浅谈公路桥梁加固施工技术

浅谈公路桥梁加固施工技术
1.公路桥梁加固的重要性
1.1在公路桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。

早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。

由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等），而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。

这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

1.2从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。

采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。

2.公路桥梁常出现的问题
2.1墩台的问题
桥梁的常年使用过程中，墩台基础受到很多外界作用力的影响，比如：受上部结构的荷载力、承受土压力、流水压力、冰压力、浮力、风力等等。

除此之外，人车数量越来越多的事实也会给桥梁的墩台基础带来长期承受较大重荷的影响，并且这种现象会日益重型化，就会造成墩台部分的严重损坏。

2.2主拱圈的问题
1）主拱圈中波的纵向裂缝的问题。

在工作人员对公路桥梁的定期质量检查中警察发现各孔中波的波顶的纵向裂缝；2）拱波和拱肋波连接处的裂缝问题。

在孔拱波和拱肋衔接的位置经常发现横向或U型裂缝的问题，而且这些情况多出现在拱顶前后的10m范围内。

2.3主梁的问题
当锚跨中部梁的下缘和悬臂梁根部的上缘发生问题时，一般都会表现为裂缝，后者发生的裂缝会影响到整个车行道的翼板。

平时公路上会经过大量的重车，产
生的压力会让主梁的受拉区出现不同程度开裂，若只考虑技术因素，这些问题的出现也属于正常现象。

如果负变矩区出现裂缝，大部分情况会在上部的位置，这时雨水从裂缝快速渗入，一直到达主梁内部，就会使主梁变形，进一步还会引发钢筋锈蚀、砼强度降低等严重问题。

3.公路桥梁加固施工技术
3.1体外预应力加固技术
体外预应力加固技术其实就是采用粗钢筋绞线或高强钢丝等钢材将其力施加在桥梁上部结构上，有部分外荷载产生的内力被预加产生的反弯矩抵消了，因此，使旧桥使用性能得以提高。

体外预应力加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料，通过张拉对梁体产生偏心预应力，在此偏心压力作用下，使梁体发生上拱，抵消部分自重应力，减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力，能够较大幅度地提高结构承载力。

与通常的预应力混凝土结构相比，预应力筋与原结构只在锚固点与梁连接，类似于无粘结预应力结构。

目前体外预应力加固是采用较多的加固方法之一，特别是在大跨径预应力混凝土连续桥梁和连续刚构桥梁的加固方面。

体外预应力筋锚固在梁端或中间横隔梁上跨间用转向块调整预应力筋的角度，以适应桥梁的线形变化及受力要求。

体外预应力加固技术与普通预应力混凝土结构相比，其结构具有以下几个特点：1）设计方面。

体外预应力加固技术主要是采用钢筋来进行，其可以是固定的，也可以是可换的。

当然，可更换的钢筋应用起来更加方面，简化了桥梁加固的步骤。

2）施工方面。

体外预应力加固技术可以在任何一个季节中施工，并且也简化了旧桥改造的施工。

3）使用方面。

体外预应力加固技术有利于抗疲劳，并且也使预应力筋利用效率更高。

在我国，混凝土耐久性问题一直都是我国桥梁工作的难点，而体外预应力加固技术解决了这一问题，提高了桥梁耐久性。

3.2高强符合纤维加固技术
高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维（FRP），碳纤维材料在桥梁加固工程中应用非常广泛，技术比较成熟。

在结构受拉区或抗剪薄弱区域，直接粘贴纤维加固方法采用的较多。

就实际工程中大量遇到的承载力加固而言，多采用在受拉区直接粘贴碳纤维布的被动加固方法。

后加补强材料是不能充分发挥作用的。

计算表明，对原梁高度较小、配筋率较大的情况，加固设计以混凝土压应变达到极限值控制设计，在极限状态下，后加补强材料的应力仅为700-800MPa，此值只相当碳纤维抗拉强度标准值的（21.2%～24.2%）；对原梁高度较大、配筋率
较小的情况。

加固设计以原梁钢筋应变达到极限值控制设计，在极限状态下，后加补强材料的应力也只有2000MPa左右，此值相当碳纤维抗拉强度标准值的60%。

高强复合纤维加固技术与其他钢筋混凝土结构相比具有以下几个特点：1）施工方面。

在进行加固过程中，混凝土结构构件的承载力和延性的提高可以将高强符合纤维的特点充分利用起来，从而将其受力性能进行改善，实现加固的目的。

2）结构方面。

在温度变化时，FRP也能够与混凝土一起工作，这主要是因为线膨胀系统与混凝土较接近有关。

FRP质量轻并且较薄，构建经过加固补修后不会使原结构的自重增加的，也就不会使建筑物的使用空间减少，即建筑物的自重和体积都不会改变。

3）使用方面。

高强符合纤维加固技术可以应用与很多结构的建筑物中，并且它的加固技术不会对原结构形状和原结构外观产生影响。

高强符合纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性，使桥梁的耐腐蚀性得以增强。

采用高强符合纤维加固技术加固的公路桥梁，不需要再定期进行维护，其本身具有很强的保护作用。

3.3有粘结预应力加固技术
利用锚固于被加固梁体上的小直径预应力筋，对梁体施加预应力，然后喷注具有较高抗拉强度的复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体粘结为一体，构成有粘结预应力加固体系。

有粘结预应力加固体系以其预应力筋锚固简单、张拉施工方便、结构耐久性好，材料利用效率高的技术优势受到国内外土木工程界的重视。

有粘结预应力加固体系特点适用于中、小跨径钢筋混凝土梁、空心板梁、箱梁桥的加固，尤其是对高速公路及城市立交工程中大量采用的中等跨径的钢筋混凝土及预应力混凝土连续箱梁桥，由于受箱梁高度的限制，在箱内布置体外预应力筋有困难的情况下，采用在箱梁底板部增设预应力筋，然后喷注高性能抗拉复合砂浆的有粘结预应力加固体系是理想的加固方案。

4.结束语
对于公路桥梁的加固，保证公路交通的安全运行已经引起了相关部分的重视，公路桥梁的加固技术作为一个永久性的课题，技术人员应该充分的汲取知识，对公路桥梁的加固技术进一步的进行完善，对每一座桥梁制定出一套合理的治理方案。

在新建桥梁的同时，也不能忽视对正在使用中的桥梁进行检查维护和必要的加固，延长桥梁的使用时间，使其发挥最大的经济和社会价值，并保障我国道路行驶的安全性和舒适性。

参考文献：
[1]楊锡成.公路桥梁加固技术分析[J].广东科技，2010
[2]叶志雄.关于公路桥梁加固新技术的探讨[J].科技信息. 2009。