時間：2022-05-15 10:38:58
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇加固技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【中圖分類號】TU【文獻標(biāo)識碼】A
【文章編號】1007-4309（2012）01-0125-1.5
一、加固改造工程的特點
加固工程顧名思義都是針對既有建筑或構(gòu)件，無論是在設(shè)計或施工方面都具有其特殊性，與新建工程相對比有很大的差別，主要表現(xiàn)為：其一，加固工程有其特有的拆除和清理工作。其二，加固設(shè)計既要包括對原結(jié)構(gòu)的進一步驗算和結(jié)構(gòu)適應(yīng)性判斷，在確定需加固的情況下進行加固計算，還要綜合考慮新舊結(jié)構(gòu)在強度、剛度、同步協(xié)調(diào)工作以及正常使用壽命等方面的均衡及協(xié)調(diào)性；其三，加固工程施工常受到現(xiàn)場各種條件的約制，如：施工現(xiàn)場作業(yè)面狹小，其他構(gòu)件的阻擋和干擾等，此外，加固工程多已投入使用，必然存在要求在不影響或少影響生產(chǎn)、使用的情況下實施加固施工，這樣勢必提高加固工程施工的難度，必要時加固施工應(yīng)分段、分期進行，甚至某些不可意料的因素可導(dǎo)致施工中斷。
二、加固改造的基本原則及加固程序
總體效應(yīng)原則：加固方案在制定時，應(yīng)對整個建筑的加固效果進行全盤分析、研究，綜合考慮，避免出現(xiàn)局部構(gòu)件加強而整體抗力下降的不利現(xiàn)象。
構(gòu)件加固與結(jié)構(gòu)體系加固的原則：當(dāng)部分構(gòu)件不能滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全度要求時就必須進行加固，然而結(jié)構(gòu)體系的加固往往容易被忽視。例如對某特定構(gòu)件實施加固后會引起整個結(jié)構(gòu)的強度和剛度分布情況發(fā)生變化，在此情況下不應(yīng)忽視從整個結(jié)構(gòu)體系安全角度的全局性分析、考慮。此外結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間錨接和連接的加固是否切實有效對結(jié)構(gòu)整體性也存在較大影響。
局部加固與整體加固的原則：在結(jié)構(gòu)受力體系中個別構(gòu)件加固后不會導(dǎo)致整體受力性能影響時，可實施局部加固，例如重物墜落造成建筑物小范圍內(nèi)個別梁板發(fā)生破壞，可直接對已損的的梁板構(gòu)件進行加固，至原有抗力即可。而當(dāng)結(jié)構(gòu)整體無法滿足結(jié)構(gòu)安全和正常使用要求時，例如地基不均勻沉降導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂時，宜對結(jié)構(gòu)進行整體驗算并實一施整體加固石此外還應(yīng)注意丁結(jié)構(gòu)整體性或結(jié)構(gòu)整體牢固性是加固方案設(shè)計的重要組成部分，并不是說結(jié)構(gòu)經(jīng)局部或部分構(gòu)件加固后，此結(jié)構(gòu)整體承載能力就一定得到提高或是安全、可靠的，結(jié)構(gòu)的安全可靠性還取決于原有結(jié)構(gòu)方案及其布置是否合理、構(gòu)件間連接是否牢固可靠、構(gòu)造措施是否得當(dāng)有效等，因此，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時，設(shè)計者應(yīng)對結(jié)構(gòu)的整體性進行全面檢查與綜合評估，以分析確定整個結(jié)構(gòu)體系是否需作相應(yīng)的加強，而不應(yīng)僅關(guān)注結(jié)構(gòu)的局部或個別構(gòu)件。
臨時加固與永久加固的原則：臨時加固實用年限短，耐久性要求低，其加固標(biāo)準和要求可適當(dāng)降低，而永久加固實用年限長，耐久性要求高，其加固標(biāo)準和要求應(yīng)設(shè)置在較高的水平。
結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的原則：處在地震區(qū)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固設(shè)計時，除應(yīng)考慮其承載力達到要求外，還應(yīng)復(fù)核驗算其抗震性能。由于各地抗震設(shè)防的等級各不相同，進行加固工程加固設(shè)計和施工時應(yīng)結(jié)合本地區(qū)的抗震要求實施加固，有些設(shè)計者往往容易忽視，因此，設(shè)計單位和施工圖設(shè)計審查單位都應(yīng)予以充分重視。
設(shè)計者應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)剛度變化而可能引發(fā)的地震作用效應(yīng)變化的影響，加固后結(jié)構(gòu)不應(yīng)存在由于局部加強或剛度突變而形成新的薄弱部位。此外，進行抗震加固設(shè)計時還應(yīng)注意：結(jié)構(gòu)的剛度和強度的分布要均勻，避免出現(xiàn)新的薄弱層；加強薄弱部位的抗震構(gòu)造；保證結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)合理性，以防構(gòu)件脆性破壞，消除不利于抗震要求的強構(gòu)件弱節(jié)點、強梁弱柱等不利受力狀態(tài)；豎向構(gòu)件要連續(xù)，保證傳力途徑明晰；加固原有構(gòu)件或增加構(gòu)件，要考慮減少整個結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的可能性；對原有的不合理結(jié)構(gòu)體系、傳力途徑等應(yīng)進行適當(dāng)改進；綜合考慮周邊環(huán)境和建設(shè)場地條件，加固結(jié)構(gòu)應(yīng)為地震反應(yīng)力小的結(jié)構(gòu)體系。
現(xiàn)場勘查和相關(guān)資料的收集：現(xiàn)場勘查和資料收集是整個加固工程的一項基礎(chǔ)工作，便于充分摸清和掌握工程的時間狀況，以便作出正確的分析和判斷，相關(guān)資料包括：原有勘察和設(shè)計文件、設(shè)計審查意見書、施工技術(shù)資料，特別是現(xiàn)場施工保證資料(如：原材合格證明文件、隱蔽工程記錄、施工記錄等)、質(zhì)量驗收資料和反映使用過程情況的有關(guān)資料；此外還應(yīng)深入現(xiàn)場對工程實際情況實施詳細勘查，對發(fā)現(xiàn)的問題或業(yè)主新的使用要求認真作好調(diào)查記錄。
質(zhì)量檢測與結(jié)構(gòu)性能鑒定：實施必要的檢測可準確獲得材料、構(gòu)件的實際性能指標(biāo)，可為結(jié)構(gòu)損傷性質(zhì)、部位、程度的確定提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，利于對結(jié)構(gòu)完損性和安全性作出正確分析、鑒定，為后續(xù)加固方案的設(shè)計提供依據(jù)。其中完損性主要是以外觀檢查為主，檢查建筑結(jié)構(gòu)的實際損壞狀況；安全性則主要是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的安全程度，通過內(nèi)力分析和截面驗算結(jié)果來反映：此外，在地震區(qū)，還應(yīng)對舊建筑的結(jié)構(gòu)抗震性能進行驗算和分析鑒定。
檢測工作應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測機構(gòu)完成，并提出符合規(guī)范、標(biāo)準要求的書面檢測報告，鑒定工作可由工程的原設(shè)計單位或資質(zhì)等級高于原設(shè)計單位的設(shè)計單位實施，并在充分分析、驗算的基礎(chǔ)上提出鑒定意見書，檢測報告和鑒定意見書是建筑結(jié)構(gòu)維修加固改造的重要依據(jù)之一。
加固方案的選擇：制定加固方案時，應(yīng)綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟、工期要求等各種相關(guān)因素，應(yīng)嚴格依據(jù)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準，主要結(jié)合結(jié)構(gòu)的使用要求、功能要求和檢測鑒定結(jié)果，進行多方案的技術(shù)經(jīng)濟必選，確定適宜的方案方案。
加固設(shè)計：確定了切實可行的加固方案后，應(yīng)進行進一步深入的加固施工圖設(shè)計，并提出詳細的加固施工圖，設(shè)計時要著重考慮如何保證新舊結(jié)構(gòu)之間的連接及協(xié)同工作，最大限度的發(fā)揮新舊結(jié)構(gòu)的共同作用，同是還應(yīng)考慮實際施工的可行性和安全性。此外加固設(shè)計文件使用前還應(yīng)通過法定施工圖設(shè)計審查機構(gòu)的審查。
施工組織設(shè)計：加固工程實施前，施工單位應(yīng)首先認真熟悉結(jié)構(gòu)加固圖紙內(nèi)容，并全面考慮工程現(xiàn)場的實際情況制定切實可行的施工組織設(shè)計或?qū)ｍ検┕し桨福桨笐?yīng)突出可操作性和針對性，確定科學(xué)合理的加固施工工法和操作流程，對加固工程施工起到切實的組織和指導(dǎo)作用。
施工：加固工程的施工單位應(yīng)具備相應(yīng)專項資質(zhì)，當(dāng)前我國建設(shè)行政主管部門對部分施工單位頒發(fā)了加周工程專項.施工一資質(zhì)。加一固施工單位應(yīng)嚴格依據(jù)一施工組織設(shè)廠計(方案)進行施工，并做好對施工操作人員的培訓(xùn)和技術(shù)交底，在施工中監(jiān)理、施工單位應(yīng)嚴格施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。此外，在施工期間，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時與監(jiān)理和設(shè)計單位溝通，必要時設(shè)計人員應(yīng)深入現(xiàn)場，了解施工情況，并在必要的情況下結(jié)合實際情況對加固設(shè)計方案作出相應(yīng)的調(diào)整。
驗收：加固工程施工完后，建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計、監(jiān)理、施工等工程相關(guān)參建單位進行工程質(zhì)量驗收，驗收前或驗收時對加固重要工程或關(guān)鍵部位應(yīng)進行一些現(xiàn)場檢測(如：變形觀測、靜荷載承載能力檢測、超聲波探測等)以便定量、準確地反映加固效果，為工程質(zhì)量驗收提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。
橋梁在荷載的長期反復(fù)作用下開裂,或因用鋼量不足而造成超規(guī)范的裂縫，是橋梁建設(shè)中常見的一種病害，如果不及時采取措施進行加固維修，位于裂縫處的鋼筋將逐漸銹蝕剝落，鋼筋截面積將減小，鋼筋與混凝土間的結(jié)合性能將降低,給結(jié)構(gòu)使用造成安全隱患，因此橋梁加固維修成為一個日益迫切的需求，但由于在國內(nèi)尚缺乏此方面的技術(shù)規(guī)范，所以橋梁加固維修技術(shù)實踐經(jīng)驗的總結(jié)和理論的進一步完善已迫在眉睫。
加固原因
1)舊橋梁原有的設(shè)計標(biāo)準低,不能滿足現(xiàn)在發(fā)展了的車輛通行要求。隨著橋梁設(shè)計規(guī)范的不斷發(fā)展,公路橋梁的設(shè)計荷載已由汽)6級、汽)8級、汽)13級發(fā)展到汽)15級、汽)20級及汽)超20級,并且仍有繼續(xù)增大的趨勢。據(jù)調(diào)查分析，全國的國道、省道和縣級公路的永久大、中型橋梁中,設(shè)計荷載達到汽)20級、掛)100級標(biāo)準的僅占大、中型橋梁總數(shù)的6.53%，汽)10級、履帶50級及以下荷載標(biāo)準的橋梁占9.17%，其余84.3%的橋梁基本上是汽)13級和汽)15級荷載標(biāo)準。2)由于設(shè)計及施工的缺陷以及各種不利作用(如碳化、氯離子侵入、酸侵蝕、堿集料反應(yīng)、凍融、鹽害等),使得橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土及鋼筋腐蝕嚴重。3)橋梁的使用年限長，接近其使用壽命。我國在20世紀60年代~70年代修建的橋梁,大部分仍在服役，由于年久失修、失養(yǎng)，已不適應(yīng)交通量日益增長的需要。4)外界不利荷載的影響使得橋梁結(jié)構(gòu)安全性下降。在我國,造成此種情況的最大原因是在公路上行駛的貨車大多數(shù)超載、超限行駛,致使20%以上的橋梁出現(xiàn)安全隱患。5)新建橋梁由于勘察、設(shè)計及施工的問題而無法滿足使用要求以及新橋的使用功能發(fā)生改變，也是橋梁需要加固的重要原因。6）相對于其它的降低橋梁裂縫的方法較為經(jīng)濟耐用。
常用加固方法
2.1體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)本質(zhì)的區(qū)別在于體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋布置主體結(jié)構(gòu)之外，因體外預(yù)應(yīng)力索通常為由多根鋼絞線組合成的集中鋼索，故稱為體外預(yù)應(yīng)力索。體外預(yù)應(yīng)力加固通常是在梁底或梁側(cè)下部增設(shè)預(yù)應(yīng)力加勁鋼絲索或預(yù)應(yīng)力粗鋼筋補強并分別錨固在梁的兩端，通過設(shè)置一定的聯(lián)結(jié)構(gòu)件使預(yù)應(yīng)力拉桿與梁體構(gòu)成一個析架體系，成為一次超靜定結(jié)構(gòu)，施加體外預(yù)應(yīng)力，抵消部分恒載應(yīng)力，起到卸載的作用，從而較大提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。
2.2加大截面加固法
加大截面加固法是在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土，這是對鋼筋混凝土橋加固的一種常用的改造技術(shù)。加大截面加固法一般采用兩種方式：1)加厚橋面板；2)加大主梁梁肋的高度和寬度。該法施工工藝簡單、適應(yīng)性強，并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗，適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高，承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2.3粘貼碳纖維布加固法
