時(shí)間：2023-04-13 17:31:03
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河南省鶴壁市的公路舊橋一般都具有一個(gè)通性:荷載等級(jí)低、使用年限長(zhǎng)的特點(diǎn)。從技術(shù)資料分析,大多數(shù)橋梁是三不知:①不知基底地質(zhì);②不知基礎(chǔ)深度;③不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術(shù)狀況分析,由于河床屢遭洪水沖刷,河床底部加深,橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、沖空,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂,有的甚至出現(xiàn)開(kāi)合現(xiàn)象;有的橋梁由于橋臺(tái)較高,受行車及臺(tái)后土壓力的作用,橋臺(tái)出現(xiàn)開(kāi)裂、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝層由于使用時(shí)間長(zhǎng)加之重車作用,導(dǎo)致開(kāi)裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來(lái)評(píng)定大多屬三類橋梁。隨著鶴壁市國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市重點(diǎn)工程的建設(shè),目前鶴壁市的公路橋梁所承受的負(fù)荷主要有3個(gè)特點(diǎn):
①交通量不斷增大;②重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重;③超限運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運(yùn)輸狀況,橋梁的承載能力和通過(guò)的車輛荷載是公路與運(yùn)輸?shù)拿苤弧Ｅf橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。
一、塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹(shù)脂(砂)漿,通過(guò)噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍,產(chǎn)生裂縫的原因很多,也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫,其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。
塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫,灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂漿、環(huán)氧樹(shù)脂、砂漿等,具體采用哪一種,應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫,由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹(shù)脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物,因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小,易灌滿,粘結(jié)性好;環(huán)氧樹(shù)脂砂漿多用于橋面裂縫。
塞縫灌漿的通常做法是:先用1:1水泥砂漿勾縫,勾縫時(shí)須預(yù)留直徑約6-8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6-1.0m,縫小處孔距為0.4-0.6m。待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小,用環(huán)氧樹(shù)脂勾縫,凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25-0.30m,灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中,塞縫灌漿是綜合處治的方法之一,用得比較普遍,通過(guò)試載及使用觀察,效果較好。
二、上部結(jié)構(gòu)改建
在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬,利用橋臺(tái)將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法,使其滿足超限運(yùn)輸要求。
(一)拼寬原橋
對(duì)驗(yàn)算不能滿足超限運(yùn)輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,按實(shí)際通過(guò)的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁,以確保超限運(yùn)輸安全。
(二)利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)
對(duì)于小跨徑石拱橋,由于拱圈厚度不能滿足超限運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降,致使拱圈開(kāi)裂,降低承載能力,可采用此辦法。
三、舊橋下部結(jié)構(gòu)加固
橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái),受行車荷載和土壓力作用,常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚,翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)于跨徑較小,水流不大的石拱橋,我們采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。
四、舊橋基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ),由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降,引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害,我們采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌,上游河床設(shè)置丁壩,打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。
對(duì)于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ),導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號(hào)片石混凝土的方法進(jìn)行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設(shè)置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。采用該法共加固橋涵8座。對(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道,導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導(dǎo)入主河道。
五、橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開(kāi)裂或剝離等病害,對(duì)于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕,減弱橋梁的橫向整體性;對(duì)于石拱橋,由于橋面雨水下滲,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等;同時(shí)由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時(shí),使橋梁產(chǎn)生震動(dòng),對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響,同時(shí)又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況,采用不同的加固方法,對(duì)于使用年限長(zhǎng)、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對(duì)于病害較輕,使用年限短,且混凝土強(qiáng)度仍符合設(shè)計(jì)要求的則先處治病害,在不降低設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
六、公路舊橋的管理
加強(qiáng)公路舊橋的管理,并進(jìn)行維修和加固,使其處于正常的工作狀態(tài),充分發(fā)揮舊橋的作用,是公路管理部門(mén)的一項(xiàng)主要任務(wù)。對(duì)于舊橋的超限運(yùn)輸管理工作具有工期短、要求高、工程量較小、前期工作量大等特點(diǎn),公路超限運(yùn)輸一般是為國(guó)家或省的重點(diǎn)建設(shè)工程服務(wù),我們的經(jīng)驗(yàn)是:
對(duì)于經(jīng)常過(guò)大件的路段,橋梁進(jìn)行重點(diǎn)檢查和管理,收集原始檔案材料,掌握其動(dòng)態(tài);在施工中注意抓重點(diǎn)、制約工程;重視加固工程中原始資料的收集和整理工作,為今后的加固工程積累經(jīng)驗(yàn);充分調(diào)動(dòng)基層單位的積極性,正確處理責(zé)、權(quán)、利的關(guān)系。
筆者認(rèn)為公路舊橋的維修加固同樣屬于橋梁工程,不能重建輕養(yǎng),舊橋的加固比新建還難,因?yàn)榕f橋的維修加固,沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范,更沒(méi)有可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖,橋梁的病害又錯(cuò)綜復(fù)雜,病害原因難以確定,因此,應(yīng)充分重視公路舊橋的管理工作,加大資金投入,使其保持良好的工作狀態(tài),確保公路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>
目前制約舊橋加固工作的主要因素是資金問(wèn)題,在養(yǎng)路資金緊缺的情況下,投入到舊橋加固上的資金更加有限,為此建議采用以下辦法逐步解決:(1)公路局應(yīng)加大對(duì)大中型橋梁加固資金的投入,并將屬于危橋的小橋納入這個(gè)范圍,集中資金重點(diǎn)解決危橋的加固;(2)對(duì)于橋梁的小修保養(yǎng),應(yīng)納入公路小修保養(yǎng)議標(biāo)中,特別是實(shí)行養(yǎng)路工程費(fèi)制后,可將各縣(區(qū))局管養(yǎng)的橋梁編入小修保養(yǎng)工程量清單內(nèi),對(duì)道班不能承擔(dān)的項(xiàng)目可安排有專業(yè)資質(zhì)的工程隊(duì)施工,公路局加強(qiáng)檢查和考核。
參考文獻(xiàn):
2主要病害原因分析
2．1通行車輛
該橋修建于20世紀(jì)80年代，已經(jīng)運(yùn)營(yíng)27年。原橋梁設(shè)計(jì)為一級(jí)公路橋梁，按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97)的規(guī)定，一般能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000～30000輛。免費(fèi)通行前交通量已經(jīng)超過(guò)了原設(shè)計(jì)交通量的60.2%，免費(fèi)通行后，交通量較免費(fèi)通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)，免費(fèi)通行后平均日交通量是四車道一級(jí)公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍，平均日交通量已經(jīng)達(dá)到六車道高速公路能適應(yīng)的年平均日交通量標(biāo)準(zhǔn)(45000～80000輛)。由上可見(jiàn)，限載前，該公路大橋車流量遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再加上超載車的數(shù)量和超載重量都越來(lái)越多，對(duì)橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個(gè)承重部位均造成不利影響。
2．2T梁病害
(1)混凝土施工質(zhì)量較差，施工完成后，混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面;保護(hù)層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水。此類病害短期內(nèi)不會(huì)引起橋梁承載能力的降低，但對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕，繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開(kāi)裂，長(zhǎng)期作用會(huì)降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴(yán)重。
