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摘要：随着社会经济的高速发展，城市交通压力日益增大，对城市桥梁的建设规模和使用要求也越来越高。本文就市政桥梁结构加固设计方法进行分析和总结，根据市政桥梁加固的设计原则和相关原理，对市政桥梁的加固设计方法及适用范围进行浅析。
关键词：市政桥梁；结构加固方法；基本原则；研究与应用
前言
随着城市建设的飞速发展，交通量日益增大，城市桥梁所承担的通行任务越来越重。在桥梁后期运营过程中，随着结构病害日益凸显，如何做好桥梁维修、加固工作显得尤为重要。目前城市桥梁结构病害产生原因主要体现在施工、设计等方面，因此，加固和维修将基于恢复结构原设计荷载的前提下，采用相关技术加固措施，根据桥梁结构加固规范要求，提高结构承载力，改善结构受力状态，保障桥梁安全运营。
一、市政桥梁结构加固设计的基本原则
市政桥梁结构的加固设计基本原则是以不改变原桥梁结构形式为主要原则，通过修复或者增大构件截面尺寸来达到提高桥梁结构整体的承载能力或者局部承载能力。其主要目的是通过改变结构性能或者调整结构内力分布达到提高承载力。因此，在加固设计中，主要遵循以下基本原则：
1）维修加固时应尽可能减少对原结构的损伤，与原结构关系应尽可能协作利用；
2）加固技术应合理、经济、科学、可靠，具有长期加固效应，能满足结构耐久性要求；
3）桥梁加固设计之前应进行承载能力评价，之后应进行验算。
二、市政桥梁结构加固方法
（一）市政桥梁上部结构加固方法
相对桥梁的新建而言，旧桥的加固要复杂的多，主要是因为旧桥在经过长时间的使用以后，其材料和构件的力学性能均大大下降，对其力学性能不能进行准确地判定，且桥梁病害病害的原因也错综复杂。因此，在桥梁结构加固设计时，选用的加固设计方法显得十分重要，下面介绍市政桥梁中常见的几种结构加固方法及其应用。
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1．增大截面和钢筋加固法
当主梁强度、刚度、稳定性及抗裂性能不足时，通过在原有混凝土结构表面增加一部分混凝土，增大原有构件尺寸、配筋，使新增加的混凝土与原有混凝土协同工作，直观有效的增大结构的有效高度，提高构件刚度，从而使桥梁整体承载能力得到提高。如加大箱梁截面、增大T梁腹板、增加桥面板厚度等。
该方法通常应用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
2．体外预应力加固法
在需加固梁体的底板或腹板受拉区设置钢束，通过张拉对梁体施加预应力，使梁形成上拱产生反弯矩抵消外荷载产生的内力，一是抵消主梁部分自重，二是预应力与原结构组成一个整体共同受力，改善桥梁的受力状态，提高结构的承载力。
该方法施工简便、对交通干扰少，通常应用于加固梁式桥，包括简支梁（T梁、组合梁、板梁等）、悬臂梁和连续梁等，实际上是改变原有结构受力体系的加固方法。
3．粘贴加固法
采用高分子的粘合材料把钢筋或者碳纤维布等一些高强度材料粘贴在需要加固的构件表面，对原有桥梁结构的应力分布影响微小，保证在设计荷载范围内与原结构共同受力，从而提高桥梁的结构承载能力。同时能约束混凝土裂缝发展，改善梁体受力状态。
该方法适用范围较广，常用于斜、弯、坡及异型结构桥梁的结构补强加固，特别是箱梁内部作业空间受到限制、桥梁结构自重及桥下净空有严格要求的情况。
4．改变桥梁的结构体系加固法
采用一定技术措施改变原结构受力体系，降低控制截面内力，提高结构整体承载能力，达到加强原结构的目的。通常改变结构体系加固法有：多孔简支梁改为连续梁，单孔简支梁改为支撑梁，中、下城市拱桥改为拱——斜拉组合体系，连续梁、连续钢构改为矮塔斜拉桥，带挂梁T形钢构改为连续钢构等。
该方法应对新、旧整体结构的各受力阶段进行验算，并与增大截面法、粘贴法等综合使用。
（二）市政桥梁下部结构加固方法
1．增补桩基加固法
采用在桩式基础的周围补加钻孔桩或者进行钢筋混凝土预制桩的打入，扩大桥梁的原承台，将承台与桩顶连接在一起，使墩台的压力部分传递至新桩基，从而提高桥梁基础的承载力，加强基础的稳定性。
该方法通常应用于基础为桩基础的桥梁改造扩宽项目，基础有软弱层、墩台发生沉陷、桩基深度不足，桩基外露或发生倾斜等情况。
2．桥台新建辅助挡墙加固法
由于桥台的台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，因此应设法进行平衡桥台壁土压力的处理，在桥台的台背后增设一挡墙，以抵御过大的土压力。
该方法通常用于圬工结构桥台及基础处于软弱层的桥台结构。
3．套箍加固法
当桥墩、桥台等下部结构承载力不足，施工质量控制不好以及其他因素造成结构损坏、变形等各种结构病害时，可以采用增设钢筋混凝土箍套，或粘贴碳纤维布等方法进行加固补强。
该方法通常应用于桥梁墩台结构开裂、变形等情况。
4．扩大基础加固法
采用扩大基础底面积加固，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，采用扩大基础底面积加固的方法，主要由地基变形计算来控制加固设计。
该方法适用于基础承载力不足或埋深不够，而且墩台又是砌筑的刚性实体基础。
三、结束语
改革开放以来，我国城市交通迅速发展，城市桥梁建设突飞猛进。如果加强既有城市桥梁管养工作，保障城市桥梁安全运营已成为有关部门的重点。因此，越来越多的技术人员加入到桥梁加固工作，并将结构加固方面的新技术、新工艺、新材料应用到工程实际中，使我们的加固技术越来越安全、经济、方便、快捷。对我们桥梁加固工作起到十分积极的作用。
同时，我们也相信今后在广大科研工作者及工程技术人员的共同努力下，桥梁结构加固工作将日益发挥出更大的作用，更好的为城市交通安全运营做出贡献。
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论文作者:向勇1,2,单积明2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/20
标签：桥梁论文; 结构论文; 方法论文; 桥台论文; 市政论文; 基础论文; 承载力论文; 《防护工程》2017年第18期论文;