碳纖維增強復(fù)合材料是一種性能優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)加固材料，它具有強度高、密度小、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)點其加固法是利用樹脂類材料把碳纖維布材或板材粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體，通過碳纖維布與結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，達到對結(jié)構(gòu)補強加固及改善受力性能的目的。
2.4粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法是以樹脂粘結(jié)鋼板與混凝土的結(jié)構(gòu)加固法，其施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響。但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
堅固耐用；2)施工快速；3)簡捷輕巧；4)靈活多樣；5)經(jīng)濟合理。
2.5增加橫向聯(lián)系加固法
通過增設(shè)橋梁橫向聯(lián)系，改善上部結(jié)構(gòu)的荷載橫向分布規(guī)律，從而達到提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的加固方法。一般用于無內(nèi)橫梁或少內(nèi)橫梁的T形截面及工字形截面梁式橋，工程上常在相鄰主梁間增設(shè)現(xiàn)澆混凝土橫梁或鋼橫梁來提高橫向抗彎剛度。
2.6錨噴混凝土加固法
從隧道施工中轉(zhuǎn)化而來的加固方法，主要用于因支點截面尺寸偏小而導(dǎo)致的抗剪強度不足的混凝土梁的加固維修。
體外預(yù)應(yīng)力加固簡介與計算方法
3.1體外預(yù)應(yīng)力加固簡介
體外預(yù)應(yīng)力是指對布置于承載結(jié)構(gòu)本體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是后張預(yù)應(yīng)力體系的分支，是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)技術(shù)的一種。體外預(yù)應(yīng)力經(jīng)過20余年的發(fā)展和工程應(yīng)用,目前已形成有粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力和無粘結(jié)體外預(yù)應(yīng)力兩種應(yīng)用體系，有粘結(jié)體系的管道的鋪面質(zhì)量及其水密性容易檢查和控制，預(yù)應(yīng)力摩阻損失??；無粘結(jié)體系的單根無粘結(jié)筋的摩阻損失極小，可采用單根張拉工藝,張拉設(shè)備體積小，容易操作，預(yù)應(yīng)力筋有多層防護。因此，其耐腐蝕性和防護性安全可靠；另外，在使用期間可重調(diào)預(yù)應(yīng)力值，更換預(yù)應(yīng)力筋。
體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：(1)能夠調(diào)校和控制體外索的應(yīng)力，便于檢查腐蝕情況保證在必要時能夠替換鋼絞線束；(2)在箱梁的壁內(nèi)不存在預(yù)應(yīng)力管道,使得混凝土容易澆筑，不會因為預(yù)留孔的存在而減低承壓能力，因此能盡可能地減小箱梁壁厚，減輕結(jié)構(gòu)自重；(3)對于某類型的結(jié)構(gòu)，如預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)，使用體外索可以簡化及加速橋梁的建設(shè)速度，降低建造成本；(4)簡化了曲線預(yù)應(yīng)力筋，減少了摩阻損失。
3.2體外預(yù)應(yīng)力計算方法
3.2.1體外預(yù)應(yīng)力加固體系的力學(xué)分析
用力法求解體外預(yù)應(yīng)力加固體系內(nèi)力時，以活載引起的水平鋼筋拉力增量為變量，切斷水平筋而得到基本結(jié)構(gòu)，計算得到水平鋼筋承擔(dān)的力之后，可進行體外索的配置，由水平鋼筋的張力估算出預(yù)應(yīng)力筋的用量，最后校核計算結(jié)果。
3.2.2加固體系正常使用階段驗算
（1）鋼筋應(yīng)力驗算：根據(jù)應(yīng)力控制條件來判斷是否滿足要求。（2）裂縫驗算：采用直接控制裂縫寬度的方式計算，求最大裂縫寬度。（3）撓度驗算：根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JT－GD60－2004），控制的活載撓度為：fk＝fa＋fxp≤L/600。
3.2.3求解加固體系的預(yù)應(yīng)力損失
預(yù)應(yīng)力損失的計算主要包括摩阻力引起的預(yù)應(yīng)力損失；錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失；溫差引起的預(yù)應(yīng)力；分批張拉由于混凝土彈性收縮引起的預(yù)應(yīng)力損失；鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失；混凝土收縮與徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。
結(jié)術(shù)語
各種橋梁加固實例表明，體外預(yù)應(yīng)力加固體系是最常用的橋梁加固方法，其優(yōu)點是：①受力明確、施工簡單、不影響正常交通；②維護修補方便，可以隨時更換預(yù)應(yīng)力筋；③能夠大幅度提高舊橋的承載能力；④對原橋的結(jié)構(gòu)損傷很小，可以做到不影響橋下凈空，且不增加路面標(biāo)高。
參考文獻
1 孫曉燕.服役期及加固后的鋼筋混凝土橋梁可靠性研究［D］.大連理工大學(xué)，2004.3
2 徐棟,項海帆.體外預(yù)應(yīng)力橋梁的力學(xué)性能及其影響因素分析〔J〕.橋梁建設(shè), 1999, (3): 1-4, 7.
關(guān)鍵詞：混凝土橋梁 加固技術(shù)
中圖分類號：TV331文獻標(biāo)識碼： A
到2012年年底，我國公路橋梁達71.3萬座、3663萬米。對于大量存在安全隱患的橋梁,如果拆除重建,不僅資金耗費巨大,而且造成長時間斷絕交通。如能采取有效的加固維修措施,恢復(fù)和提高它們的承載能力,消除安全隱患,使其能夠繼續(xù)服役,將會帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
1混凝土橋梁病害原因簡介
混凝土結(jié)構(gòu)的病害表現(xiàn)形式多種多樣，引起病害的原因錯綜復(fù)雜，從引起病害的原因來分析，可以將其劃分為兩大類：
第一類為由環(huán)境作用引起的混凝土結(jié)構(gòu)損傷與破壞。由于混凝土的缺陷（例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴等），環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲入混凝土內(nèi)部，與混凝土中某些成份發(fā)生化學(xué)、物理反應(yīng)，引起混凝土損傷，影響結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性。
第二類為由荷載作用或設(shè)計、施工不當(dāng)造成的混凝土結(jié)構(gòu)損傷。例如，由于超載作用引起的裂縫，動力沖擊作用引起疲勞破壞。構(gòu)造措施和施工方法不當(dāng)引起結(jié)構(gòu)裂縫等。
2橋梁補強加固方法
2.1加大截面加固法。增大截面加固法是在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土,這是對鋼筋混凝土橋加固的一種常用的改造技術(shù)。增大混凝土截面一般采用兩種方式,一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,并具有成熟的設(shè)汁和施工經(jīng)驗,適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。該法也有明顯的缺點,比如混凝土構(gòu)件的體積增大、自重增加、施工周期加長、施工空間大、現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長等。
2.2置換混凝土加固法。該法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點.適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固.
2.3 粘貼鋼板加固法。以樹脂粘接鋼板與混凝土的結(jié)構(gòu)加固法,被用于建筑、工廠、橋梁等土木工程中。該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平。適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。該法在公民建中使用較多。
2.4 粘貼碳纖維增強塑料加固法。粘貼碳纖維加固技術(shù)采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面時碳纖維與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體,碳纖維與鋼筋共同承受荷載,降低了鋼筋應(yīng)力,從而使結(jié)構(gòu)達到了加固和補強效果。粘貼碳纖維加固技術(shù)的主要特點是:幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸,不改變凈空高度,施工方便,對原結(jié)構(gòu)幾乎不會造成新的損傷,具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能,根據(jù)受力分析可進行多層粘貼進行補強,其方向性也可以靈活掌握。此外碳纖維質(zhì)地柔軟,加固后可用混凝土砂漿涂敷,或根據(jù)要求涂裝各種顏料,修復(fù)補強不留痕跡。可在不改變結(jié)構(gòu)外型的前提下補強各種混凝土結(jié)構(gòu)物,包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風(fēng)、控制裂縫和撓度的擴展,增加結(jié)構(gòu)的延性。但碳纖維材料價格較高，增加了維修費用。
2.5 體外預(yù)應(yīng)力加固法。體外預(yù)應(yīng)力加固法是指對布置于承載結(jié)構(gòu)主體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的后張法。體外預(yù)應(yīng)力體系由體外預(yù)應(yīng)力孔管、漿體、錨固體系和轉(zhuǎn)向塊等部件組成。該技術(shù)能大大縮短施工工期。但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響,且不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。
2.6 噴凝土加固法。噴凝土加固法是在原有結(jié)構(gòu)上噴涂一層高品質(zhì)的混凝土,以恢復(fù)對鋼筋的保護,提高已剝離或變質(zhì)的混凝土強度,提供美觀表面的功能,是目前常用的維修加固雙曲拱橋方法。
2.7 有粘結(jié)外包型鋼加固法該法也稱濕式外包鋼加固法,特點是受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于60℃以上的高溫場所.適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固.
還有錨栓錨固法、增加支承加固法等。
3綜合加固技術(shù)
由于每種方法各有優(yōu)劣,因此有必要考慮同時采用幾種加固方法對結(jié)構(gòu)進行綜合加固,以達到優(yōu)勢互補、綜合效果最優(yōu)的目標(biāo)。綜合加固技術(shù)就是同時采用多種加固技術(shù)增強結(jié)構(gòu)某一方面的性能。進行綜合加固設(shè)計時,可以幾種方法并重,也可以以一種方法為主,其他方法為輔。關(guān)鍵是利用各種加固方法的互補性。其基本思路可以歸納為:
(1)彌補單一加固方法的缺陷。例如預(yù)應(yīng)力加固法是利用鋼絞線、拉桿等以預(yù)應(yīng)力的形式對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施加反向荷載。它能大幅度提高結(jié)構(gòu)的承載能力并且可以克服應(yīng)力應(yīng)變滯后問題。然而,由于預(yù)應(yīng)力筋與被加固結(jié)構(gòu)或構(gòu)件僅在錨固點和轉(zhuǎn)向塊處接觸,反向荷載通過錨固點和轉(zhuǎn)向塊傳到被加固結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上,其產(chǎn)生的彎矩圖不夠“豐滿”,勢必影響加固效果。另外一些研究指出,預(yù)應(yīng)力加固的“二次效應(yīng)”會降低抗彎能力。Mntsuyoshi等人的試驗表明,對于設(shè)置了2個轉(zhuǎn)向塊的梁,梁的抗彎能力會因為二次效應(yīng)的影響而最大降低16%。因此,有必要考慮輔以其他加固方法。
(2)利用某一方法的特長。例如碳纖維比常規(guī)加固材料(鋼板等)抗腐蝕能力要強得多,腐蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)及沿海的混凝土結(jié)構(gòu)大都會受到外界環(huán)境的侵蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)劣化。
(3)發(fā)揮協(xié)同工作的優(yōu)勢。單一加固方法都有不足之處,若將兩種或多種方法結(jié)合到一起,協(xié)同工作,其加固性能可能得到完善。例如粘鋼板加固法施工工藝較簡單,可提高對梁體內(nèi)鋼筋的保護,控制裂縫與撓度。但對梁體表面平整度、清潔度要求較高,而且加固的有效性主要取決于粘結(jié)材料的強度及耐久性。錨栓-鋼板加固法可擺脫對鋼板粘結(jié)劑的依賴,對梁體表面清潔度要求不高,施工工藝較簡單。但設(shè)置錨栓有可能損傷既有鋼筋,從而損傷梁體。而粘鋼板加固技術(shù)在實際應(yīng)用過程中,常會遇到動載作用下的情況,如公路橋梁、吊車梁、各種抗震結(jié)構(gòu)等。為此,需要研究鋼筋混凝土梁在動載下的力學(xué)性能。國內(nèi)有人曾對采用膠粘、膨脹螺栓錨固及膠栓共同粘錨等三種方法加固的梁進行動載對比試驗,結(jié)果表明:膨脹螺栓加固梁抗疲勞性能較差;膠粘梁抗疲勞性能不穩(wěn)定,如果破壞時鋼板被拉斷,粘結(jié)不好,循環(huán)幾萬次就因梁端鋼板處膠層剪切滑移而破壞;膠栓共同粘錨梁抗疲勞性能較好,破壞發(fā)生在梁跨中彎矩最大區(qū)段,鋼板全部被拉斷。膠栓結(jié)合梁在循環(huán)80萬次前,撓度增加甚微,80萬～150萬次間撓度增加較快,估計膠層有局部破壞,但之后由于兩端螺栓起到了較好的錨固作用,撓度變化又趨于平衡。膠栓共同粘錨將膠粘鋼板與錨栓-鋼板合而為一,在動荷載下發(fā)揮協(xié)同工作的優(yōu)勢,具有較好的疲勞性能[[[] 徐歷娟，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)粘鋼加固新技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].山東冶金，2002（4），44-46.