(2)在主梁跨中1/4L～3/4L之間，腹板產(chǎn)生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對(duì)稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L～3/4L跨附近承受較大彎剪導(dǎo)致梁體腹板混凝土主拉應(yīng)力超過(guò)允許值，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。而在主梁支點(diǎn)附近，梁體腹板上產(chǎn)生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點(diǎn)附近位置承受較大剪力，當(dāng)主拉應(yīng)力過(guò)大或腹板抗剪能力不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致斜向剪切裂縫的產(chǎn)生。主梁斜截面強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切性破壞，該類破壞屬于脆性破壞，在橋梁結(jié)構(gòu)中不允許發(fā)生。
2．3蓋梁病害
由于橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)，伸縮縫橡膠條破損漏水，蓋梁上建筑垃圾堆積，排水不暢，加上蓋梁混凝土施工缺陷，環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致了混凝土碳化和鋼筋銹脹，影響結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性，部分蓋梁的整體承載力降低。
2．4支座病害
橋梁支座已經(jīng)使用27年，橡膠開(kāi)始老化，鋼板嚴(yán)重銹蝕，支座已經(jīng)接近使用壽命。
3加固設(shè)計(jì)
針對(duì)此現(xiàn)狀，考慮到原設(shè)計(jì)T梁抗裂安全儲(chǔ)備較小，T梁間橫向聯(lián)系偏弱，考慮進(jìn)行全面加固。除對(duì)出現(xiàn)病害的部位進(jìn)行維修加固外，另從兩個(gè)方面加強(qiáng)橋梁的橫向聯(lián)系和承載力:①對(duì)尚未出現(xiàn)但未來(lái)最可能出現(xiàn)病害的T梁進(jìn)行整體性加固，提高T梁的承載能力;②對(duì)全橋T梁橫隔板進(jìn)行整體性加固，提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除，采用雙層鋼筋網(wǎng)片或并筋橋面鋪裝，加強(qiáng)橋梁的整體性。主要加固方案如下:
(1)對(duì)全橋已出現(xiàn)裂縫的所有T梁全部進(jìn)行加固，考慮到橋梁西半幅未來(lái)通行重車的可能，有必要對(duì)西半幅未出現(xiàn)裂縫的部分T梁進(jìn)行整體性加固，如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現(xiàn)裂縫需要加固的，則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復(fù)后進(jìn)行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對(duì)梁體豎向裂縫嚴(yán)重的T梁增加體外預(yù)應(yīng)力。本次加固中，考慮到20mT梁梁體未出現(xiàn)斜向裂縫，不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～6號(hào)橫隔板之間的腹板，其中，跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和6～7號(hào)橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對(duì)1～2和6～7號(hào)橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～7號(hào)橫隔板之間的腹板，其中，4～5號(hào)橫隔板間腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和7～8號(hào)橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對(duì)1～2和7～8號(hào)橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#－7#T梁。腹板粘鋼除116－1#、123－1#、124－1#、133－1#134－1#、135－1#梁采用方法1加固外，其余均采用方法2。而對(duì)于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現(xiàn)4條或4條以上豎向裂縫，或梁體出現(xiàn)2條或2條以上豎向貫通裂縫，則對(duì)T梁采用體外預(yù)應(yīng)力加固，其余計(jì)劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。
(2)對(duì)全橋未加固的所有橫隔板進(jìn)行加固，增大橫隔板截面，加強(qiáng)橫向聯(lián)系，避免單梁受力。具體方案為對(duì)全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固，鋼板材質(zhì)采用Q345B，鋼板厚度6mm，鋼板外露表面進(jìn)行防腐涂裝。并對(duì)40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋，澆筑快速修補(bǔ)料增大橫隔板跨中截面。
(3)對(duì)出現(xiàn)裂縫和大面積銹脹的蓋梁進(jìn)行加固，對(duì)蓋梁出現(xiàn)嚴(yán)重銹脹的部位進(jìn)行處理，首先將銹脹部位混凝土鑿掉，其次對(duì)發(fā)生銹脹鋼筋進(jìn)行除銹處理，后澆筑環(huán)氧混凝土(在破損區(qū)域過(guò)大處使用)進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)病害嚴(yán)重或出現(xiàn)受力性裂縫的蓋梁進(jìn)行粘貼鋼板加固。
4加固前后結(jié)果對(duì)比分析
經(jīng)體外索加固后，雖然邊梁的抗力值未變，但由于體外預(yù)應(yīng)力索改善了結(jié)構(gòu)的受力性能，邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經(jīng)過(guò)粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了8.39%;50mT梁經(jīng)過(guò)粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計(jì)算彎矩Mj，中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023-85)的要求。
前言
隨著我國(guó)交通量日益增加,單車重量也不斷增大。為了適應(yīng)道路運(yùn)輸載重量不斷發(fā)展的要求,人們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開(kāi)裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對(duì)橋梁的損害問(wèn)題非常嚴(yán)重,需要大量的資金來(lái)維護(hù)或改建,現(xiàn)實(shí)使人們開(kāi)始重視混凝土橋梁的耐久性。提高混凝土橋梁耐久性的技術(shù)途徑有兩個(gè),一是采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗?jié)B性、勻質(zhì)性、抗凍性,從而提高混凝土抵抗碳化和冷凍侵襲的能力；另外一種是提高既有橋梁耐久性的有效途徑即對(duì)缺陷橋梁進(jìn)行加固改造,延長(zhǎng)其使用壽命。
一、工程概況
某橋?yàn)橐恍蓖葎偧茕摻罨炷翗?1973年建成,通車至今已30多年。全橋在橫橋向由六個(gè)剛架片組成,剛架片之間通過(guò)橋面連續(xù)以及橫隔板連接,每個(gè)剛架片在拱腳和跨中鉸接,形成三鉸斜腿剛架橋。邊跨梁一端直接擱置在橋臺(tái)上,另一端擱置在中跨主梁端部的牛腿上。主橋計(jì)算跨徑21.65M。全橋長(zhǎng)26M,橋面凈寬7M。設(shè)計(jì)荷載汽一26,拖一100。由于種種原因,橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一些病害,主要有斜腿主筋、箍筋出現(xiàn)銹蝕,鐵銹膨脹引起混凝土保護(hù)層剝落等。
二、橋粱加固的基本方法與原則
1、加固原則
加固設(shè)計(jì)以原橋?yàn)榛A(chǔ),在不改變?cè)瓨蚪Y(jié)構(gòu)型式的前提下,對(duì)原橋主要受力構(gòu)件進(jìn)行加固,加固設(shè)計(jì)必須考慮以下幾個(gè)重點(diǎn)：
1、下部結(jié)構(gòu)具有足夠的潛力。
2、加固后必須要達(dá)到能通過(guò)重噸的單車的要求。
3、因?yàn)橄虏渴呛降?所以在跨中腹板和斜腿加固過(guò)程中,應(yīng)盡量保持原有凈空,不得使下部空間削減過(guò)多。
4、對(duì)各開(kāi)裂構(gòu)件的表面進(jìn)行修補(bǔ),保證構(gòu)件表面光滑而連續(xù)。
5、在補(bǔ)強(qiáng)的同時(shí),應(yīng)注意加固物本身自重對(duì)原橋的影響。
6、加固后保持橋梁的整體美觀。
2、加固方法
根據(jù)目前該橋的交通情況,通過(guò)加固,將原橋設(shè)計(jì)荷載提高為能通過(guò)單車重車噸加固設(shè)計(jì)、加固施工完成后,還要對(duì)該橋進(jìn)行靜力荷載試驗(yàn),以檢測(cè)橋梁加固工程是否合格,確保其安全性。加固蓋梁和橋墩,待橋墩壓漿完畢,橋梁整體穩(wěn)定后再進(jìn)行封閉蓋粱與橋墩裂縫,蓋梁底部出現(xiàn)裂縫的部位作環(huán)氧硅,增加蓋梁截面積,蓋梁側(cè)面粘貼鋼板橋墩外側(cè)先縱向粘貼碳纖維片,再環(huán)向粘貼碳纖維片將裂縫部位封住。
橋梁加固一般是通過(guò)對(duì)構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來(lái)恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力,以延長(zhǎng)使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。其改造的主要技術(shù)途徑有加強(qiáng)薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固墩臺(tái)及基礎(chǔ)等。
三、加固理論計(jì)算
為了從整體上把握橋身在加固前各個(gè)部分在外部荷載作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力分布特征,找到最不利截面,為加固方案提供詳細(xì)的理論依據(jù),特利用大型有限元計(jì)算軟件ANSYS對(duì)該橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。
1、計(jì)算模型采用數(shù)據(jù)
主跨、邊跨型梁截面基本尺：T梁全高；H=800MM，上翼緣寬：B1=1250MM，翼緣高度：T=220MM；T梁下寬：B=250MM。
斜腿支點(diǎn)附近矩形截面基本尺寸：截面高度：H=500MM，截面寬度：B=250MM，材料特性：C30混凝土強(qiáng)性模量：E=3.0*10MPA；混凝土泊松比：V=0.1667。鋼材泊松比：V=0.3。
2、有限元模型建立
全橋橫向共由六榻梁組成,各棍梁的形態(tài)結(jié)構(gòu)均一致,因此,先對(duì)單榻梁以及斜腿建立有限元計(jì)算模型?？紤]到主梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,斜腿截面沿縱橋向變化,為了能更真實(shí)的反映結(jié)構(gòu)的空間特性,采用8節(jié)點(diǎn)的solid45空間實(shí)體單元進(jìn)行模擬共劃分節(jié)點(diǎn)6868個(gè)單元,4202個(gè)離散;如圖1所示:
3、支承條件
由于加固將改變整個(gè)橋梁的支承條件,即將中跨跨中的鉸接改回原設(shè)計(jì)方案中的固接,同時(shí),將斜腿趾部的鉸接改為固接,這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)剛架片的應(yīng)力重分布,而后的加固正是針對(duì)應(yīng)力重分布后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的,因此,在有限元模擬加固前的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布時(shí),各截面尺寸雖然按照加固前計(jì)算,但支承條件,在中跨跨中和斜腿趾部按照固接計(jì)算,而其他部位按鉸接算。
四、加固措施
1、封縫處理
先用鋼絲刷清除裂縫表面的灰塵、浮碴及松散物,確定需要封閉的范圍,用氣壓0.2MPA的壓縮空氣清除縫內(nèi)浮塵,用工業(yè)丙酮將裂縫刷洗干凈。沿清理好的縫涂一層環(huán)氧樹(shù)脂膠留出埋設(shè)灌漿底座的位置,待膠干后用樹(shù)脂膠埋設(shè)灌漿底座。灌漿材料選用一灌漿材料,在干燥或潮濕環(huán)境下固化具有收縮性小、強(qiáng)度高、韌性好、可灌性好等特點(diǎn),漿液配比均有說(shuō)明。
施工順序先將配制好的漿液吸人軟管,裝好注漿器,逐孔灌漿,如單孔不足可取下灌漿器補(bǔ)充后再繼續(xù)灌注,灌后及時(shí)堵死灌漿孔。灌漿完畢待樹(shù)脂初凝后鑿除灌槳底座,并用環(huán)氧樹(shù)脂膠封縫.
