢板或者碳纤维布通过粘贴剂和锚固设备粘贴锚固到桥梁受拉或者其他薄弱的部位来对桥梁进行加固的。这种加固方法不会改变桥梁原有的结构和受力方式，而且施工简便，技术成熟可靠。因此这种方式目前被广泛地运用在桥梁加固当中。当然，它也存在一定的缺点。例如，碳纤维本身的脆性和耐火性能差，使得它在应用范围上有一定的限制。
五、改变结构受力体系加固法
前文已述，主动加固法是通过主动受力的方式来对桥梁进行加固的，能够改变原有的结构受力性能。通过改变结构的整体受力来提高混凝土结构的承载能力。而改变结构受力加固法同时兼备主动受力法和被动受力法的双重优点。这种方法除了能够提高结构整体的承载能力之外，还能够使原有的受拉区域变成受压区域，使受拉裂开的截面变成不受原有拉力的受压截面。能够增大结构刚度和减小挠度。
六、裂缝处理的方法
裂缝产生的原因有很多，例如，混凝土收缩徐变，施工工艺，气候条件等都会引起裂缝的产生。对于裂缝的处理方法主要有三种，分别是表面封闭法、灌浆法和粘贴加固法。表面封闭法即是对混凝土表面进行封闭的方法，是处理裂缝最常用的方法。
七、结语
通过对预应力混凝土桥梁的加固方法进行讨论，有助于预应力混凝土加固方法的改进和普及，很明显，改变结构体系加固法是更加常用而且性价比较高的方法，对于不同的桥梁的加固，需要根据其实际的情况进行检测同时采取更加有效的加固修缮的方法，来帮助其正常的工作。
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论文作者:王高峰1,文豪2,谢金成3
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/8/5
标签：桥梁论文; 受力论文; 预应力论文; 结构论文; 混凝土论文; 结构性论文; 方法论文; 《防护工程》2019年8期论文;