[2] JTG_T J22-2008，公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范[S]
[3] JTG/T J23-2008，公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S]]]。
采用綜合加固技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)進行加固,可使各種加固方法揚長避短,加固效果明顯,可有效地避免二次修復(fù),是結(jié)構(gòu)加固獲得最優(yōu)性價比的合理途徑。
4補強加固方法選用原則
1）采用加固方案之前,須先考慮耗費少、功效快、不中斷交通、技術(shù)上可行、有較好耐久性等方面的要求。2 ）補強加固是通過加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力的措施。因此橋梁加固工作一般以不更改原結(jié)構(gòu)形式為原則,在兼顧經(jīng)濟性的前提下,只有在較復(fù)雜的情況下,才可考慮更改結(jié)構(gòu)形式.如果采用補強加固的方式仍不能達到交通運輸要求,則必須考慮進行重建橋梁的部分或全部。3 ）選擇橋梁加固方式時,必須考慮舊橋現(xiàn)狀、承載能力減弱的程度以及日后交通量,最好參考已經(jīng)成功完成補強加固的橋梁的施工。4 ）采用擴大或增加橋梁構(gòu)件斷面的方法進行加固前,應(yīng)考慮增加部分與原有部件的結(jié)合效果。
關(guān)鍵詞：拱橋病害加固
中圖分類號：U448.22+1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
項目概況
由我院設(shè)計的G310線商丘（季莊）至開封（市界）段公路改造工程，路基寬度拓寬到24.5m，公路等級由二級提高到一級。沿線有20多座中小跨橋梁，其中絕大多數(shù)為跨徑為5m左右的圬工拱橋。該路段曾在單側(cè)或雙側(cè)進行過加寬，原拱橋結(jié)構(gòu)多為圬工結(jié)構(gòu)，加寬部分多采用混凝土結(jié)構(gòu)。為滿足日益增長的交通量需要，本著安全、經(jīng)濟、合理的設(shè)計原則對沿線橋梁進行加固利用。
主要病害及原因分析
1.橋面縱向裂縫及產(chǎn)生原因
該項目橋梁橋面均出現(xiàn)不同程度的縱向裂縫，裂縫多位于新舊橋梁接縫處。該類圬工拱橋在溫度變化、基礎(chǔ)的非均勻沉、降砌縫材料的收縮徐變等非荷載因素的影響下，導(dǎo)致出現(xiàn)縱向開裂，進而放射至橋面，致使橋面產(chǎn)生縱向裂縫。況且沿線拱橋均在一側(cè)或兩側(cè)進行過加寬，老橋基礎(chǔ)已經(jīng)過多年的沉降，已趨于穩(wěn)定；而新建部分基礎(chǔ)的后期沉降量會比老橋部分大，從而使新舊橋基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降差，使得拱橋及橋面在縱向結(jié)合處出現(xiàn)縱向開裂。
2.主拱圈橫向裂縫及產(chǎn)生原因
主拱圈橫向裂縫多出現(xiàn)于拱圈頂緣，一般為通長裂縫，縫寬在10mm左右，其產(chǎn)生的原因主要有為荷載增長。主拱圈是拱橋的主要受力構(gòu)件，當(dāng)時的設(shè)計荷載是按照橋梁建設(shè)年代的規(guī)范規(guī)定的荷載標(biāo)準進行設(shè)計的。由于該類橋梁設(shè)計年代久遠，當(dāng)時的設(shè)計荷載標(biāo)準相對較低。而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，交通流量的日益增加，橋梁承受的荷載遠遠大于設(shè)計荷載，橋梁長期處于超荷載運營狀態(tài)。從而導(dǎo)致主拱圈的控制截面拉應(yīng)力過大，產(chǎn)生開裂，主拱圈初始裂縫還會在長期荷載及疲勞、沖擊等因素作用下逐漸發(fā)展，裂縫寬度不斷增大。對于后期加寬的拱橋，加寬部分主拱圈系采用混凝土材料，由于材料收縮徐變和施工等因素，使得新舊拱橋的界面成為薄弱部位而開裂分離，使新增加寬部分主拱與原主拱各自承受荷載；由于新增加寬部分主拱通常寬度較小，在斜交的情況下加寬拱橋的實際力學(xué)跨徑更接近于斜交跨徑，該斜交跨徑明顯大于拱橋的正交跨徑，故在荷載作用下其控制截面的實際應(yīng)力將明顯大于按正交跨徑拱橋的計算值，由于實際工作應(yīng)力明顯超出標(biāo)準值而會在主拱圈內(nèi)產(chǎn)生裂縫。
三、 常用加固方法
1. 增大構(gòu)件截面加固法
該項目有些拱橋拱圈厚度只有30cm，對該類橋梁用相同材料增大拱圈厚度到50cm，進而達到提高承載能力、提高結(jié)構(gòu)剛度的目的。在拱頂加固截面的一般程序為：挖開原拱頂填土層直至拱背洗修補拱背鑿毛處理再鋪鋼筋網(wǎng)澆注拱圈加固層。通過此加固方法不僅加固了拱圈，而且利于橋梁排水。
2. 粘貼鋼板加固法
對于拱圈厚度滿足要求且拱圈裂縫寬度較小的拱橋，采用粘結(jié)劑（環(huán)氧樹脂類）將鋼板粘貼在拱圈的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)物形成整體，以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力，阻止裂縫繼續(xù)擴展。這種方法施工簡便，不影響橋梁凈空及結(jié)構(gòu)外形，加固費用低，對既有交通也不會產(chǎn)生影響。
3. 改變結(jié)構(gòu)體系加固法
該方法是指通過改變橋梁結(jié)構(gòu)體系達到減少橋梁主拱圈的內(nèi)力，是拱橋加固改造中一種行之有效的方法。當(dāng)拱橋的上部結(jié)構(gòu)恒載重量過大，或基礎(chǔ)的承載力不足，迫使拱腳產(chǎn)生水平位移或轉(zhuǎn)動，可以在拱腳增設(shè)拉桿。主拱圈產(chǎn)生變形、拱軸線發(fā)生變化時，可以調(diào)整拱上建筑的布置，改變原拱橋結(jié)構(gòu)體系，以改善主拱圈的受力狀況，達到加固改造，提高原橋承載力的目的。常見的改變結(jié)構(gòu)體系加固方法有梁拱結(jié)合體系加固法和轉(zhuǎn)換橋形加固法。
4. 體外預(yù)應(yīng)力加固法
對于拱橋，該方法適用于拱圈縱向開裂或橫向開裂，以及橋臺產(chǎn)生位移、拱頂下?lián)系炔『Φ奶幚?。目前采用的主要鋼板箍套鋼筋拉桿加固法，或鋼筋混凝土拉桿法。通過順橋向設(shè)置的鋼筋混凝土拉桿或鋼位桿施加預(yù)應(yīng)力進行加固，具體施工工藝與后張法預(yù)應(yīng)力梁橋的施工方法相同。降低拱腳水平推力，采用鋼桿件拉緊法。采用鋼拉桿的加固措施，使橋下凈空大大幅降低，將會影響通航，故僅用于一般小通航河道上的橋梁。用雙銀錠腰鐵鉗入，卡牢相鄰拱石的加強拉緊法。對石砌拱橋采用鎖牢整體拱圈的辦法，可使相鄰拱石得到加強，一般采用雙銀錠腰鐵鉗入、卡牢相鄰拱石加強拉結(jié)。石拱橋亦可在拱圈的跨中和1/4處加設(shè)三道或多道鋼板箍(鋼板厚用5m)或鋼拉桿，用螺栓在拱底及拱側(cè)鉆孔錨固，并將錨固點設(shè)在拱圈厚度的1/3處。其錨固孔用膨脹水泥砂泵或環(huán)氧砂漿填塞牢固，鋼拉桿以一根垂直放置的槽鋼作為螺帽襯點，并兼作拉桿連接件。拉桿布置在拱腹及拱上側(cè)墻頂面以下50~60cm處，固定在槽鋼上后，通過扭力板手逐步收緊螺帽，向拱圈和側(cè)墻施加預(yù)應(yīng)力，以阻止裂縫繼續(xù)發(fā)展，對橋梁進行加固補強。
5. 鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈加固技術(shù)
鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈加固技術(shù)適用于石拱橋主拱圈的加固，其原理是沿主拱圈外環(huán)現(xiàn)澆增設(shè)一層鋼筋混凝土套箍層，利用斷裂力學(xué)、截面增大及“套箍效應(yīng)”三個機理，達到提高拱圈承載力的目的。鋼筋混凝土套箍層沿縱向宜采用變截面的形式，截面從跨中至拱腳逐漸變大，這樣可以使主拱圈受力更為合理。該方法具有加固增強效果顯著、主拱圈受力性能優(yōu)越、耐久性高等特點。
6. 錨噴加固技術(shù)
錨噴技術(shù)是在錨入原主拱圈內(nèi)的錨桿上掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，再施噴加入適量速凝劑的混凝土至結(jié)構(gòu)面層，從而形成復(fù)合主拱圈，此方法不但增加了原結(jié)構(gòu)的外形尺寸，還與原主拱圈協(xié)調(diào)變形，分擔(dān)部分活載，從而達到提高橋梁承載力的目的。該技術(shù)具有：結(jié)構(gòu)整體性強、工期較短、投資小、耐久性好等特點。
結(jié)合該項目橋梁的實際情況，通過方案比選及典型拱橋的加固實驗，我們最終選擇了增大構(gòu)件截面加固法和粘貼鋼板加固法兩種方法。
結(jié)束語
我國在上世紀70年代修建了一大批拱橋，隨著交通量的增長及道路的升級改造，這些拱橋的加固維修問題已經(jīng)成為大家普遍關(guān)注的課題，加固理論、加固方法也是多種多樣，只有遵循一套科學(xué)的程序和方法，才能夠達到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、結(jié)構(gòu)安全的目的。
參考文獻
關(guān)鍵詞：公路橋梁抗震加固震害種類加固方法
中圖分類號：U448文獻標(biāo)識碼： A
前言：我國的經(jīng)濟發(fā)展十分迅猛，各項建設(shè)都在持續(xù)進步。當(dāng)前橋梁抗震加固方法和理論具有多樣化、科學(xué)化的特點，技術(shù)人員應(yīng)在橋梁抗震加固中根據(jù)具體情況進行針對性的加固，采取相應(yīng)的抗震加固措施，保證橋梁加固施工的科學(xué)性和通行安全性。
一、橋梁抗震加固的意義
如今，世界范圍內(nèi)的地震次數(shù)越來越多，很多國家為了使地震災(zāi)害降到最低程度，都在不斷探索橋梁的抗震加固設(shè)計，不斷普及橋梁抗震加固設(shè)計的重要性。在了解橋梁抗震加固設(shè)計的重要性的同時，我們更要清楚的了解橋梁震害的主要原因。只有找到原因，才能找到橋梁的抗震加固的方法。如今我國很多橋梁特別是依據(jù)舊規(guī)范修建的老橋，或因設(shè)計、施工以及使用上的種種原因存在不同程度的損傷,處于無法滿通擁擠、車輛猛增的狀況，與其選擇耗費大量人力、物力去重建這些橋梁，不如采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)，可有效恢復(fù)和提高舊橋的承載能力和通行能力、延長橋梁的使用壽命。通過維修和加固舊橋消除交通安全隱患，提高公路通行能力和服務(wù)水平、滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枨蟆?/p>
二、橋梁的震害種類
2.1 橋臺震害：主要表現(xiàn)為橋臺與路基一起滑動，移向河心，導(dǎo)致橋頭、重力式橋臺的胸腔及樁柱式橋臺的樁柱發(fā)生不同程度的沉降、開裂、傾斜和折斷等情況。
2.2 支座震害：某些橋梁的支座設(shè)計，并沒有充分考慮到抗震的需求所以在某些支座形式和材料上存在著缺陷，在連接與支擋等構(gòu)造措施上存在不足，導(dǎo)致支座在地震能量的作用下會發(fā)生較大的變形和位移。
2.3 橋墩震害：當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，橋墩在地震能量的作用下，會發(fā)生不同程度的傾斜、沉降、滑移、開裂、剪斷和鋼筋扭曲等問題，嚴重影響到橋梁的平衡和牢固，橋梁面臨隨時倒塌和傾倒的情況。
2.4上部結(jié)構(gòu)破壞：對于梁式結(jié)構(gòu)由于地震效應(yīng)造成結(jié)構(gòu)本身的破壞在報道中見的不多。梁式結(jié)構(gòu)破壞多是在地震作用下支撐連接構(gòu)件破壞或下部結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的落梁。而落梁對墩臺側(cè)壁的撞擊又對下部結(jié)構(gòu)造成破壞。拱式結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為拱上建筑和腹拱破壞，拱圈在拱腳和拱頂出現(xiàn)裂縫，拱圈隆起變形甚至倒塌。