2、蓋梁加固
蓋梁側(cè)面粘貼的鋼板應(yīng)預(yù)先設(shè)計(jì)尺寸裁出備用,在蓋梁側(cè)面放出粘鋼位置大樣用切割機(jī)沿邊線切割砼深1CM,然后用鋼釬鑿毛,剔出帶槽，在剔好的槽內(nèi)按設(shè)計(jì)錨固間距鉆孔,空乓機(jī)吹凈孔內(nèi)粉塵后用配好的環(huán)氧樹(shù)脂在孔內(nèi)植人螺栓。根據(jù)蓋梁預(yù)埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置,用角磨機(jī)對(duì)鑰板貓合面除銹并打出橫紋貓結(jié)前用丙酮對(duì)鋼板貓結(jié)面及鹼表面進(jìn)行擦拭,以去除灰塵及油漬。硅表面用毛刷涂一道環(huán)氧膠液,鋼板翁結(jié)面涂抹配好的環(huán)氧砂漿,砂漿涂抹宜中厚外薄,均勻一致,然后對(duì)準(zhǔn)孔位粘合到硅表面。鋼板粘好后立即緊固螺母,交替間隔緊固,同時(shí)不斷輕敲鋼板使砂漿擴(kuò)散,排出氣泡,使鑰板平整,漿體飽滿密實(shí)。粘完鋼板30H后,用小錘輕敲鋼板表面,判斷密實(shí)程度如鋼板貓結(jié)面小于此應(yīng)剝下重粘。鋼板貓結(jié)合格后應(yīng)及時(shí)刷防銹漆。鋼板的環(huán)氧砂漿固化后,支立模板在蓋梁底部澆筑環(huán)氧砂漿。
環(huán)氧鹼應(yīng)澆筑密實(shí),與原硅結(jié)為一體。
3、橋墩加固處理
設(shè)計(jì)要求橋墩側(cè)面裂縫封縫后先在側(cè)面縱向粘貼兩層碳纖維片,再環(huán)向粘貼兩層碳纖維片。碳纖維片與其他加固方法相比具有高強(qiáng)、耐腐蝕、不增加構(gòu)件自重、便于施工等特點(diǎn)。加固前對(duì)加固橋面進(jìn)行交通控制,盡可能對(duì)加固構(gòu)件卸荷對(duì)加固底面的硅表層出現(xiàn)的剝落、空鼓、腐蝕等部位應(yīng)先鑿除,用角磨機(jī)、砂紙等除去鹼表面的浮漿、油污,構(gòu)件表面打磨平整,轉(zhuǎn)角處打成圓弧狀。硅表面清理干凈并保持干燥。將底層樹(shù)脂均勻刷于鹼表面,待固化后以指觸干燥為準(zhǔn),再將構(gòu)件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤(rùn)膠調(diào)好后均勻涂于待粘貼部位,將裁好的碳纖維片粘于構(gòu)件上用滾筒反復(fù)滾壓去除氣泡,將浸潤(rùn)膠充分浸透碳纖維片,待碳纖維片表面指觸干燥后可進(jìn)行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤(rùn)膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與鹼的粘結(jié)質(zhì)量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查,總有效面積不應(yīng)小于95%,當(dāng)空鼓面積小于10000MM2時(shí),可用針管注膠的方法進(jìn)行修補(bǔ),當(dāng)空鼓面積大于10000MM2時(shí)應(yīng)將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片,搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100MM。加固后的碳纖維片表面應(yīng)涂一層水泥漆進(jìn)行保護(hù)。
五、結(jié)束語(yǔ)
總之,公路橋梁加固技術(shù)是二十一世紀(jì)公路橋梁施工領(lǐng)域發(fā)展速度最快、用途最廣的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。然而加固施工工藝相對(duì)較復(fù)雜，要求橋梁加固工程取長(zhǎng)補(bǔ)短,不僅延長(zhǎng)了原橋的使用壽命,同時(shí)還增強(qiáng)了原橋的承載能力。因此,加速我國(guó)舊橋加固或改造技術(shù)的研究,不僅能更好地、及時(shí)地為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù),而且能為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一.前言
我國(guó)的公路橋梁發(fā)展歷史悠久，最精美的典范便是隋朝的趙州橋，經(jīng)過(guò)數(shù)千年依然堅(jiān)固古樸，風(fēng)雨難以損毀，是我國(guó)橋梁建筑設(shè)計(jì)施工歷史上的經(jīng)典之作。我國(guó)橋梁公路加固設(shè)計(jì)施工技術(shù)有著深厚的文化底蘊(yùn)，在改革開(kāi)放后，伴隨著國(guó)門(mén)的打開(kāi)，中國(guó)逐漸走向世界，受到世界各種思想的啟迪和沖擊，我國(guó)的路橋設(shè)計(jì)施工加固理論和技術(shù)都不斷得到了完善和發(fā)展，逐漸形成了符合路橋發(fā)展現(xiàn)狀系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，和科學(xué)的施工方法，不僅真正實(shí)現(xiàn)了與世界的腳步接軌，更在中國(guó)工程技術(shù)人員的常年實(shí)踐中，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)吸取教訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了施工設(shè)計(jì)的突破和創(chuàng)新，我國(guó)的公路橋梁維修加固技術(shù)已經(jīng)逐漸趨于成熟。
二.我國(guó)公路橋梁維修施工加固的意義
1.實(shí)施公路橋梁加固是保證運(yùn)輸安全的客觀要求
伴隨著運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用，跨區(qū)域物資運(yùn)輸，跨區(qū)域的經(jīng)濟(jì)文化交流，旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嚴(yán)重使得公路橋梁出現(xiàn)了一定超負(fù)荷現(xiàn)象，使得公路橋梁的承載力不斷得到加重，加上公路橋梁受到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕，已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損害現(xiàn)象，存在著一定的安全隱患，因此，實(shí)施路橋加固，是保證運(yùn)輸安全的客觀要求。
2.是保證路橋的功能正常發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇
交通運(yùn)輸業(yè)是關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域，不斷實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸業(yè)服務(wù)質(zhì)量的提升，就必須時(shí)刻保證公路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的功能正常，可以隨時(shí)發(fā)揮出這些基礎(chǔ)設(shè)施的正常效率，因此，加強(qiáng)對(duì)路橋的維護(hù)管理，加大路橋的加固護(hù)理，是提升整個(gè)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇。
3.是公路橋梁養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)
近些年來(lái)，我國(guó)的公路為人們的生存發(fā)展提供了很多便利，有效的提高了人們的生活節(jié)奏和生活質(zhì)量，但不可否認(rèn)的是，公路交通網(wǎng)絡(luò)中，依然存在著一些細(xì)節(jié)處容易發(fā)生交通事故，比如，橋梁的坍塌，橋面的裂縫，橋欄折斷，橋墩破損甚至是橋上線纜的斷裂，使得高速公路橋梁處隱藏著各種安全隱患，橋頭跳車等各種事故不斷發(fā)生，都是由于對(duì)橋梁的護(hù)養(yǎng)不力，負(fù)荷過(guò)度。因此，加強(qiáng)對(duì)公路維修加固，是解決我國(guó)公路交通中，發(fā)生眾多交通事故，消除安全隱患的重要之一。
三.公路橋梁維修加固技術(shù)探討
1.舊橋上部結(jié)構(gòu)處加固方法
（一）橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法
通常使用先鑿除舊橋面使其與原有主梁合二為一的方法來(lái)增大橋梁的有效高度，再在梁頂土加鋪一層鋼筋混凝十層，以有效提高橋梁荷載橫向分布的能力;以便提高整體橋梁的承載能力。
（二）加大截面面積和配筋補(bǔ)強(qiáng)加固法
通常采用加大構(gòu)件截面面積、提高配筋率等加固方法來(lái)解決橋梁剛、強(qiáng)度不足，穩(wěn)定性及抗裂性較差等問(wèn)題。這種方法通過(guò)增大橋梁側(cè)面或底面尺寸，增加梁的有效抗壓和抗彎強(qiáng)度來(lái)達(dá)到增加橋梁承載力的目的是被廣泛適用于橋梁和拱橋加固的方法。
（三）錨噴漿混凝土加固法
通過(guò)高速噴射機(jī)器的引入。新的混凝土混合物將被連續(xù)噴涂到錨鋼絲網(wǎng)面上，其硬化凝結(jié)后的表面將形成一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這將加大橋梁的受力面積，從而使整體結(jié)構(gòu)變得更加完整，進(jìn)而能夠承受較大的外部負(fù)載。
