威海桥梁加固

1 桥梁加固的意义

对旧桥、危桥的加固维修，以及如何提高其承载力的问题研究、试验与推广，是非常有必要的。很多资料表明，当前有些交通发达的国家，桥梁建设的已放到了对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也表明，在一般情况下，桥梁的加固费用约为新建桥梁费用的10%至20%；双曲拱桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20%至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。

2 桥梁需要加固的原因

1）旧桥梁原有的设计标准低，不能满足现在发展了的车辆通行要求。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―6级、汽一8级、汽一13 级发展到汽一15级、汽一20级及汽 一20级，并且仍有继续增大的趋势。据调查分析，全国的国道、省道和县级公路的*大、中型桥梁中，设计荷载达到汽一加级、挂一100级标准的仅占大、中型桥梁总数的6.53%，挂一10级、履带 50级及以下荷载标准的桥梁占9.73%，其余84.3%的桥梁基本上是汽一13级和汽一15级荷载标准。

2）由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用（ 如碳化、氯离子侵入、水侵蚀、碱集料反应、冻融、水害等），使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。

3）桥梁的使用年限长，接近其使用寿命。我国在20世纪60年代～70年代修建的桥梁，大部分仍在服役，由于年久失修、失养，已不适应交通量日益增长的需要。

4）外界不利荷载的影响使得桥梁结构安全性下降。在我国，造成此种情况的大原因是在公路上行驶的货车大多数载、限行驶，致使20%以上的桥梁出现安全隐患。

3加固原则

加固设计是以实测数据为依据，以现行规范为标准，对现有结构进行补强设计，使现有结构在补强后能满足原设计的要求或满足规范和正常安全运营的要求。桥梁经加固改造之后，无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求；桥梁的下部结构具有足够的潜力。

4桥梁加固的几种常见方法

4.1桥梁上部结构的加固

4.1.1加大截面加固法

加大截面法，也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重，能够提供更高的承载力。通常情况下，以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。

4.1.2预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法，适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固，其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件，以梁身为锚固体，通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力，以抵消结构本身的自重，减少车辆荷载作用下的应力，能够减少梁体出现过多的裂缝，以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱，但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。

采用体外预应力技术加固桥梁结构有以下优点：

1）预应力布置简单，可以调整，简化了后张的操作程序；2）对桥梁加固施工过程中，可以不封闭交通；3）增加恒重不多，可以能动地调节原结构中的应力状态，达到有效加固的目的；4）提高原结构承载能力幅度，使用等级的提高。适用性：主要适用于桥梁的主梁、墩柱的修复和加固。

4.1.3粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法，其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

1）坚固耐用；2）施工快速；3）简捷轻巧；4）灵活多样；5 ）经济合理。

4.1.4粘贴碳纤维增强塑料

加固法粘贴碳纤维增强塑料加固法采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。其主要特点是：几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。该方法的缺点是弹性模量与强度比值过低；环氧树脂在温度大于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度大于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂。

碳纤维加固特性有以下几方面：1）强度高，2） 强防水效果，3）重量轻，4）不受形状限制。

4.2桥梁下部结构的加固

4.2.1盖梁的加固

盖梁侧面粘贴的钢板应预先设计尺寸裁出备用，在盖梁侧面放出粘钢位置大样用切割机沿边线切割砼深1cm，然后用钢钎凿毛，剔出带槽。在剔好的槽内按设计锚固间距钻孑L， 空压机吹净孔内粉尘后用配好的环氧树脂在孔内植人螺栓。根据盖梁预埋螺栓情况确定钢带钻孔位置，用角磨机对钢板黏合面除锈并打出横纹。黏结前用水对钢板黏结面及砼表面进行擦拭，以去除灰尘及油渍。砼表面用毛刷涂一道环氧胶液，钢板黏结面涂抹配好的环氧砂浆，砂浆涂抹宜中厚外薄，均匀一致，然后对准孔位粘合到砼表面。钢板粘好后立即紧固螺母，交替间隔紧固，同时不断轻敲钢板使砂浆扩散，排出气泡，使钢板平整，浆体饱满密实。粘完钢板30 h后，用小锤轻敲钢板表面，判断密实程度。如钢板黏结面小于9%应剥下重粘。钢板黏结合格后应及时刷防锈漆。钢板的环氧砂浆固化后，支立模板在盖梁底部浇筑环氧砂浆。环氧砼应浇筑密实，与原砼结为一体。

4.2.2桥墩的加固处理

设计要求桥墩侧面裂缝封缝后先在侧面纵向粘贴两层碳纤维片，再环向粘贴两层碳纤维片。碳纤维片与其他加固方法相比具有高强、耐腐蚀、不增加构件自重、便于施工等特点。加固前对加固桥面进行交通控制，尽可能对加固构件卸荷。对加固底面的砼表层出现的剥落、空鼓、腐蚀等部位应先凿除，用角磨机、砂纸等除去砼表面的浮浆、油污，构件表面打磨平整，转角处打成圆弧状。砼表面清理干净并保持干燥。将底层树脂均匀刷于砼表面，待固化后（ 以指触干燥为准），再将构件表面凹陷部位用找平胶填平。浸润胶调好后均匀涂于待粘贴部位，将裁好的碳纤维片粘 于构件上用滚筒反复滚压去除气泡，将浸润胶充分浸透碳纤维片，待碳纤维片表面指触干燥后可进行下一层的粘贴。在较后一层碳纤维片表面均匀涂抹浸润胶。碳纤维片端部用横向碳纤维片固定。碳纤维片与砼的粘结质量可用手压碳纤维片表面的方法检查，总有效黏结面积不应小于95%，当空鼓面积小于1000平方毫米时，可用针管注胶的方法进行修补，当空鼓面积大于1000mm2时应将空鼓部位的碳纤维片切除重新搭接等量的碳纤维片，搭接长度不应小于100mm，加固后的碳纤维片表面应涂一层水泥漆进行保护。