2.5支承連接件的受損情況：分析橋梁在發(fā)生地震的時候，特別容易出現(xiàn)支承連接件受損的現(xiàn)象。橋梁的支承連接件受損就是橋梁的上下部位結(jié)構(gòu)由于強烈的地震發(fā)生了相對位移，而這樣的相對位移是橋梁的支承連接件所不能夠承受的。這樣一來，橋梁的支承連接件就如同虛設(shè)，不能夠發(fā)揮人們安裝時所預(yù)期的作用，最終導(dǎo)致了橋梁的上下部分相分離，橋梁墜毀的后果。橋梁出現(xiàn)支承連接件失效的情況，其主要原因還是在于橋梁設(shè)計的時候，沒有考慮到橋梁相鄰跨之間可能出現(xiàn)的最大相對位移，沒有正確的設(shè)定好支承連接件的承受范圍。
2.6下部結(jié)構(gòu)破壞：一般出現(xiàn)傾斜、倒塌、開裂破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)輕微開裂、保護層混凝土剝落、縱向受力主筋壓曲，截面變化處核心混凝土壓碎等。
2.7軟弱地基破壞：地震最先影響的部位一定是橋梁的地基。如果橋梁的地基很容易受到地震強烈的震動之后而發(fā)生變軟、下沉的情況，使得橋梁的下部結(jié)構(gòu)發(fā)生了水平移動或者下沉的動作，那么整座橋梁也隨著報廢。如砂土的液化和斷層等，在地震中都可能引起墩臺的毀壞。地基失效引起的橋梁結(jié)構(gòu)破壞，有時是人力所不能避免的，因此在橋梁選址時就應(yīng)該重視，并設(shè)法加以避免。如果無法避免時，則應(yīng)考慮對地基進行處理或采用深基礎(chǔ)。
三、橋梁抗震加固方法
3.1上部結(jié)構(gòu)加固
上部加固的主要目的是防止各種原因引起的落梁破壞。
（1）伸縮縫和鉸。加固簡支鋼梁或預(yù)制混凝土梁,最常用的、也是最傳統(tǒng)的方法就是使用纜索約束裝置,設(shè)計纜索時應(yīng)注意盡可能少地占用梁和下部路面之間的豎向凈空。如果期望縱向位移大于有效支座寬度,簡支梁的纜索加固方法可以與墩帽支座的加寬相結(jié)合。鋼梁的另一種加固辦法是,用拼接板把腹板聯(lián)系在一起,使梁在墩帽支座上保持連續(xù)?？缰杏秀q的梁,應(yīng)增加鉸的約束裝置。由于在地震中,鉸支座會發(fā)生局部性損傷,鉸支座可用的實際長度要比最初設(shè)計的長度要小的多。因此要加寬鉸支座或者將框架體系連在一起是很有必要的。
（2）側(cè)向支撐。梁之間的側(cè)向剛度通常由某種橫向支撐體系或橫隔梁提供。這些側(cè)向支撐體系常用來抵抗風(fēng)荷載、施工荷載、活荷載所引起的離心力及地震荷載。而且,側(cè)向支撐體系不能承受支座承載能力和剪切鍵能力那么大的力,結(jié)果是支撐體系屈曲。理想的辦法是,增加另外幾組實際上盡可能接近支座的支撐、加強 肋或橫隔梁。
（3）混凝土邊梁。邊梁是用來提高混凝土橋的縱向能力。這些梁把已有的箱型結(jié)構(gòu)外的相鄰排架連接在一起。在單層橋梁結(jié)構(gòu)中,外伸梁在縱向激勵下易扭曲。在雙層結(jié)構(gòu)中,邊梁需要有足夠的剛度和強度,以保證塑性鉸出現(xiàn)在柱上,減小了下層橋面外伸梁墩帽的扭轉(zhuǎn)需求量
3.2下部結(jié)構(gòu)加固
橋梁的大部分地震損傷破壞發(fā)生在下部結(jié)構(gòu)上,因此下部結(jié)構(gòu)加固是整個橋梁抗震加固工程的重點,也是難點。
（1）柱罩。所依據(jù)的理論是提高現(xiàn)有鋼筋混凝土橋墩的延性、抗剪和抗彎能力。在一些情況下,限制塑性鉸區(qū)域的徑向膨脹應(yīng)變。實驗表明,把徑向膨脹應(yīng)變限制在規(guī)定范圍內(nèi),鋼筋的搭接接頭就會保持固結(jié)而且能產(chǎn)生截面完全塑性彎矩能力。與限制徑向應(yīng)變相反,在提供整個塑性鉸區(qū)域足夠約束的同時,允許發(fā)生一定的徑向膨脹應(yīng)變,使得有可能形成鉸
（2）填充墻。對于多柱橋梁來說,填充墻是個較好的方法。它有兩個明顯的優(yōu)點：不僅提高了柱的橫向能力,而且限制了柱的橫向位移。通過限制柱的橫向位移,便消除了在墩帽中形成塑性鉸的可能。費用可能小于前述的其他幾個加固方法。值得注意的是,在稍微傾斜或沒有傾斜的橋梁排架的縱向能力方面,填充墻不是有效的。
（3）連梁。連梁是用于提高混凝土排架的橫向能力的。連梁的功能由它在地面標(biāo)高以上的位置決定。連梁置于排架底部標(biāo)高處,以替代現(xiàn)有不足的墩帽。這類連梁的主要功能就是保護現(xiàn)有上部結(jié)構(gòu),迫使在柱上產(chǎn)生塑性鉸。
（4）帽梁的加固。帽梁存在著幾種潛在的失效模式。按照墩帽的類型,這些易損性可能包括支座破壞、剪切鍵破壞、支座寬度不夠以及帽梁破壞等。帽梁失效模式包括彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)和節(jié)點剪切。
（5）基礎(chǔ)加固。通?；A(chǔ)的加固是:增設(shè)上覆蓋層以提高基礎(chǔ)抗剪能力,或均勻加寬基礎(chǔ),增加接觸面積以提高穩(wěn)定性和抗彎能力,還有就是把基礎(chǔ)錨固于土中或是通過連接桿穿過基礎(chǔ)把承臺與樁聯(lián)系起來。
四、橋梁抗震加固技術(shù)發(fā)展趨勢
從橋梁震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，遭受嚴重破壞和倒塌的橋梁結(jié)構(gòu)，絕大部分是源于落梁和抗彎延性不足，因此強調(diào)橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力，或是在原有規(guī)范的基礎(chǔ)上，相應(yīng)地保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的延性能力，并通過設(shè)計和構(gòu)造保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性能力，這已成為世界主要的多震國家地震工程界的共識。從加固的對象上來看，美國、日本等橋梁抗震加固水平最高的國家，已經(jīng)把加固的重點從以前單一的防落梁構(gòu)造措施，轉(zhuǎn)移到重視橋墩整體延性上來，以保證加固后的橋梁與新建橋梁的抗震能力相當(dāng)。
【關(guān)鍵詞】橋梁；加固；技術(shù)
1 引言
橋梁的生命周期都要經(jīng)歷建造、營運和老化三個階段,雖然橋梁建設(shè)初期充分考慮了近、遠期經(jīng)濟發(fā)展和社會的諸多需求,采用了當(dāng)時最先進的技術(shù)和材料,但仍然難以擺脫歷史的局限。隨著科技的進步,車輛載重逐漸增大,車速相繼提高,人們對行車的安全性和舒適性也提出了更高的要求。但早期建設(shè)的橋梁,荷載標(biāo)準低,施工水平差,經(jīng)過多年運營橋梁病害相繼出現(xiàn),因此舊橋維修和加固便成為一個急需解決的問題。
目前,世界上發(fā)達國家都投入了不小的人力和物力進行舊橋加固技術(shù)研究,在興建新橋的同時,仍然十分重視舊橋的利用價值。我國現(xiàn)時期正在大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施,資金需求量大,而要在短時間內(nèi)重建等級公路上的危橋,不僅需要大量資金,同時也有悖于橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。下面筆者就根據(jù)近幾年來在公路路網(wǎng)改造過程中,針對中小跨徑橋梁經(jīng)常采用的一些維修加固方法做一些介紹。
2 外包混凝土加固法
外包混凝土加固法又稱增大截面加固法,是指增大構(gòu)件的截面和配筋,以提高構(gòu)件的強度和剛度的一種加固方法。此種加固法在增加橋梁橫向聯(lián)系方面應(yīng)用較多,早期修建的橋梁橫系梁或橫隔板尺寸都較小,強度和剛度也較弱,在當(dāng)前較大外荷載作用下, 產(chǎn)生了較大變形,導(dǎo)致橫系梁開裂、脫落,無法有效地橫向分布荷載。此時采用外包混凝土加固法適當(dāng)增大橫系梁尺寸,隨著橫向聯(lián)系的加強,主梁的橫向整體受力性能提高,從而增加了橋梁的承載能力,提高了橋梁的剛度和穩(wěn)定性。
外包混凝土加固施工工序:
2.1 為了加強新、舊混凝土的結(jié)合,應(yīng)對原構(gòu)件混凝土的缺陷進行清理,并將構(gòu)件表面鑿毛;
2.2 當(dāng)采用三面或四面外包加固時,應(yīng)將構(gòu)件的棱角敲掉,同時除去浮碴和灰塵;
2.3 用高壓水沖洗原混凝土表面,在澆筑混凝土前,在原混凝土表面刷一層水泥漿以加強新、舊混凝土的結(jié)合。
3 錨噴混凝土加固法
錨噴混凝土是指先將錨桿錨入補強部位結(jié)構(gòu)內(nèi),掛設(shè)補強鋼筋網(wǎng),然后再噴射一定厚度的混凝土,使其與原結(jié)構(gòu)共同承受外力的組合結(jié)構(gòu)。
此種加固法在漿砌片石板拱橋加固中運用較多,目前低等級公路上的石板拱橋由于早期施工時未按強度和規(guī)格要求嚴格選料,砌筑片石時砂漿不飽滿,砂漿配合比控制不嚴,再加上超重車輛長期作用,普遍存在主拱圈片石風(fēng)化、石料大小不一、片石被擠壓碎裂、石料強度不均勻等現(xiàn)象,砌筑砂漿松動脫落并存在較多空洞,有的拱圈已發(fā)現(xiàn)縱向裂縫。針對此種情況采用錨噴混凝土加固既不中斷交通,又能很好地解決這些病害。
錨噴混凝土施工工序:
3.1 將拱圈底面人工打毛,并將污染的砂漿完全鑿除,然后用高壓水沖洗拱底表面;
3.2 在拱圈底面用電鉆打錨筋孔,孔深不得小于10cm,錨筋直徑不得小于12mm,孔內(nèi)灰塵要吹洗干凈,然后用M12號砂漿或環(huán)氧樹脂注入孔內(nèi),再插入錨筋,使之粘結(jié)牢固;
3.3 將鋼筋網(wǎng)點焊在錨筋上,焊點不能太少,以免噴射混凝土?xí)r鋼筋移動;
3.4 噴射混凝土前先將拱圈底面用水沖洗濕潤,然后在表面先噴一層M12號砂漿,厚度約1cm,再噴射混凝土,使新老混凝土粘結(jié)良好并能填塞片石間孔洞,噴射混凝土后要注意及時養(yǎng)生。
4 橋面補強層加固法
橋面補強層加固法是指先鑿除原橋鋪裝層后,重新澆筑一層鋼筋混凝土補強層,使其與原橋結(jié)構(gòu)形成整體。利用梁體截面加高,改善橋梁橫向應(yīng)力分布能力,從而提高橋梁承載能力。
由于橋面鋪裝層直接承受車輛荷載作用, 應(yīng)力集中明顯,再加上中小跨徑橋梁所受應(yīng)力變化和沖擊影響較大。因而它也是最易出現(xiàn)破壞的結(jié)構(gòu)之一,常見病害有:磨耗、露筋、網(wǎng)裂、坑洞等。
原中小跨徑橋梁橫向大都通過鉸縫進行連接,而橋梁設(shè)計老規(guī)范對鉸縫未作明確要求,現(xiàn)經(jīng)過多年運營,已有鉸縫開始出現(xiàn)松動脫落,減弱或失去橫向傳力功能,這樣就給主梁安全運營帶來了隱患。
橋面補強層加固法針對此種病害具有施工簡便、加固效果明顯的特點,尤其適用于中小跨徑的梁式橋。其常用方法是鋪筑鋼筋網(wǎng)與混凝土或鋼筋網(wǎng)與鋼纖維混凝土。鋪筑的厚度和配筋視加固需要而定,一般補強層厚度不小于8cm,以不增加新的恒載為宜,并要注意確保新舊混凝土能成為一個受力整體。
5 粘貼碳纖維布加固法
碳纖維是一種新型材料,具有高強、輕質(zhì)、耐腐蝕以及施工簡便等優(yōu)點而成為舊橋加固的理想材料。加固混凝土構(gòu)件時,按構(gòu)件的不同受力特點,用粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于構(gòu)件表面,實現(xiàn)對構(gòu)件變形的約束并由此提高構(gòu)件的承載能力。
此種加固法在增強構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度和約束混凝土裂縫擴展方面應(yīng)用較多。當(dāng)補強結(jié)構(gòu)外形較復(fù)雜,采用外包混凝土或者粘貼鋼板加固法時,施工難度很大,且粘貼鋼板可能會對原結(jié)構(gòu)造成損傷,此時就可以發(fā)揮碳纖維布隨結(jié)構(gòu)外形變化任意施工,從而降低施工難度的優(yōu)點。
5.1 粘貼碳纖維布施工工序:
5.1.1 按加固設(shè)計要求,對需要表面處理和粘貼纖維布的部位進行放樣定位;
5.1.2 混凝土表面打磨平整,除去表層浮漿、油污等雜質(zhì),直至完全露出結(jié)構(gòu)新面, 將混凝土表面清理干凈,去除灰塵并保持干燥;
5.1.3 用一次性軟毛刷或特制滾筒將底膠均勻涂抹于混凝土表面,待膠表面指觸干燥時即進行下一步工序施工;