（四）粘貼鋼板或碳纖維加固法
當(dāng)交通流量增加時(shí)，梁板的主梁承載能力小于負(fù)載壓力或受到嚴(yán)重銹蝕時(shí)，將極易產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂縫。使用錨桿和粘結(jié)劑將纖維固定于混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部位或受拉邊緣，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板或碳纖維代替額外的加強(qiáng)型鋼筋，從而實(shí)現(xiàn)增加橋梁承載力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是:不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu);施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量較容易控制，施工工期短。
2.增設(shè)額外的縱梁加固法
當(dāng)橋墩基礎(chǔ)的安全性能良好，并具有足夠的承載能力時(shí)，可以使用一個(gè)額外的具有高承載能力的新的縱梁，以便使其與老梁連接成為個(gè)整體共同受力。在新的橋梁結(jié)構(gòu)下的主梁原來(lái)所承受的負(fù)載將進(jìn)行再次分配，從而加固了橋梁，改進(jìn)了其荷載能力和剛度。當(dāng)在主梁一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)縱梁時(shí)，將同時(shí)具有加寬擴(kuò)大的作用。為確保新老混凝土能夠在-起共同發(fā)揮效用，一定要注意新的橋梁和舊的橋梁之間的橫向聯(lián)系。
3.舊橋下部結(jié)構(gòu)處加固方法
（一）擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積加固法
這種方法適合用于承載能力不足或過(guò)淺的深度，而磚石或混凝土剛性實(shí)體又是作為構(gòu)成墩臺(tái)的主要成分的情況。應(yīng)首先計(jì)算地基強(qiáng)度以確定是否擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積。
（二）新建輔助擋土墻加固法和墩臺(tái)拓寬加固法
可新建輔的擋土墻以抵抗橋臺(tái)水平土壓力過(guò)大而造成橋臺(tái)傾斜現(xiàn)象的發(fā)生。利用舊橋基礎(chǔ)，靠墩臺(tái)蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便于安裝上部結(jié)構(gòu)。此種情況為只加寬墩臺(tái)下部的蓋梁、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)則不需予以加固。
四.關(guān)于公路橋梁維修加固的幾點(diǎn)建議
1.要做到科學(xué)的加固維修設(shè)計(jì)，從路橋的現(xiàn)實(shí)狀況和整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際出發(fā)，實(shí)地勘察，精密測(cè)量，采集第一手相關(guān)的地質(zhì)地貌，施工高度，施工難度等一系列的客觀數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的真是完整性，采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，選擇合理的加固方法，制定嚴(yán)格的施工規(guī)范，做好各種加固施工前的準(zhǔn)備，比如對(duì)器械工具，人員的準(zhǔn)備。
2.要采取先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，對(duì)加固施工的各種機(jī)械設(shè)備做出科學(xué)選擇，保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定安全，同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)加固材料的選擇，采購(gòu)質(zhì)量管理，選擇符合我國(guó)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料，杜絕假冒偽劣產(chǎn)品，從材料商保證加固的質(zhì)量。同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行材料使用制度，規(guī)范科學(xué)合理施工使用，避免浪費(fèi)，做到物盡其用。
3.要對(duì)整個(gè)加固工程設(shè)計(jì)施工都進(jìn)行全程監(jiān)控，實(shí)施全面的質(zhì)量管理監(jiān)督。加強(qiáng)對(duì)管理人員的管理技能的提高，培養(yǎng)其負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，安裝先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)施工人員的施工規(guī)范性指導(dǎo)和管理，從施工細(xì)節(jié)到全局的施工進(jìn)度，加固后的護(hù)理修繕，都做出細(xì)致全面的監(jiān)控，保證質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要做好加固后期的定期實(shí)施路橋維護(hù)，管理。全程管理控制，保證加固的質(zhì)量，提高整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)中的路橋使用壽命和安全性能。
五.結(jié)束語(yǔ)
交通運(yùn)輸領(lǐng)域是我國(guó)關(guān)系到國(guó)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域，交通運(yùn)輸?shù)陌踩P(guān)系到千萬(wàn)出行者的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)文化交流，因此，采取各種措施，將整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)中的安全隱患消除，是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)政治安全的必然要求，路橋是我國(guó)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的重要部分，在設(shè)計(jì)施工以及維修過(guò)程中實(shí)施加固技術(shù)，實(shí)施科學(xué)合理，符合實(shí)際情況的加固設(shè)計(jì)，做出嚴(yán)密穩(wěn)妥的技術(shù)施工，不斷加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督，是保證加固質(zhì)量，保證路橋功能完整，促進(jìn)我國(guó)公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的完善的客觀要求，必須嚴(yán)格科學(xué)實(shí)施，保證運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量與安全。
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（Shanxi Yuncheng Road & Bridge Co.，Ltd.，Yuncheng 044000，China）
摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)公路、鐵路運(yùn)輸?shù)囊蟮囊苍絹?lái)越高，而這其中，橋梁技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)。我國(guó)的橋梁技術(shù)自上個(gè)世紀(jì)八十年代以來(lái)，發(fā)展較為迅速，但是對(duì)橋梁的保養(yǎng)、維護(hù)、維修、加固技術(shù)的發(fā)展則比較緩慢，進(jìn)度也相對(duì)滯后，這是目前我國(guó)公路橋梁發(fā)展的主要技術(shù)缺陷。本文重要探討與研究如何使用碳纖維加固技術(shù)，使橋梁施工更加穩(wěn)固。
Abstract： With the development of China's economy, the requirement of highway and railway transportation. Bridge technology is an important link. From 1980s, China's bridge technology develops rapidly. But service, maintenance and repair and reinforcement technology, the main technological defect of China's highway and bridge, develops slower. This paper mainly discussed how to use techniques of reinforcing bridge with carbon fiber.
關(guān)鍵詞：碳纖維 加固橋梁
Key words： carbon fiber；reinforce bridg
中圖分類號(hào)：U44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）19-0068-01
0引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路橋梁的建筑也越來(lái)越受到高度的關(guān)注，因?yàn)楣窐蛄旱慕ㄖ粌H關(guān)系物流的四通八達(dá)，也關(guān)系著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。就目前的情況而言，我國(guó)的公路橋梁建筑沒(méi)什么大問(wèn)題，但是在橋梁的保養(yǎng)、維修、加固及技術(shù)改造方面仍然有所欠缺，尤其是加固技術(shù)需要技術(shù)人員進(jìn)一步的加強(qiáng)與改良。
1材料及其性能
將碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)建筑，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)，是近幾年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，他利用浸漬樹(shù)脂，將碳纖維材料制成的補(bǔ)助構(gòu)件，沿著受損混凝土構(gòu)件的受力方向，亦或是垂直于受損構(gòu)件的受力方向，牢牢粘貼在受損構(gòu)件之上，因?yàn)樘祭w維材料優(yōu)秀的韌性，使之與構(gòu)件充分結(jié)合在一起，共同工作，發(fā)揮作用，從而有效的起到對(duì)混凝土構(gòu)件的加固加強(qiáng)。
在橋梁加固施工中，通常使用兩種碳纖維材料，分別是碳纖維復(fù)合材料包括碳纖維布和粘接材料，下面我們來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹：①碳纖維布，碳纖維布是目前橋梁加固技術(shù)中運(yùn)用最為廣泛的材料，碳纖維布彈性好，不易被拉扯斷，強(qiáng)度高，可以承受受損構(gòu)件帶來(lái)的巨大壓力，韌性好，可以有效彌補(bǔ)受損構(gòu)件的功能，同時(shí)，單根纖維間強(qiáng)度變化小、在制造與處理過(guò)程中強(qiáng)度穩(wěn)定并保持不變。②粘接材料，粘接材料的功能就是將碳纖維與受損的混凝土構(gòu)件連接在一起，具有一個(gè)紐帶的作用。所以，粘接材料是碳纖維與受損構(gòu)件是否能夠連接在一起的重要關(guān)鍵點(diǎn)，也是兩者傳力途徑中的薄弱環(huán)節(jié)，因此，粘接材料應(yīng)當(dāng)具有足夠的剛度與強(qiáng)度以及韌性，才能夠有效保障碳纖維與受損混凝土構(gòu)件之間的剪力的傳遞，也不會(huì)因?yàn)榛炷翗?gòu)件的開(kāi)裂從而導(dǎo)致脆性粘接的破壞。
2碳纖維加固的主要特點(diǎn)
作為一種新型的高效橋梁加固技術(shù)，碳纖維加固技術(shù)具有以下的幾個(gè)特點(diǎn)：①使用碳纖維加固與其它加固方法比較，碳纖維布加固技術(shù)因?yàn)樘祭w維獨(dú)特的強(qiáng)度與韌性不會(huì)再增加構(gòu)件的承載壓力，也不會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)大斷面的尺寸，進(jìn)一步說(shuō)，碳纖維加固技術(shù)不會(huì)影響整座橋梁的結(jié)構(gòu)外觀，也不會(huì)減小橋下空間。②碳纖維加固技術(shù)施工十分簡(jiǎn)單，技術(shù)也并不復(fù)雜，所以不需要使用大型設(shè)備，而施工的工期也比較短，施工過(guò)程中，可以不受空間的限制，在碳纖維與受損構(gòu)件的連接時(shí)，因?yàn)樘祭w維布本身的柔性特點(diǎn)，所以碳纖維布可以與任何一種形狀的受損構(gòu)件進(jìn)行連接，對(duì)其進(jìn)行加固，成型非常方便。③在進(jìn)行碳纖維布加固時(shí)，依據(jù)碳纖維布本身的剛度與強(qiáng)度，再通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂等粘結(jié)材料與受損混凝土構(gòu)件進(jìn)行有效的粘結(jié)，從而不需要再額外設(shè)置錨栓或者是鑿開(kāi)混凝土，所以不會(huì)損傷原有完好的構(gòu)件。④在進(jìn)行碳纖維布加固時(shí)，由于碳纖維布本身柔性很好的特點(diǎn)，當(dāng)他粘貼在受損混凝土構(gòu)件表面的時(shí)候，能夠有效封閉并連接受損混凝土構(gòu)件表面的裂縫，并能強(qiáng)力約束混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成，阻止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。⑤在加固時(shí)，由于受損構(gòu)件的老化，可能使用的碳纖維布也許不止一次，但是碳纖維布能夠在同一個(gè)部位不斷纏繞、重疊、粘貼，從而充分的滿足構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)要求，將加固的效果達(dá)到最佳。
3碳纖維加固技術(shù)的計(jì)算
雖然碳纖維加固技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是在施工時(shí)也不能有半點(diǎn)馬虎，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格周詳?shù)挠?jì)算，才能夠進(jìn)行施工。
①碳纖維布雖然柔韌性極好，但也僅僅能在活載作用下承擔(dān)一部分承載壓力，所以，在施工前的計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的彈性模式比值，并且按照極限應(yīng)力法來(lái)計(jì)算碳纖維布的應(yīng)力狀態(tài)。②碳纖維布在進(jìn)行加固時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)受損構(gòu)件的截面進(jìn)行假定：當(dāng)受損構(gòu)件彎曲后，他的截面仍然保持為平面，那么在加固時(shí)，粘貼的碳纖維布材料的拉力應(yīng)變能力仍然按照截面假定計(jì)算進(jìn)行確定，但是也不能夠超過(guò)碳纖維布材料的容許拉力應(yīng)變強(qiáng)度。③在碳纖維布的加固時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意，鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但是不大于其設(shè)計(jì)的強(qiáng)度值，否則盡管碳纖維布的柔韌性較好，但是也無(wú)法承受巨大的壓力。④在達(dá)到受彎承載力極限狀態(tài)前，碳纖維片材與混凝土之間必須粘結(jié)可靠，不發(fā)生粘結(jié)剝離破壞。⑤碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的破壞模式較多，且與受拉鋼筋間的相關(guān)性較大，需判定加固后構(gòu)件的極限狀態(tài)。
4結(jié)語(yǔ)
在世紀(jì)初，我國(guó)加入世貿(mào)組織后，公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸行業(yè)變得越來(lái)越炙手可熱，交通運(yùn)輸量的增長(zhǎng)幅度，每年都有50%左右，高速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)與運(yùn)輸量，迫使我們必須重視公路交通，因?yàn)楣方煌ㄔ趪?guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用和地位越來(lái)越顯著地為人們所重視，而與此同時(shí)，公路橋梁的建設(shè)也已經(jīng)進(jìn)入了大家的視線。
目前，我國(guó)橋梁建造技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了世界領(lǐng)先水平，但是很遺憾，我國(guó)對(duì)橋梁的維修并不是十分嚴(yán)重，以為建成一座橋梁，就可以一勞永逸，卻不知這種想法大錯(cuò)特錯(cuò)。橋梁也有他的使用期限，也會(huì)老化，當(dāng)橋梁出現(xiàn)損傷的時(shí)候，如果不能進(jìn)行及時(shí)加固，則會(huì)加快橋梁的老化。所以，我們應(yīng)當(dāng)重視橋梁加固技術(shù)。
所以，我們必須盡快認(rèn)識(shí)到碳纖維加固技術(shù)對(duì)于橋梁加固的重要意義，伴隨著碳纖維修復(fù)和補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的不斷深入的研究和進(jìn)一步的發(fā)展，該項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)必將廣泛為工程界所接受和采用，真正、有效地提高橋梁通行荷載及安全性能，為我們的公路工程建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類號(hào)：F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一．引言
隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度增長(zhǎng)，行車密度及車輛載重越來(lái)越大，尤其是拖掛運(yùn)輸、集裝箱運(yùn)輸、個(gè)體戶載重貨物運(yùn)輸?shù)戎匦蛙囕v日益巨增，這對(duì)許多公路橋梁的安全性提出了更高的要求，特別是年代較遠(yuǎn)的低等級(jí)載荷橋，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用上的要求，危橋數(shù)量逐年增多，特別是近年來(lái)橋梁坍塌事故頻繁發(fā)生，所以加強(qiáng)橋梁日常養(yǎng)護(hù)檢查，維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長(zhǎng)其使用壽命，以滿通運(yùn)輸發(fā)展的需要。
二．目前橋梁管理中存在的問(wèn)題。
1. 部分橋梁設(shè)計(jì)承載力低，不能滿足重載交通要求。
2. 注重橋梁構(gòu)件強(qiáng)度驗(yàn)算，忽視耐久性設(shè)計(jì)。20世紀(jì)60年代～90年代初期建造的公路橋梁，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅驗(yàn)算構(gòu)件強(qiáng)度，對(duì)耐久性設(shè)計(jì)重視不夠。目前橋梁構(gòu)件材料老化、退化現(xiàn)象嚴(yán)重，病害頻發(fā)，沿海橋梁構(gòu)造物混凝土受氯離子侵蝕，損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，直接影響在役公路橋梁的安全通行。公路橋梁使用壽命不僅取決于其構(gòu)件強(qiáng)度，還取決于構(gòu)件的耐久性，也就是構(gòu)件在使用期內(nèi)保持強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整的性能，限于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，2004年前我國(guó)公路橋梁對(duì)耐欠性設(shè)計(jì)重視不夠，未按使用壽命驗(yàn)算，橋梁設(shè)計(jì)時(shí)僅要求滿足強(qiáng)度指標(biāo)。因此，目前在役的大多數(shù)公路橋梁耐久性不足，使用壽命難以達(dá)到期望設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，造成在役公路橋梁提前“退役”。