5.1.4 混凝土表面凹陷部位用找平膠填補平整,且不應(yīng)有棱角,轉(zhuǎn)角處應(yīng)用找平膠修復(fù)為光滑的圓弧;
5.1.5 按設(shè)計要求的尺寸裁剪纖維布,配制粘貼膠并均勻涂抹于所要粘貼的部位,用一次性軟毛刷或特制滾筒沿纖維方向多次涂刷,擠除氣泡,并使膠水充分浸透纖維布。多層粘貼重復(fù)上述步驟,待纖維布表面指觸干燥時即進行下一層的粘貼。在最后一層的碳纖維布表面均勻涂抹粘貼膠。
5.2 粘貼注意事項:
5.2.1 纖維布粘貼施工宜在5℃～35℃環(huán)境溫度條件下進行,并應(yīng)符合配套樹脂的施工使用溫度。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時, 應(yīng)采取加溫措施;
5.2.2 用碳纖維布加固混凝土構(gòu)件宜采用薄布多層的粘貼方法,使其與粘接材料充分浸潤,確保粘接效率。設(shè)計時根據(jù)各塊件處的應(yīng)力值大小決定碳纖維布的層數(shù)。
6 小結(jié)
以上為中、小跨徑橋梁在常規(guī)加固中經(jīng)常采用的一些方法。由于我國暫時經(jīng)濟能力有限,為保證橋梁安全運營,在一定時期內(nèi)橋梁維修加固不可避免。
6.1 由于老橋資料不全,實際受力情況與結(jié)構(gòu)計算模型也存在一定的差異,所以橋梁加固在設(shè)計單位嚴格計算、施工單位按圖精心施工后,建議仍要對加固后的橋梁進行檢測,作好各項數(shù)據(jù)的詳細觀測和記錄,與理論計算相比較,經(jīng)分析得出安全可靠的結(jié)論后,方能通車。
6.2 對橋梁病害處理要貫徹“建養(yǎng)并重”、“預(yù)防為主”的思想。橋梁要進行定期檢查和周期性養(yǎng)護,對發(fā)現(xiàn)的一些小病害要及時維修,避免病害擴大,失去承載能力。
6.3 現(xiàn)時期橋梁建設(shè)要走可持續(xù)發(fā)展的道路,新建橋梁應(yīng)考慮其可檢測性、可加強性和可更換性。
參考文獻:
[1]張繼承，中小跨徑橋梁常用加固方法[J]. 橋梁施工，2010。6
關(guān)鍵詞：雙曲拱橋 病害 加固 錨噴混凝土
1 橋梁加固改造設(shè)計的原則
舊橋加固設(shè)計仍然以現(xiàn)行的橋梁理論為基礎(chǔ)，采用橋梁《規(guī)范》為標(biāo)準進行設(shè)計。舊橋加固改造方案的確定，首先要根據(jù)橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況，存在的病害，車輛通行的需要，以及將來交通發(fā)展的趨勢，對加固改造的必要性和可能性作出分析判斷。然后對各種加固改造方法的技術(shù)經(jīng)濟效益進行比較，選擇合理的加固方案。設(shè)計時特別要注意以下幾點：
1.1 加固后的橋梁，在使用荷載作用下，原有的結(jié)構(gòu)和新增加的結(jié)構(gòu)各部分的強度、剛度和裂縫，均應(yīng)符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求。
1.2 當(dāng)僅要求提高活載能力時，加固改造工作可以在原結(jié)構(gòu)保持恒載應(yīng)力狀態(tài)下進行。此時，原有結(jié)構(gòu)的全部恒載和加固改造后所增加的恒載，均由原結(jié)構(gòu)承擔(dān)，活載由原結(jié)構(gòu)和新增加的構(gòu)件或加大后的截面共同承擔(dān)。
1.3 如果通過檢測和計算，原結(jié)構(gòu)的工作應(yīng)力已接近或已超過允許值，需要減小原橋的恒載應(yīng)力，應(yīng)采取一定的卸載措施。
1.4 采用增大截面法進行舊橋加固改造時，由于新舊結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)或混凝土之間收縮率的不同，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布，在新舊材料或新舊結(jié)合面處將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，極易出現(xiàn)裂縫而影響結(jié)構(gòu)的整體性。因此，必要時應(yīng)該進行收縮應(yīng)力的計算；在新舊材料或者新舊結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合面處采用增加纖維和采用性能相近的材料進行補強。
2 橋梁加固改造的基本途徑
橋梁加固一般是指：通過對構(gòu)件的補強和結(jié)構(gòu)的性能改善，以恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載力，延長使用壽命，適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊蟆Ｄ壳?，國?nèi)外對橋梁進行加固改造的技術(shù)途徑主要有以下五種：
2.1 加強薄弱構(gòu)件 在橋梁上，對于有嚴重缺陷的部位，或者因要通行重型車輛而不能滿足承載要求的部位，如：梁橋的跨中部位、支座部位、承受負彎矩的部位；拱橋的拱頂、拱腳、1/4拱跨部位；以及其也變截面處等．采取加強措施，進行鋪強。在橋梁結(jié)構(gòu)中，特別要注意的是：橋梁的薄弱處一般在受拉區(qū)范圍內(nèi)，受壓區(qū)的情況則比較少。所以，對于薄弱處補強方法，往往采用噴射混凝土、粘貼鋼板、玻璃鋼，增大主梁或主拱圈截面的方法，增加其強度，以及采用高等強度混凝土或環(huán)氧混凝土砂漿封填裂縫，增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋或粘貼附加構(gòu)件對缺陷進行處理。
2.2 增加輔助構(gòu)件 在橋梁承載力不足或因為某種原因致使橋梁遭受破損時，可以在原有的結(jié)構(gòu)上增加新的受力構(gòu)件，如：梁橋中增設(shè)主梁、橫隔梁；簡支梁之間加設(shè)輔助構(gòu)件，使其成為連續(xù)梁的工作狀態(tài)；梁下部采用八字支撐方式，增加跨孔改變受力狀態(tài)；拱橋中采用梁式結(jié)構(gòu)替代回填料等。
2.3 改變結(jié)構(gòu)體系 根據(jù)橋梁的實際狀況，采用梁式結(jié)構(gòu)改為拱式結(jié)構(gòu)；拱式結(jié)構(gòu)改為梁式結(jié)構(gòu)；簡支梁改為連續(xù)梁；單跨結(jié)構(gòu)改為多跨結(jié)構(gòu)；增加支點；鉸接支撐改為剛性連接等，通過這些手段達到改善結(jié)構(gòu)薄弱處的受力狀態(tài)，提高整體橋梁的承載能力。
2.4 減輕恒載 減輕橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載，改善原橋梁的受力狀態(tài)，提高橋梁的承載能力，特別是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿足加固上部結(jié)構(gòu)和提高活載承載力時，通過減輕橋梁恒載的辦法來提高承受活載的能力，乃一種經(jīng)濟有效的措施。
2.5 加固橋墩、臺及基礎(chǔ) 在橋梁結(jié)構(gòu)中，有相當(dāng)?shù)囊恍┤毕菔怯蓸蛄憾?、臺和基礎(chǔ)的病害引起的，因此，需要從其著手進行加固處理。通常采用的辦法是：用鋼筋混凝土套箍并施加外部預(yù)應(yīng)力加固墩身。對于基礎(chǔ)加固措施，常采用加校法和擴大基礎(chǔ)法進行處理。
3 雙曲拱橋上部結(jié)構(gòu)主要病害
雙曲拱橋上部結(jié)構(gòu)的病害較多，主要有：拱波縱向開裂；拱肋升裂；橫系梁(橫隔板)開裂或脫落；拱頂下沉；側(cè)墻鼓脹外傾等。
3.1 拱波縱向開裂 拱波的縱向開裂是雙曲拱橋最常見的病害。發(fā)生在施工及運營階段。由于建設(shè)時鋼材十分緊張，拱波配筋很少，脫模起吊時稍有不慎都會造成拱波開裂，在荷載作用下，其裂縫將進一步地擴張。再加之雙曲拱橋的橫向聯(lián)系剛度太小，活荷載橫向分布較差，拱肋受力不均勻，造成各拱肋變形存在較大差異，改變了拱波的受力狀態(tài)，加劇了拱波的裂縫產(chǎn)生。
3.2 拱肋開裂 拱肋的橫向開裂、拱頂下沉一般同時產(chǎn)生，原因主要有3個方面：一是拱肋截面過小，鋼筋含量過少，拱肋的承載能力和抗開裂能力不高；二是拱肋受力的不均勻性，導(dǎo)致單肋受力過大；三是基礎(chǔ)下沉及傾斜造成的。拱肋的接頭也是病害問題較多的部位，容易出現(xiàn)接頭鋼板銹蝕、混凝土破碎等現(xiàn)象。
3.3 拱肋與拱波結(jié)合處開裂 主拱圈環(huán)向縫是產(chǎn)生在拱肋、拱波（拱板）結(jié)合面上，平行于拱軸線的裂縫。主拱圈環(huán)向縫又可分為法向拉力環(huán)向裂縫和剪力環(huán)向裂縫兩種；法向拉力環(huán)向縫出現(xiàn)在拱頂附近正彎矩較大的區(qū)段，主拱圈截面下部出現(xiàn)拉應(yīng)力，拱波的結(jié)合面位于受拉區(qū)，當(dāng)結(jié)合面的拉應(yīng)力大于結(jié)合面的極限拉應(yīng)力時，即出現(xiàn)法向拉力環(huán)向縫。
3.4 橫系梁開裂或脫落 雙曲拱橋的橫系梁(橫隔板)，一般尺寸都較小，強度和剛度也相應(yīng)較弱，與橫肋聯(lián)結(jié)處的抗剪能力也偏小，當(dāng)承受較大的外荷載作用時，產(chǎn)生較大的內(nèi)力和變形，導(dǎo)致橫系梁開裂、脫落，無法有效地橫向分配荷載，并引起拱肋的受力與變形不均勻，加劇了橫系梁的病害產(chǎn)生。橫系梁(橫隔板)開裂或脫落。
4 雙曲拱橋加固方法
4.1 增大截面法 實腹式拱橋存在實腹段，而拱頂截面承載力不足時，如果采取拆除拱上實腹部分加固主拱圈拱背難度大，費工、費時，工程費用高，又要中斷交通，在橋下凈空容許、或根據(jù)水文資料，橋下泄水面積容許縮小時，可在原拱圈下面噴射鋼筋網(wǎng)混凝土或緊貼原拱因下面澆注鋼筋混凝土新拱圈。
4.2 改變結(jié)構(gòu)體系方法加固 不同的結(jié)構(gòu)體系的受力特點不同，利用這一特點，通過改變原橋上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系，改變結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，達到改善結(jié)構(gòu)受力、提高承載力的目的。改變結(jié)構(gòu)體系加固是一種主動加固的方法，適合于雙曲拱橋的加固。目前，已經(jīng)采用不少改變結(jié)構(gòu)形式的方法加固雙曲拱橋，典型的有將雙曲拱橋改變?yōu)檠芗芄皹颍▌偧芄皹颍?、將雙曲拱橋改變?yōu)橄湫凸皹蚝透淖児吧辖ㄖ慕Y(jié)構(gòu)形式幾種方法。
4.3 粘貼加固方法與技術(shù) 在荷載作用下，主拱圈產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果超過其承受限度時，將導(dǎo)致主拱圈開裂、破損，喪失承載力，甚至坍塌；除了前述可以通過增大截面法減小主拱圈承受的拉應(yīng)力，提高原橋承載力的途徑外，還可采用環(huán)繞砂漿在主拱圈的受拉區(qū)段粘貼鋼板鋼筋，或用環(huán)氧臟漿粘貼玻璃纖維布(玻璃鋼)、碳纖維布、芳綸纖維布等高強材料，增加主拱圈的強度，提高橋梁的承載力。
5 工程實例
重慶市開縣某橋為5孔一13m，矢跨比1/2的石拱橋。橋面凈寬7m，是清朝道光年間修建的古為今用的老石拱橋，主拱圈厚寬為60cm，用糯米石灰漿砌筑，石料強度為50號。運營上百年后有三跨主拱圈下緣出現(xiàn)多處縱向貫穿性裂縫，成為危橋。由于重慶市開縣白鶴電廠運送發(fā)電機等重型設(shè)備，荷載重量達到240t左右，需通過該橋，2004年6月28日采用環(huán)氧砂漿粘貼鋼板進行了加固。加固方法是：在全拱圈范圍內(nèi)，用兩層6條寬1m。厚0.6m的鋼板采用環(huán)氧砂漿分段分層粘貼加固，每段鋼板長1.2m，設(shè)計采用了少量異形鋼板，讓每條鋼板肋的鋼板接縫位置錯開，第二層鋼板與第一層鋼板錯開粘貼。粘貼鋼板前先用環(huán)氧膠漿灌注裂縫，對裂縫進行封閉處理后，再粘貼鋼板補強。
6 結(jié)論及建議
雙曲拱橋由于其自身的特點，產(chǎn)生的病害特征基本一致，在地基承載力許可的條件下，基本可以通過加固提高其承載力。
參考文獻：
【關(guān)鍵詞】橋梁病害；橋梁加固；加固技術(shù)
0.前言