3. 對(duì)中小橋梁次要構(gòu)件和附屬設(shè)施設(shè)計(jì)重視不夠。同時(shí)，通航河道橋梁缺少防撞防護(hù)設(shè)施，通航船舶碰撞橋墩或凈空高度不足碰擦梁板造成橋墩和梁板受損，存在嚴(yán)重安全隱患。
4. 施工技術(shù)水平低，檢測(cè)措施不到位。早期建造的公路橋梁限于當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)條件，機(jī)械化程度低，應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備少，監(jiān)控檢測(cè)手段不到位，未推行監(jiān)理制，難以保證橋梁構(gòu)造物的施工質(zhì)量。
5. 超限運(yùn)輸車輛對(duì)橋梁的損害。受超限車輛頻繁通行影響，造成橋梁承重結(jié)構(gòu)損壞。
6. 部分公路橋梁疏于養(yǎng)護(hù)管理。一是公路養(yǎng)護(hù)管理重養(yǎng)路面質(zhì)量、輕養(yǎng)橋梁，對(duì)橋面、支座、伸縮縫、護(hù)欄等養(yǎng)護(hù)管理重視不夠，橡膠支座、伸縮縫老化變形破損，原鋼支座銹蝕失效，原活動(dòng)支座變?yōu)楣潭ㄖё髁河墒軓潣?gòu)件變成彎拉構(gòu)件；二是橋梁檢查不夠。橋梁服役期內(nèi)，由于構(gòu)件材料的劣化、外因作用等原因，會(huì)出現(xiàn)各種病害，只有通過(guò)檢查才能及早發(fā)現(xiàn)病害，評(píng)定其技術(shù)狀況，進(jìn)而提出維修對(duì)策；三是早期修建的橋梁資料缺失，不利于后續(xù)養(yǎng)護(hù)管理。舊橋加固設(shè)計(jì)需竣工圖，不然無(wú)法進(jìn)行加固設(shè)計(jì)驗(yàn)算，只能采用拆除重建方案；四是河床下游挖砂嚴(yán)重，疏于管理，受汛期洪水沖刷，圬工墩臺(tái)易被沖空毀壞；五是橋梁加固修復(fù)資金短缺，得不到及時(shí)修復(fù)，潛在嚴(yán)重安全隱患。
7. 橋臺(tái)樁基出現(xiàn)環(huán)向裂縫。受當(dāng)時(shí)施工、資金等因素影響，部分橋梁兩側(cè)臺(tái)背回填、基底軟基處理不夠，橋頭跳車現(xiàn)象嚴(yán)重，受車輛動(dòng)荷作用、橋頭填料壓密及基底壓縮變形，產(chǎn)生土側(cè)壓力，造成橋臺(tái)樁基出現(xiàn)環(huán)向裂縫，影響橋梁運(yùn)營(yíng)安全。
8. 橋梁抗災(zāi)能力弱。據(jù)檢測(cè)分析，臺(tái)州市在役公路橋梁易受臺(tái)風(fēng)暴雨、河水急流、河床變遷和沖刷等影響，造成橋梁墩臺(tái)沖空、毀壞。
三.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理對(duì)策。
1. 明確養(yǎng)護(hù)管理職責(zé)。根據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11）、《公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作制度》等規(guī)定，明確公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理單位和監(jiān)督單位，合理確定工作職責(zé)。按照交通運(yùn)輸部和浙江省橋梁養(yǎng)護(hù)工程師制度要求，結(jié)合轄區(qū)公路橋梁數(shù)量，配備足額的橋梁養(yǎng)護(hù)工程師和技術(shù)人員，明確管養(yǎng)職責(zé)。
2. 健全檢查評(píng)定制度。貫徹“預(yù)防為主、安全至上”工作方針，提高公路橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，開(kāi)展周期性檢查，每年安排一定數(shù)量的公路橋梁檢測(cè)，系統(tǒng)掌握橋梁技術(shù)狀況，進(jìn)行分類評(píng)定，制定相應(yīng)養(yǎng)護(hù)對(duì)策。
3. 明確危病橋梁確認(rèn)權(quán)限。
4. 規(guī)范橋梁檢查程序。
5. 建立橋梁管理體系和數(shù)據(jù)庫(kù)。改變傳統(tǒng)的橋梁應(yīng)急搶修養(yǎng)護(hù)管理方法，注重監(jiān)控防范，把安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。抓好在役公路橋梁的檢查、技術(shù)狀況評(píng)定、養(yǎng)護(hù)對(duì)策、維修加固或改造、交（竣）工驗(yàn)收等有關(guān)技術(shù)資料的搜集、整理、歸檔，建立完整的橋梁養(yǎng)護(hù)檔案和數(shù)據(jù)庫(kù)。建立橋梁工程師管理網(wǎng)絡(luò)、信息快速傳輸系統(tǒng)，不斷提高橋梁工程師的技術(shù)業(yè)務(wù)水平，對(duì)橋梁病害勤檢查、早發(fā)現(xiàn)、善處理，建立健全一橋一檔的橋梁管理系統(tǒng)，發(fā)揮橋梁經(jīng)常性檢查、定期檢查、特殊檢查的作用，做到防微杜漸、有備無(wú)患。
6. 加大公路治超力度。禁止大于橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的車輛通行，或采取技術(shù)措施后通行。根據(jù)在役公路橋梁的承載能力，綜合分析并確定限載標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置限載標(biāo)志。一般情況下，一條技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)相同的公路應(yīng)設(shè)置相同的荷載等級(jí)，避免設(shè)置不同等級(jí)的荷載標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的在役公路橋梁，可通過(guò)維修加固或改造升級(jí)達(dá)標(biāo)；對(duì)一時(shí)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的橋梁，可通過(guò)應(yīng)急加固措施達(dá)標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)橋梁應(yīng)急處置管理，制定以橋梁坍塌事故為重點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)突發(fā)事件及災(zāi)害性事件應(yīng)急預(yù)案，重視四、五類危病橋梁及超過(guò)使用年限的危舊橋梁管理。
7. 加強(qiáng)橋梁修復(fù)改造計(jì)劃及施工管理。根據(jù)橋梁檢查評(píng)定技術(shù)狀況，確定養(yǎng)護(hù)對(duì)策，科學(xué)制定橋梁小修保養(yǎng)、中修、大修或改造等方案，規(guī)范管理工程實(shí)施，加強(qiáng)監(jiān)督檢查。注重提高公路橋梁抗災(zāi)防災(zāi)能力，加大對(duì)河床下游挖砂監(jiān)管，確保使用狀況良好。隨著公路大橋、特大橋、跨海大橋、結(jié)構(gòu)特殊橋梁的日漸增多，在現(xiàn)有公路養(yǎng)護(hù)管理體制下，單純依靠公路管理部門(mén)，無(wú)論從人員配備、技術(shù)水平、機(jī)械設(shè)備等方面均難以保證。
8. 提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)。橋梁是公路構(gòu)造然包括對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)。各級(jí)政府、交通公路部門(mén)要克服重路面養(yǎng)護(hù)輕橋梁養(yǎng)護(hù)的思想傾向，牢固樹(shù)立養(yǎng)路必養(yǎng)橋的理念。要認(rèn)識(shí)到橋梁是打通河流溝壑等天塹的十分重要的建筑物，且是投資較大、使用價(jià)值較高的交通公路基礎(chǔ)設(shè)施。如果不加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)維修，小毛病會(huì)發(fā)展成大毛病，嚴(yán)重者甚至造成橋梁壽命縮短和坍塌。各級(jí)政府、交通公路部門(mén)要把公路橋梁養(yǎng)護(hù)工作作為提升公路整體養(yǎng)護(hù)水平的一項(xiàng)重點(diǎn)工作來(lái)抓，每年對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)工作做出安排部署，定期召開(kāi)專題會(huì)議，研究確定橋梁養(yǎng)護(hù)工作的重點(diǎn)和任務(wù)，及時(shí)處理橋梁養(yǎng)護(hù)工作中存在的問(wèn)題。全面落實(shí)專職橋梁工程師為主的橋梁養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任制，配備專職橋梁養(yǎng)護(hù)工程師和專職橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)員，明確各自工作職責(zé)，嚴(yán)格落實(shí)橋梁養(yǎng)護(hù)管理責(zé)任體系。
四．結(jié)束語(yǔ)
橋梁養(yǎng)護(hù)要按照“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，以橋面養(yǎng)護(hù)為中心，以承重部件為重點(diǎn)，加強(qiáng)全面養(yǎng)護(hù)。認(rèn)真落實(shí)部頒《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》，每年在橋梁定期檢查的基礎(chǔ)上，制定詳細(xì)的維修計(jì)劃，提出相應(yīng)的處治和修復(fù)措施及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量監(jiān)督，確保處治有效。增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，明確工作目標(biāo)，對(duì)持之以恒地開(kāi)展好公路橋梁養(yǎng)管工作，共同推動(dòng)此項(xiàng)工作朝著更加科學(xué)、更加規(guī)范的方向發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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中圖分類號(hào)：F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一．引言
公路橋梁是公路交通網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，橋梁質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到公路交通的安全和暢通。橋梁建設(shè)在近些年取得較快發(fā)展，同時(shí)為了加大交通運(yùn)輸能力，減少資金消耗，國(guó)家大力改建了一部分危橋舊橋，但各地仍然存在四、五類橋。在舊橋或新橋使用過(guò)程中，養(yǎng)護(hù)的管理是重點(diǎn)，如何養(yǎng)護(hù)管理好現(xiàn)有橋梁，保持橋梁的完好工作狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命，保障橋梁的行車安全，這一新的課題已擺在各級(jí)公路管理部門(mén)的面前。
二．公路橋梁養(yǎng)護(hù)常見(jiàn)問(wèn)題。
1. 橋面污染較為嚴(yán)重。
橋面污染多半是由于清理不及時(shí)造成的。沿線村民利用橋面來(lái)打場(chǎng)曬糧、積河沙及雜物堆積、運(yùn)輸車輛拋灑廢料等情況，都會(huì)嚴(yán)重污染公路橋梁。加之橋面長(zhǎng)期無(wú)人清掃、管理，造成橋面不清潔、泄水孔堵塞，這一問(wèn)題在許多中、小橋梁中普遍存在。由于泄水孔堵塞，容易導(dǎo)致橋面雨天積水、冬天結(jié)冰，嚴(yán)重威脅行車安全。橋面上的污染物得不到及時(shí)清理、積存垃圾、泥土污物形成三角硬塊，造成橋面行車顛簸，在車輛輪胎的不斷作用下，橋面鋪裝易出現(xiàn)破損和坑槽。隨著坑槽的加大，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)時(shí)。會(huì)引起跳車，并造成臨近梁段的嚴(yán)重振動(dòng)，從而增加構(gòu)件疲勞，直接影響著橋梁的使用壽命。
2. 橋梁欄桿破損后沒(méi)有及時(shí)修復(fù)。
橋面欄桿損壞后，通常得不到及時(shí)的維修恢復(fù)，造成橋面欄桿局部破損的原因，絕大多數(shù)是機(jī)動(dòng)車交通事故造成的；部分橋梁是車載長(zhǎng)大笨重貨物(如水泥電柱等)在橋上行駛時(shí)不慎破壞的；少數(shù)橋梁的欄桿是人為盜竊及風(fēng)化、銹蝕損壞。橋梁欄桿損壞得不到及時(shí)修復(fù)，不但影響景觀，更重要的是橋梁欄桿的缺失導(dǎo)致橋上交通缺少安全感。
3. 橋頭跳車現(xiàn)象依然存在。
橋頭引道高填土產(chǎn)生不均勻沉降，致使橋面與引道路面銜接處不夠平整、順適，從而使車輛駛過(guò)橋頭時(shí)，產(chǎn)生輕微或嚴(yán)重跳車，如不及時(shí)消除，就會(huì)影響車速，降低行車質(zhì)量。而且更重要的是車輛長(zhǎng)期的沖擊作用，會(huì)加劇梁端的疲勞破壞，進(jìn)而影響橋梁的使用壽命。
4. 橋梁早期病害處理不及時(shí)。
橋梁構(gòu)件交付使用后，會(huì)逐漸出現(xiàn)裂縫、破損、銹蝕、變位等病害，但由于在日常維修養(yǎng)護(hù)中缺乏經(jīng)常性的檢查，早期病害不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。而且橋梁維修應(yīng)急經(jīng)費(fèi)的短缺，致使早期病害得不到有效處理，最終使得鋼筋銹蝕、小裂縫發(fā)展成大裂縫、活動(dòng)支座失去活動(dòng)能力、混凝土發(fā)生脫落，正所謂“小病不治釀成大病”。這不但影響行車安全，還造成維修成本增加，浪費(fèi)國(guó)家原本就緊張的養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)。
5. 橋孔通水不暢，容易造成水毀。
橋孔通水不暢等現(xiàn)象在中、小橋中較為普通。有人隨意在橋頭傾倒垃圾，或在橋孔附近筑壩攔水澆灌農(nóng)田，壓縮河床斷面，從而使橋孔淤塞。橋孔淤塞后。在日常維修養(yǎng)護(hù)工作中又沒(méi)有適時(shí)地清理疏導(dǎo)河道，汛前也很少做這種泄洪準(zhǔn)備工作，因此，橋孔泄洪能力差，容易造成橋梁及附屬構(gòu)造物水毀。
6. 橋梁承載能力不足，危橋情況不明.
現(xiàn)有公路橋梁是在不同時(shí)期按不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修建的。因此其承載力顯然不同。特別是對(duì)建國(guó)前建造的橋梁，其標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有通行車輛軸重不相適應(yīng)，顯得過(guò)低。而且近年來(lái)，由于超重車輛越來(lái)越多，對(duì)橋梁承載能力的要求也就越來(lái)越高。橋梁承載能力不足是當(dāng)前橋梁維修加固工作中的主要問(wèn)題。對(duì)一些承載能力確實(shí)過(guò)低，或遭受過(guò)嚴(yán)重破壞，已不能正常發(fā)揮作用的橋梁，可定為“危橋”，對(duì)車輛通行加以限制 然而往往對(duì)這部分“危橋”缺乏必要的調(diào)查研究，導(dǎo)致對(duì)“危橋”的危險(xiǎn)程度以及通行車輛的重量級(jí)別不甚明確。
三.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理對(duì)策。
1. 建設(shè)橋梁養(yǎng)護(hù)工程師隊(duì)伍和養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍。
公路交通的迅猛發(fā)展，必然要求強(qiáng)化組織管理。在橋梁管養(yǎng)方面，應(yīng)根據(jù)養(yǎng)護(hù)里程、轄區(qū)內(nèi)橋梁數(shù)量設(shè)立若干名專職橋梁養(yǎng)護(hù)工程師，并保證其工作性質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定，不能隨意換動(dòng)。在其職責(zé)上，橋梁養(yǎng)護(hù)工程師負(fù)責(zé)制定、安排橋梁年度定期檢查計(jì)劃，組織實(shí)施轄區(qū)內(nèi)橋梁養(yǎng)護(hù)的定期檢查，提出檢查報(bào)告，通報(bào)三、四類及危險(xiǎn)橋梁的病害狀況。從目前的養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍現(xiàn)狀來(lái)看，養(yǎng)護(hù)工人素質(zhì)參差不齊，很難做到真正的專業(yè)養(yǎng)護(hù)。這就要求各級(jí)公路部門(mén)高度重視，針對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)工作的需要，要逐步培養(yǎng)骨干，成立專業(yè)養(yǎng)護(hù)隊(duì)。橋梁專職養(yǎng)護(hù)，要突出的是一個(gè)“?！弊?，努力做到專業(yè)人員、專門(mén)程序、專用方法，以保證橋梁工程師的工作部署落實(shí)到位，隨時(shí)掌握橋梁的使用狀況，處治各種危急突發(fā)事件，并使隊(duì)伍逐漸從日常養(yǎng)護(hù)過(guò)渡到具備進(jìn)行橋梁中、小修甚至大修的能力。
2. 建立健全完善的橋梁檔案。
橋梁檔案是橋梁的歷史足跡。公路竣工驗(yàn)收后，管理單位應(yīng)及時(shí)要求建設(shè)單位提交完整的竣工資料，還要與建設(shè)單位技術(shù)人員一起，按照相關(guān)資料，對(duì)所有橋梁進(jìn)行一次全面詳細(xì)的檢查。需要提供的竣工資料包括：每座橋的原設(shè)計(jì)、變更設(shè)計(jì)、竣工圖紙、隱蔽工程圖片和檢測(cè)資料以及橋下河流的水文計(jì)算等。對(duì)橋梁的檢查，應(yīng)按照橋梁定期檢查的要求進(jìn)行，檢查結(jié)果交管理單位留存。管理單位要按照橋梁管理系統(tǒng)的要求采集橋梁的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，輸入計(jì)算機(jī)立檔保存。這可為以后橋梁的維護(hù)提供資料支持。
3. 加大橋梁維修加固費(fèi)的投入
為保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)橋梁使用壽命，各級(jí)交通主管部門(mén)在每年的年度養(yǎng)護(hù)工作計(jì)劃中，應(yīng)該安排一定經(jīng)費(fèi)保證橋梁檢查、維修及加固工作，保證橋梁養(yǎng)護(hù)與維修加固資金的合理與充足使用。同時(shí)，根據(jù)各地的實(shí)際情況，提出切實(shí)可行的公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理的目標(biāo)與措施，從而促進(jìn)橋梁改建、維修與加固工作。國(guó)家投資重點(diǎn)傾斜以及集資渠道的多元化，將為我國(guó)公路橋梁發(fā)展提供資金保證。
4.加強(qiáng)措施，嚴(yán)格檢查 。
嚴(yán)格的檢查措施是保證橋梁維護(hù)工作質(zhì)量的有效方法。養(yǎng)護(hù)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)橋梁以及各種防護(hù)設(shè)施堅(jiān)持日常養(yǎng)護(hù)巡查，注意觀察橋梁的使用狀況，盡量做到1次/天養(yǎng)護(hù)巡查，并做好巡查記錄，同時(shí)各級(jí)橋梁養(yǎng)護(hù)工程師應(yīng)分別組織經(jīng)常性檢查、定期檢查和專業(yè)檢查。一是經(jīng)常性檢查。要由縣級(jí)橋梁工程師組織實(shí)施，以目測(cè)為主，配合簡(jiǎn)單工具，至少每年度一次，填寫(xiě)“經(jīng)常性檢查記錄表”上報(bào)。檢查應(yīng)拍攝總體照片，填寫(xiě)“橋梁定期檢查數(shù)據(jù)表”，并提交檢查報(bào)告。二是專業(yè)檢查。凡遭受意外損害、定期檢查中難以判明損壞程度以及決定改造之前均需進(jìn)行專業(yè)檢查。
5. 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，提升質(zhì)量。
橋梁養(yǎng)護(hù)要按照“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則，以橋面養(yǎng)護(hù)為中心，以承重部件為重點(diǎn)，加強(qiáng)全面養(yǎng)護(hù)。
6. 盡量采用國(guó)內(nèi)外有關(guān)科研成果，推廣使用有關(guān)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新經(jīng)驗(yàn)，注意科學(xué)養(yǎng)護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。大力推廣和發(fā)展養(yǎng)護(hù)機(jī)械化，實(shí)行大中小結(jié)合，以小型為主，逐步實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)械裝備標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化，以保障養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，提高養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
四．結(jié)束語(yǔ)
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，大型運(yùn)輸車輛的不斷增加，橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作將面臨更大的挑戰(zhàn)。橋梁的安全使用是公路的生命。公路橋梁的養(yǎng)護(hù)與管理依舊是當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)管理的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)其管理工作，我們要樹(shù)立“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”的思想，抓好公路橋梁養(yǎng)護(hù)與管理的質(zhì)量，不僅可以盡量減少和避免危及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，而且對(duì)于促進(jìn)公路交通的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。只有不斷探索、研究提高橋梁管養(yǎng)水平的新思路、新途徑，才能充滿自信，迎接挑戰(zhàn)，確保橋梁的暢通和使用安全。