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)無論從規(guī)模上還是建設(shè)標(biāo)準上都有了一個大跨度的提高。橋梁作為道路交通的一部分，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和公路交通量的增大，橋梁荷載呈現(xiàn)以下特點：交通量不斷增大；重型車輛和超載現(xiàn)象嚴重；超限運輸?shù)脑黾拥取Ｓ捎跇蛄旱某休d能力有限，造成了許多橋梁不同程度的損傷，存在安全隱患。 因此，對橋梁的加固與維修非常重要。
1.橋梁加固的內(nèi)容
橋梁加固是一種借加大或修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整座橋梁承載能力或通行能力的措施。橋梁加固與改建工作的主要內(nèi)容包括：對服役橋上部構(gòu)件進行加固；對服役橋下部構(gòu)進行加固；拓寬橋梁的行車道或人行道；升高橋梁部構(gòu)造的高度；更換橋梁行車道路面或引橋路面結(jié)構(gòu)。橋梁的加固與改建工作應(yīng)充分利用原有部件，凡能加固的，則不宜改建。橋梁加固的工作程序一般為：檢查橋梁現(xiàn)狀及損壞情況；調(diào)查橋梁歷史技術(shù)資料及現(xiàn)有交通狀況；提出維修加固或改建方案并進行分析比較；確定方案并付諸實施，即進行維修加固或施工。
2.橋梁加固的具體工作
2.1橋梁病害的成因
（1）以前我國修建的橋梁因為受到當(dāng)時設(shè)計、材料、施工等方面的影響和局限，存在一定的先天不足，安全不足。一般會有斷面單薄、安全儲備低、雙曲拱等，這就需要橋梁加固，對原本存在的缺陷進行修補。
（2）橋梁的耐久性差或年久失修、老化等問題。很多早年修造的磚拱橋就存在這樣的問題。
（3）近年修建的橋梁，因施工期短、設(shè)計不當(dāng)、施工質(zhì)量差等原因，很多的橋梁都出現(xiàn)了多種問題，這也是亟待加固的一部分橋梁。
（4）隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通量再增大，橋梁的載重又面臨新的挑戰(zhàn)，這就需要對橋梁進行加固，提前預(yù)防事故發(fā)生。
（5）還有部分橋沒有自身的先天問題，但是隨著使用年份的增加，由于雨水沖刷、風(fēng)化等自然原因致使存在一些病害，就需要進行修補，以延長橋梁使用年限。
2.2橋梁加固實施的原則和難度
2.2.1橋梁加固的難度
（1）橋梁建成后，基本都已使用通車，那么加固要在保證交通暢順的同時進行，這就為加固工程帶來的一定的難度。
（2）很多需要加固的舊橋多是危橋，結(jié)構(gòu)已經(jīng)很脆弱，這些舊橋因為時間長，很多原有的設(shè)計資料和施工記錄都不完整了，造成對結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能完全解析，因此存在很多不確定因素，所以這就給舊橋加固帶來了很大難度。
（3）有很多過渡時期的舊橋，結(jié)構(gòu)設(shè)計時參雜了新老結(jié)構(gòu)體系，還有的橋包括了新老橋體，這就為加固橋梁工作增加了施工難度和工序。
（4）橋梁都有自身的結(jié)構(gòu)，所有的加固都要在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行，這對加固工作帶來了局限性。
2.2.2橋梁加固的原則和安全評估
橋梁加固原則就是在遵循先加固，加固不能滿足需要的就進行改造，完全失去交通行車能力的就重建。舊橋加固實際上是一項經(jīng)常性的橋梁施工工程，橋梁的加固是以加大和修復(fù)橋梁構(gòu)件來提高局部或整體橋梁的承載力的施工。橋梁加固一般遵循不改變橋梁原結(jié)構(gòu)的原則；若是橋梁加固不能滿足和適應(yīng)實際的交通需要，那么就要對橋梁進行改造。一般舊橋改造是對舊橋的部分構(gòu)件進行更換或者改變原橋梁的結(jié)構(gòu)體系，再者就是拆除部分構(gòu)造重建；對于已經(jīng)完全不能通車的橋梁只能將舊橋進行拆除，重新設(shè)計、建造新橋。
橋梁加固后，對上部結(jié)構(gòu)要進行靜載和動載實驗，將試驗結(jié)果與加固前進行比較，再與所要達到的標(biāo)準進行比較，看加固是否成功。對下部結(jié)構(gòu)，要運用適當(dāng)?shù)钠餍颠M行頻率變化的測評，以此確定橋墩加固效果是否合格。
橋梁的加固應(yīng)在施工完成后對工程進行加固效果的評價，評價通過后橋梁加固才算完成。橋梁加固維修技術(shù)發(fā)展時間并不長，為了指導(dǎo)橋梁加固工作，應(yīng)該有一套完整的實用性橋梁檢測、評定加固的技術(shù)規(guī)范，以保證橋梁加固工作科學(xué)合理安全。
3.橋梁加固常用技術(shù)
橋梁加固技術(shù)主要有：增大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度；建立新結(jié)構(gòu)保證橋梁的抗力；改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，減少原結(jié)構(gòu)受力；對原結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，改善原結(jié)構(gòu)的受力能力。
3.1增大構(gòu)件截面的方法
①增加主梁截面。適用于主筋截面不足、橋下凈空有限、不允許增加梁高的橋梁。這種加固方式可以不受橋下凈空的限制，只需截斷并接長箍筋，但這種方法對結(jié)構(gòu)的損傷較大，施工工藝較復(fù)雜。②增大梁肋混凝土截面。適用橋下凈空較高，允許增加主梁高度的橋梁，這種方法會減小橋下凈空，對于橋梁的外觀影響較大，城市橋梁多不適用這種方法。③加厚橋面板，增加橋面截面。適用于可中斷交通的小跨徑橋梁，這種加固法增加了自身結(jié)構(gòu)重量增加產(chǎn)生的彎矩，結(jié)構(gòu)承載力提高不明顯。
3.2提高橋梁抗力的方法
①粘貼鋼板。這種方法中，粘貼鋼板加工成形比較困難，需要支護設(shè)備，而且在長期使用中維修保養(yǎng)工作量大。②粘貼玻璃鋼。適用于通行重型車和大型設(shè)備的橋梁進行臨時加固。這種方法中玻璃鋼的彈性模量較混凝土低，容易發(fā)生變形，所以只在臨時加固中適用。③粘貼鋼筋。這種方法對鋼筋進行了防護處理，可以增加梁的抗彎能力。
3.3增加輔助構(gòu)件，減少原結(jié)構(gòu)受力的方法
①增加主梁。適用于主體結(jié)構(gòu)較為完好但承載力不足的橋梁。這種方法施工時需要中斷交通，且工藝復(fù)雜、工程量大，對橋梁原結(jié)構(gòu)損傷也比較大。②增加橫隔梁。適用因橫向聯(lián)系不足而降低承載力的橋梁的上部結(jié)構(gòu)。這種方法是在橋梁上增設(shè)橫隔梁，主要是固定主梁上貫通全橋?qū)挼匿摻睢?/p>
3.4改變結(jié)構(gòu)的加固法
①八字撐架加固。適用于不通航河道之上的橋梁的上部結(jié)構(gòu)。這種方法對橋下凈空影響較大，不常用于城市橋梁的加固。②連續(xù)體系加固。適用于抗彎能力不足的橋梁。這種方法對交通有影響。
③還有增設(shè)大邊梁的方法和截面轉(zhuǎn)換方法。
3.5預(yù)應(yīng)力技術(shù)
現(xiàn)代橋梁逐漸向輕型、大跨度等方向發(fā)展，所以在今后的橋梁加固中，現(xiàn)有的加固技術(shù)就受到一定限制，所以預(yù)應(yīng)力技術(shù)會被普及。預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要通過體外預(yù)應(yīng)力來實現(xiàn)，體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于混凝土構(gòu)件的外側(cè)，鋼束穿過設(shè)在構(gòu)建端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進行張拉，從而使砼構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)包括：下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法、預(yù)應(yīng)力鋼絲束法。
3.6對于橋梁出現(xiàn)裂縫等，不需進行大型技術(shù)工程的，可進行局部的修補
①表面抹灰補縫。在混凝土表面用水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿等材料在裂縫處涂抹。②表面噴漿補縫。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)，可分別采用無鋼筋素噴漿或掛網(wǎng)噴漿等方法修補裂縫。噴漿修補一般先對裂縫表面進行毛處理，之后噴射一層有一定密度的高強度水泥砂漿封閉裂縫。③壓力灌漿補縫。施加一定壓力，將漿液灌進裂縫內(nèi)部，提高結(jié)構(gòu)強度、耐久性和抗?jié)B性。壓力灌漿的漿液也有多種，水泥灌漿、瀝青灌漿、化學(xué)灌漿，可根據(jù)橋梁裂縫的實際情況進行選擇。
三、崩岸治理和護底技術(shù)
崩岸主要受河勢及堤基地質(zhì)條件的影響，在凹岸迎流頂沖堤段，水流沖刷抗沖能力差的地層，如粉細砂層、細砂層、粉土層等，最終使堤岸失穩(wěn)而崩塌。汛期因高水位浸泡、水位驟降和風(fēng)浪的影響，崩岸更易發(fā)生。治理崩岸的主要措施有丁壩導(dǎo)流、退堤還灘、拋石護腳和其他(模袋混凝土、軟體排等)平順防護措施。丁壩是一種間斷性的有重點的防護形式，具有調(diào)整水流的作用，但也會增加壩頭附近河床沖刷的危險，甚至給對岸造成危害，應(yīng)用時應(yīng)充分論證并慎重采用。當(dāng)?shù)掏鉄o灘或灘地狹窄、堤身受到崩岸威脅而保護堤岸又有困難時，可采用退堤還灘的辦法，但不可避免地要喪失大片土地，應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較和全面論證后采用。崩岸防護技術(shù)主要有：
1.拋石護腳技術(shù)
拋石(也可用石籠)護腳是崩岸治理中采用最多的方法，效果明顯。但拋石造價較高，且往往拋石時不設(shè)反濾墊層，致使拋石下部的地層仍然被水流沖刷，拋石下沉，一段時間后仍要再進行拋石防護。用天然砂石料做拋石的反濾墊層，難度大、造價高且易被水流帶走，不大可能采用，隨著土工布的推廣應(yīng)用，使水下鋪設(shè)反濾墊層成為可能，如果拋石時能夠鋪設(shè)土工布反濾墊層，則拋石治理崩岸的效果將大大提高。但目前水下鋪設(shè)土工布反濾墊層的機具和工藝尚不成熟，有待進一步深入研究。
2.鉸鏈混凝土塊防護技術(shù)
用鋼鉸鏈將混凝土預(yù)制塊相互連接，形成柔性排體，既可抗沖，又可適應(yīng)變形，從而達到防護的目的。
3.土工模袋防護技術(shù)
土工模袋是由上下兩層土工織物制成的大面積連續(xù)袋狀材料，模袋內(nèi)充填混凝土或水泥砂漿，充填料凝固后即形成防護體模袋混凝土護坡。根據(jù)有無過濾排水點，模袋分為有過濾點模袋和無過濾點模袋。根據(jù)模袋之間的連接方式和成型后的形狀，模袋又分為鉸鏈型模袋和框格式模袋等。根據(jù)模袋的加工工藝和所用材料，模袋又分為機織模袋和簡易模袋。土工模袋防護技術(shù)具有地形適應(yīng)性強、整體性好、抗沖刷能力強和施工快捷、經(jīng)久耐用、價格合理和可以水下施工等優(yōu)點，防護效果較好。但目前存在的最大困難是水深流急情況下的施工問題，包括施工機械、充灌及沉放工藝等，目前有關(guān)單位正在開展這方面的研究和試點工作。
4.土工織物軟體排防護技術(shù)
土工織物軟體排是以土工織物為基本材料做成大片排體形式的防沖防護結(jié)構(gòu)，所用土工織物多為織造土工織物。目前所使用的軟體排分兩種：壓載軟體排和充砂管袋軟體排。軟體排防護效果突出，經(jīng)濟效益顯著，是治河工程技術(shù)的重大革新。
關(guān)鍵詞：橋梁混凝土；維修；加固
中圖分類號：K928.78文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
橋梁維修加固技術(shù)是對有缺陷、病害的橋梁進行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋，它是一項技術(shù)性很強的工作，一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結(jié)構(gòu)，另一方面要求加固補強的部分與原結(jié)構(gòu)成為整體，共同工作。常用的加固改造技術(shù)方案有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結(jié)構(gòu)受力體系等方法或加固受力構(gòu)件，達到增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當(dāng)清潔、改善外觀形狀、對表面進行防護美化、加強安全性設(shè)施（如改善人行道、欄桿柱及扶手）這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使用壽命，也都起著重要作用。
1.橋跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
1.1橋面補強層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分都能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。
1.2粘貼受力筋（錦綸纖維、鋼板、碳纖維）加固法
當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向力筋出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時．粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴重的橫向裂縫采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位．使其與結(jié)構(gòu)形成整體，達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是：不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸；施上工藝簡單，施工質(zhì)量較容易控制；施工工期短。
1.3增設(shè)縱梁加固法（拓寬改建）
在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時，則兼有加寬的作用。
1.4錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補強鋼筋，加強結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。如圖1
圖1
1.5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩，把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支變連續(xù)梁，或在梁下增設(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內(nèi)應(yīng)力，達到提高梁承載力的目的。
1.6增大截面和配筋加固法
當(dāng)梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎承載力，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。
1.7體外預(yù)應(yīng)力加固法
對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板，采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應(yīng)力加固法優(yōu)點是：（1）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能；（2）由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小，故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固；（3）對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；（4）預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。
1.8拱圈增設(shè)套拱加固法
當(dāng)拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板，且墩臺無病害，基礎(chǔ)沉降滿足加固后的要求，同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設(shè)一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。
2.墩臺基礎(chǔ)加固
2.1擴大基礎(chǔ)加固法
擴大基礎(chǔ)底面積加固法，稱為擴大基礎(chǔ)加固法。此方法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深不夠，而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎(chǔ)。擴大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基承載力計算確定。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎(chǔ)不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎(chǔ)底面積加固的方法，主要由地基變形計算來控制加固設(shè)計。
2.2增補基樁加固法
橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層，或基礎(chǔ)底面未設(shè)置在堅硬的持力層上時，墩臺發(fā)生沉降；或樁基礎(chǔ)深度不足；或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎(chǔ)周圍補加鉆孔樁，或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁，與原承臺或基礎(chǔ)相連，以此提高基礎(chǔ)承載力、增強基礎(chǔ)穩(wěn)定性。
2.3鋼筋混凝土套箍或護套加固法
當(dāng)橋梁墩臺病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴等原因造成的，導(dǎo)致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設(shè)三道帶箍，其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10，厚度采用10~20cm。當(dāng)墩臺損壞嚴重，如墩臺身嚴重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護套的方法加固。
2.4墩臺拓寬加固法
當(dāng)墩臺不夠?qū)捠?，在?fù)核基礎(chǔ)承載沒問題時，可以利用原墩臺加設(shè)懸臂帽梁進行加寬。
利用舊橋臺基礎(chǔ)，在墩臺帽挑出懸臂加寬部分，以便安裝加寬的上部結(jié)構(gòu)。增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁采用植筋加固技術(shù)與舊梁連接，共同受力；對跨徑較小的有病害及承載力較小的拱橋或板橋，采取拆除舊橋上部，重新預(yù)制安裝或現(xiàn)澆梁、板；對跨徑較大的拱橋或梁板橋，對原舊橋部分應(yīng)進行提高荷載等級加固后，增設(shè)新縱梁或拱肋加寬。 ⑵ 采用增補樁基加固法，增加鉆孔樁或打入樁，上接柱式墩臺，擴大承臺或系梁，使新增樁基與原有樁基共同受力，加寬蓋梁，增設(shè)縱梁采用植筋技術(shù)與舊梁連接。
【關(guān)鍵詞】橋梁；公路交通；加固；粘貼碳纖維
自改革開放以來，我國的交通設(shè)施建設(shè)進人了快速發(fā)展階段。橋梁作為交通干線的重要組成部分，是交通暢通的重要保證，所以，保證橋梁的使用性能是具有極其重要意義的。近年來，在經(jīng)濟的快速發(fā)展下，我國的公路運輸量呈不斷增加的趨勢。隨著運輸量的不斷增加，很大一部分橋梁由于在建設(shè)之初在材料、設(shè)計、施工等多方面的影響下，已無法滿足不斷增加的負荷的要求，橋梁長時間的處于超負荷承力狀態(tài)，破損情況嚴重。導(dǎo)致橋梁破損的情況是多方面的，如止前車輛超載情況越來越嚴重；交通運輸量不斷的增加；橋梁各構(gòu)件及材料在長時間的使用過程中出現(xiàn)老化；自然環(huán)境侵蝕及地質(zhì)災(zāi)害等都會不同程度的造成橋梁沉陷、裂縫等，嚴重影響交通運輸?shù)陌踩?，所以對這部分破損的橋梁進行加固是必然的趨勢。
1.橋梁加固概述
我國目前公路上存在的橋梁很大一部分都是處于上個世紀末期修建的，當(dāng)時的設(shè)計、施工標(biāo)準及材料的質(zhì)量標(biāo)準都處于較低的一個水平，在交通量少，運行的初期通常還不會有較大的問題出現(xiàn)。但經(jīng)濟的發(fā)展帶動了運輸量的激增，這時橋梁的各方面功能就無法滿足當(dāng)前交通運輸?shù)男枨?。目前我國的橋梁中危橋占有一定的比例，這些橋梁較窄，無法滿足通車的凈空及通行能力的需求，由于在設(shè)計和施工時由于存在著不完善的地方，所以長年在自然環(huán)境的侵蝕及洪水的沖涮下沉降、拱起、開裂情況嚴重，再加之超載車輛的增多，使橋梁的安全性無法保證，近幾年來，橋梁坍塌所造成的群眾生命和財產(chǎn)受到損害的事故頻繁發(fā)生，使人們對橋梁的安全性提出了更高的要求。
由于很大一部分橋梁都有不同程度的破損情況，但橋梁的整體還較為完好，如果盲目的把所有破損的橋梁都推倒進行重建，不僅需要耗費大量的資金，同時也影響交通的正常運行。所以從經(jīng)濟和保證交通運行的角度上對破損的橋梁進行加固改造，使其具有更高的承載力，延長其使用壽命，這對現(xiàn)代的交通運輸將起到極其重要的作用，同時又節(jié)約了大量的重建資金，所以橋梁加固所帶來的經(jīng)濟效益將是十分顯著的。
2.橋梁加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀
所謂橋梁加固技術(shù)就是通過一些有效的技術(shù)措施，使受損橋梁結(jié)構(gòu)恢復(fù)其原有的技術(shù)功能，或通過改變結(jié)構(gòu)的傳力途徑而減少構(gòu)件的荷載效應(yīng)，或在已有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高結(jié)構(gòu)的承載能力，以滿足新的承載條件和使用功能的要求。橋梁加固技術(shù)還可用于新橋梁的建設(shè)上，用于加強橋梁穩(wěn)固屬性，減少橋梁維修費用，盡量使其滿足若干年后的使用性能。隨著我國交通網(wǎng)絡(luò)的日益完善，面臨數(shù)量龐大的舊橋、危橋改造工程，只有找到快速、有效、可靠、科學(xué)的加固技術(shù)才能使交通更加滿足于現(xiàn)代化經(jīng)濟對橋梁的承載力要求。隨著科技的進步以及人們對橋梁加固技術(shù)的研究不斷前行，橋梁的結(jié)構(gòu)性加固和非結(jié)構(gòu)性加固以及U型高橋臺加固、橋墩加固都得到長足的發(fā)展。結(jié)構(gòu)性加固法包括體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維（CFRP）加固法、增大截面和配筋加固法、轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)加固法、增設(shè)主梁加固法、錨噴混凝土加固法以及增長橫向接洽加固法等等；非結(jié)構(gòu)性加固法包括鋼纖維混凝土修復(fù)法、伸縮縫法等；U型高橋臺加固法有預(yù)應(yīng)力錨索框架法、錨桿配合鋼筋混凝土抱箍法等；橋墩加固法有外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維法、回填硬土法、地基注漿法、抬樁法、鋼筋混凝土套箍法等。同一座橋梁，由于需要加固的部位不同，采用的加固方法也不同，因此，許多加固方法都是配合著使用，達到對橋梁整體性能的加固目的。橋梁加固技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)處于技術(shù)成熟的階段，對眾多的橋梁改造工程起著非常重要的作用。
3.橋梁加固技術(shù)的必要性
橋梁修建之后，經(jīng)過若干年的使用之后，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化、承載能力下降，或者由于修建初標(biāo)準低，不能滿足新交通發(fā)展對橋梁荷載的要求，另外，有的橋梁修建時設(shè)計標(biāo)準合理，使用一定時段后，結(jié)構(gòu)基本完好，但橋梁遇到某種特殊情況需要臨時加強的，這些橋梁在我國橋梁總數(shù)中占有較大的比例，如果不及時對其進行加固，勢必影響到我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，近而影響到我國區(qū)域經(jīng)濟及整個國民經(jīng)濟的發(fā)展。其次，由于橋梁在修建時，施工單位為了追求跟前利益而偷工減料，不按圖紙施工，使得橋梁在建成后就存在安全隱患，這種橋梁也必須通過對相應(yīng)部位的加固才能保證橋梁的正常使用。在市場經(jīng)濟的作用下，所有的企業(yè)及個人都在把發(fā)展的目標(biāo)定位在經(jīng)濟增長上，因此帶來的運輸車輛超載問題同樣加大了橋梁的破壞范圍，使得橋梁的加固迫在眉睫。加固橋梁是增加橋梁的穩(wěn)固性能，加強橋梁的荷載能力，避免橋梁的坍塌的有效手段，是減少交通事故和經(jīng)濟損失的必要途徑。
4.橋梁加固技術(shù)的適應(yīng)性
橋梁加固技術(shù)方法很多，每種方法都有自己的適用范陶，應(yīng)根據(jù)橋梁相應(yīng)部位的損壞情況選擇適應(yīng)的加固技術(shù)，有效保證橋梁的加固成功。
4.1碳纖維加固法適應(yīng)性。碳纖維加固技術(shù)采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)，來達到與原橋體共同承受荷載，對原鋼筋應(yīng)力起到加固和補充作用。這種加固方法具有較強的耐腐蝕性、持久性以及可操作性，適應(yīng)于結(jié)構(gòu)梁、板抗彎、抗剪加固，能夠有效加強原構(gòu)件的荷載，提高穩(wěn)固性能。
4.2粘貼鋼板加固適應(yīng)性。粘貼鋼板加固混凝土技術(shù)目前已經(jīng)很成熟，這種加固技術(shù)不改變原結(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡略、技巧可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點，在鋼筋混凝土橋梁的加固維修中為公路部門廣泛采用。這種加固方法適用于補充原結(jié)構(gòu)鋼筋量的不足，增強構(gòu)件的抗性，對所加固構(gòu)件的剛度提高也具有一定的效果。在混凝土構(gòu)件表面粘貼鋼板時，增加抗剪螺栓效果更好。
4.3化學(xué)植筋加固技術(shù)適應(yīng)性?；瘜W(xué)植筋加固技術(shù)以其高承載力、密封性好及無膨脹力，操作簡單方便環(huán)保等優(yōu)點適用于新增構(gòu)件的鋼筋生根工作。
4.4噴射混凝土加固技術(shù)適應(yīng)性。噴射混凝土加固技術(shù)是采用壓力將預(yù)先拌好的特殊料噴射到受噴面上，受噴面上的料經(jīng)過凝結(jié)硬化形成混凝土。這種加固技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，以噴射混凝土中摻入三維纖維來提高混凝土性能。這種加固技術(shù)適用于橋臺、橋墩、梁、橋板的修復(fù)和加固。
4.5環(huán)氧樹脂低壓灌縫加固技術(shù)適應(yīng)性。環(huán)氧樹脂低壓灌縫的機械操作性強，粘合力高，具有防侵蝕、防水的優(yōu)點，而且其參透性能高，在裂縫施工中易于灌縫和涂敷。這種加固技術(shù)耐沖抗震，適應(yīng)于交通量高而頻繁的橋梁的混凝土結(jié)構(gòu)（如橋臺、橋墩、梁、橋板、護欄、橋拱等）的粘接、修復(fù)和加固。
4.6增加體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的適應(yīng)性。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，是加固橋梁的有效方法之一。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)施工工期短，減小結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改善結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度的提高結(jié)構(gòu)承載力，但美中不足之處是加固后的外觀差。這種加固技術(shù)適用性橋梁的主梁、墩柱的修復(fù)和加固。
關(guān)鍵字：病險水庫；加固；防滲技術(shù)
一、現(xiàn)有病險水庫防滲加固技術(shù)
對于不同類型的病險水庫，應(yīng)根據(jù)水庫的具體情形選擇適合的病險水庫的加固防滲技術(shù)。在一般意義上，病險水庫的防滲加固技術(shù)在原則是上堵下排。上堵加固防滲技術(shù)是指在水庫上游不使用或少使用來水滲入壩體或壩基；下排的防滲加固技術(shù)是指滲入壩體或壩基的水在下游通暢排出，但不能帶走壩體或壩基的土粒，或是不改變壩體或壩基的變形和強度。具體可根據(jù)加固機理以及加固位置的不同， 分為壩前水平防滲技術(shù)、 壩體垂直截滲技術(shù)和壩后減壓排滲技術(shù)三種類型的防滲加固技術(shù)。
壩前水平防滲一般采用水平鋪蓋，即在壩基上設(shè)置一層透水性能差的材料作為鋪蓋，以此降低鋪蓋下臥沖積層內(nèi)的滲透坡降，使其不超過沖積層的允許滲透坡降，達到維持地基滲透穩(wěn)定的目的。由于采用水平防滲措施必須放空水庫才能進行施工，同時長期蓄水后的水庫存在的淤積也會給水平防滲處理帶來困難，因此壩前水平防滲措施應(yīng)用并不廣泛。目前常用的防滲處理方式有復(fù)合土工膜水平鋪蓋和弱透水黏性土水平鋪蓋兩種。
垂直的防滲加固措施是為了減少水庫壩體以及壩基中的滲流，從而減少透水通道，建立了有效的防滲措施。垂直的防滲加固技術(shù)一般通過置換、填充、擠密、化學(xué)等方式在水庫加固部位形成垂直的防滲墻，從而達到截水目的。在病險水庫進行防滲加固時，采用垂直的防滲加固措施將不會放空水庫，因此，垂直的防滲技術(shù)在水庫防滲加固中應(yīng)用最為廣泛，同時，它也是防滲技術(shù)措施最多的水庫防滲加固技術(shù)。常用的垂直防滲技術(shù)有：
（1）水平鋪設(shè)土工膜防滲及垂直鋪塑防滲技術(shù)。該技術(shù)是近年來國內(nèi)外發(fā)展起來的一種將新材料、新工藝用于水工建筑物的防滲新技術(shù)，截滲性能高。
（2）混凝土防滲墻防滲技術(shù)。該技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展較早，技術(shù)比較成熟，近年來在造槽設(shè)備和工藝上有新的發(fā)展。
（3）水泥攪拌樁防滲技術(shù)。早在1996 年時普通深層攪拌樁做截滲墻就已經(jīng)試驗施工成功。而病險水庫中防滲加固技術(shù)中的深層攪拌樁機等設(shè)備的問世，使防滲墻的施工厚度大大增強，在試驗成功后得到了廣泛的推廣應(yīng)用，帶來了較好的社會效益。
（4）高壓噴射灌漿防滲技術(shù)。該技術(shù)20 世紀70 年代從日本引進，主要用于地基加固， 壩下地基覆蓋層、接觸帶的防滲等， 在大塊徑、堆石體等地層中也可建造防滲墻。
（5）振動沉模防滲墻防滲技術(shù)。振動沉模的防滲技術(shù)已被列為國家“九五”期間科技成果重點推廣項目，適用于堤防、低壩的防滲加固，能形成超薄混凝土連續(xù)墻。
二、主要的防滲措施
1、混凝土防滲墻
混凝土防滲墻施工技術(shù)形成歷史較短。是通過利用成槽設(shè)備在地基或壩體中成槽孔，井用泥漿護壁以防塌孔，成孔后用混凝土置換出孔中的泥漿，筑成墻體。該技術(shù)在水利工程中已被廣泛采用，是處理透水地基防滲的一種有效的技術(shù)措施?；炷练罎B墻主要有以下幾個特點：
（1）適用范圍較廣。對多種地質(zhì)條件具有較好的適應(yīng)性，如砂土、砂壤土、粉土以及直徑< 10 mm 的卵礫石土層， 都可以用做連續(xù)墻，對于巖石地層可以使用沖擊鉆成槽。
（2）實用性較強。它廣泛應(yīng)用于水利水電、工業(yè)民用建筑、市政建設(shè)等多個領(lǐng)域。塑性混凝土防滲墻可以在江河、湖泊、水庫堤壩中起到防滲加固作用；剛性混凝土連續(xù)墻可以在工業(yè)民用建筑、市政建設(shè)中起到擋土、承重作用?；炷吝B續(xù)墻深可達100米以上。
（3）施工條件要求較寬松。地下連續(xù)墻施工過程中噪音低、震動小，可在較復(fù)雜條件下施工，可晝夜施工，加快施工速度。
（4）安全、可靠。地下連續(xù)墻技術(shù)隨著被廣泛應(yīng)用得到了進一步的擴展，逐步完善了接頭的連接技術(shù)，能較好連接各段，其滲透系數(shù)可達到10 - 7m / s以下。作為承重和擋土墻，它可以做成剛度較大的鋼筋混凝土連續(xù)墻。
（5）工程造價較低。10 cm 厚的混凝土防滲墻造價約為240 元/m 2， 40cm 厚的防滲墻造價約為430元/ m 2，低于其他防滲技術(shù)，從而能有效降低工程的造價。
2、高壓噴射灌漿。先利用鉆機鉆孔，把灌漿管置于孔內(nèi)預(yù)定位置，用高壓把漿液從噴嘴中噴射出來形成噴射流沖擊破壞土層，導(dǎo)入的水泥漿液與被沖切的土體混合摻攪形成凝結(jié)體，各鉆孔高壓噴射灌漿的凝結(jié)體相互搭接，從而形成一道連續(xù)的防滲墻。高壓噴射灌漿施工速度較快，多用于粉土層和砂土層的防滲，不能入巖，深防滲體易開叉，整體性能不及混凝土防滲墻。
3、沖抓套井回填粘土防滲墻 利用沖抓或打井機具，在土石壩滲漏范圍內(nèi)造井，用粘性土料分層回填夯實，從而形成一道連續(xù)的套接粘土防滲墻。同時由于夯錘對井壁的土層擠壓，使其周圍土體密實，提高了壩體質(zhì)量。
4、沖抓套井回填粘土防滲墻 利用沖抓或打井機具，在土石壩滲漏范圍內(nèi)造井，用粘性土料分層回填夯實，從而形成一道連續(xù)的套接粘土防滲墻。同時由于夯錘對井壁的土層擠壓，使其周圍土體密實，提高了壩體質(zhì)量。
三、防滲材料的選擇
水庫的防滲加固技術(shù)應(yīng)選擇合適的防滲材料，土工合成材料在我國的應(yīng)用已具有多年的歷史。目前，土工合成材料在技術(shù)開發(fā)、科研生產(chǎn)、設(shè)計施工、應(yīng)用研究等方面已取得了較大的進展，從而形成了性能和功能較齊全的系列產(chǎn)品和工藝技術(shù)形式。在防滲工程上，土工膜及復(fù)合土工膜應(yīng)用較多，無論是在物性、水力特性和環(huán)境特性上都經(jīng)過了許多大小工程的考驗，應(yīng)用20 多年后取樣檢測性能優(yōu)良。鑒于上述應(yīng)用實踐經(jīng)驗，為開發(fā)研究、推廣應(yīng)用土工合成新材料、新技術(shù)，通過借鑒以往工程實踐經(jīng)驗，結(jié)合防滲結(jié)構(gòu)形式，來選定的土工膜與復(fù)合土工膜的規(guī)格及有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)。0. 50 mm 厚聚乙烯膜在0.5M Pa下24 h不滲水，說明土工膜防滲效果非常理想?？紤]到土工膜在制造上的缺陷， 以及在運輸、貯存、施工中等不可避免的人為損壞，國內(nèi)外不少研究機構(gòu)認為土工膜的滲透系數(shù)仍可達到10 ~ 1012 cm / s，能夠滿足防滲工程的要求。根據(jù)以往防滲工程的實踐經(jīng)驗和對防滲效果的實際觀測結(jié)果分析， 認為土工膜是非常理想的防滲材料，采用柔性材料對壩面進行防滲加固在國內(nèi)尚屬首例,如何使壩面形成完整、封閉的防滲體系是該方案的關(guān)鍵和難點.通過深入論證和現(xiàn)場生產(chǎn)性實驗,選擇適合橋墩水庫工程特點的防滲材料和粘結(jié)劑,提出了PE復(fù)合土工膜快速粘接新技術(shù),為壩面柔性材料防滲技術(shù)在同類工程中的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗。
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