參考文獻(xiàn)：
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一、橋梁病害成因
橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以承受作用于其上的重力和附加力；結(jié)構(gòu)各部必須具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產(chǎn)生過(guò)大的撓曲和變形；結(jié)構(gòu)各部尺寸必須具有適當(dāng)大小，以使其承受軸向壓力時(shí)的構(gòu)件不發(fā)生屈曲，喪失穩(wěn)定性。同時(shí)結(jié)構(gòu)也要具有較高的耐久性。由于作用荷載的隨機(jī)性、材料強(qiáng)度的離散性、制造與施工質(zhì)量的分散性、計(jì)算假定的近似性，致使在長(zhǎng)期使用過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害，其具體原因如下：
1.原設(shè)計(jì)荷載偏低，交通發(fā)展后車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產(chǎn)生病害。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在缺陷，如采用橋型結(jié)構(gòu)不當(dāng)、設(shè)計(jì)假定不盡合理。
3.橋梁施工質(zhì)量差，未按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)程實(shí)施。
4.不重視橋梁后期養(yǎng)護(hù)工作，沒(méi)有及時(shí)消除己產(chǎn)生的病害。
5.洪水等自然災(zāi)害使橋梁產(chǎn)生損壞。
6.地質(zhì)條件差，如滑坡、軟基等導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生病害。
二、橋梁加固的一般流程
在橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生病害后，需要采取措施進(jìn)行加固維修或者更換。橋梁加固工程一般應(yīng)遵循以下工作程序：
結(jié)構(gòu)可靠性鑒定―加固方案確定―加固設(shè)計(jì)―施丁組織設(shè)計(jì)―施工―驗(yàn)收。
結(jié)構(gòu)可靠性鑒定，主要是對(duì)病害結(jié)構(gòu)的病情診斷。加固方案好比處方，加固設(shè)計(jì)是現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加固方案的深化過(guò)程。加固施工是對(duì)被加固結(jié)構(gòu)按加固設(shè)計(jì)進(jìn)行加固的施工過(guò)程，對(duì)于大型結(jié)構(gòu)加固，為確保質(zhì)量和安全，施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)。
三、橋梁加固增強(qiáng)技術(shù)
橋梁的增強(qiáng)改造可以分為裂縫修補(bǔ)和對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的加固增強(qiáng)，下面介紹其特點(diǎn)及其適用的場(chǎng)合。
（一）裂縫修補(bǔ)技術(shù)
裂縫修補(bǔ)的目的在于恢復(fù)結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性，主要技術(shù)有：
1.表面處理法，在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。對(duì)于寬度發(fā)生變化的裂縫，要設(shè)法使用有伸縮性的材料。
2.注漿法，在裂縫中注入樹(shù)脂或水泥類材料，以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環(huán)氧樹(shù)脂，多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹(shù)脂注入法與鋼釘并用，可以增強(qiáng)裂縫部位的整體性，是一種防止裂縫繼續(xù)發(fā)展的好辦法。
3.充填法，這是一種適合于修補(bǔ)較寬裂縫的方法，具體做法是沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂硅、瀝青及各種化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑等。
4.表面噴涂法，噴漿修補(bǔ)是一種在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實(shí)而且粘度高的水泥砂漿保護(hù)層，來(lái)封閉裂縫的修補(bǔ)方法。噴漿前，需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去，再用水沖洗清潔，并在開(kāi)始噴漿之前把基層濕潤(rùn)，然后再開(kāi)始噴漿。
5.粘結(jié)鋼板封閉法，當(dāng)鋼筋構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫時(shí)，可對(duì)裂縫先進(jìn)行處理之后，再在裂縫處粘結(jié)鋼板，并用膨脹螺栓對(duì)鋼板加壓。鋼板粘結(jié)方向應(yīng)和裂縫方向垂直。
（二）橋梁加固增強(qiáng)技術(shù)
本文以最常見(jiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)形式的上部結(jié)構(gòu)及其常見(jiàn)的加固方法進(jìn)行說(shuō)明。
梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固增強(qiáng)技術(shù)主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法、增設(shè)縱梁加固法。
加大截面加固法采用增大構(gòu)件的截面面積，根據(jù)荷載大小和凈空條件不同，可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
外部粘貼加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂等粘合劑粘貼在結(jié)構(gòu)外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。適用于構(gòu)件尺寸受限制但又必須大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場(chǎng)合，必須保證粘和劑的質(zhì)量 轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)論文下載中心。
外部預(yù)應(yīng)力加固法指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應(yīng)力的一種加固方法。采用對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)加壓力，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。
改變結(jié)構(gòu)體系加固法通過(guò)增設(shè)支撐或橋墩，把簡(jiǎn)支變?yōu)檫B續(xù)、在梁下增設(shè)如鋼架等加勁梁或疊合梁，以減小梁內(nèi)控制截面峰值彎矩，提高承載能力的一種加固方法。
增設(shè)縱梁加固法在橋梁墩、臺(tái)基礎(chǔ)穩(wěn)定，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載能力高和剛度大的新縱梁，這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。由于應(yīng)運(yùn)中的車輛荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原梁中所受荷載得以減少，加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。
（三）橋梁結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)――錨噴
隨著施噴機(jī)具的發(fā)展以及速凝劑的采用，人們把噴射與錨桿、鋼筋網(wǎng)等配合起來(lái)使用，促進(jìn)了錨噴技術(shù)的完善。實(shí)踐證明，錨噴技術(shù)完全可以應(yīng)用于橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固增強(qiáng)。
噴射硅的性能噴射硅在工藝材料及結(jié)構(gòu)等方面與普通現(xiàn)澆硅相比有許多優(yōu)點(diǎn)。施工中需加入速凝劑，因而又具有快凝、早期強(qiáng)度高的特點(diǎn)；錨噴技術(shù)不用或只用側(cè)向模板，其運(yùn)輸、澆注、搗固合并為一道工序、設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、施工機(jī)械化程度高、速度快、效率高、節(jié)省勞動(dòng)力；可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，即按照加固整治的實(shí)際需要可在拱腹下施噴形成各種結(jié)構(gòu)類型；不中斷交通。
參考文獻(xiàn)
橋梁是公路交通的咽喉，其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通，既有公路中由于受到當(dāng)時(shí)局限的設(shè)計(jì)、材料、施工加固等各方面的影響，嚴(yán)重制約了公路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，加上不能適應(yīng)現(xiàn)在交通量飛速增長(zhǎng)，使得舊橋檢測(cè)和舊橋加固技術(shù)顯得非常迫切。
1加固目的
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，交通運(yùn)輸量的迅速增長(zhǎng)，截止至2000年，我國(guó)危橋總長(zhǎng)已達(dá)2萬(wàn)余延米。若將其拆除重建，不僅要耗費(fèi)大量資金，而且工期也較長(zhǎng)；若有計(jì)劃、有步驟的對(duì)現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改造，橋梁加固后，可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此，加固設(shè)計(jì)必須本著“牢固可靠、簡(jiǎn)便耐用、經(jīng)濟(jì)適用”的基本原則。
2加固方法
加固，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)一定的措施使構(gòu)件乃至整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。舊橋加固方法可綜合為以下幾類。
2.1結(jié)構(gòu)性加固
體外預(yù)應(yīng)力加固法。體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料，通過(guò)張拉對(duì)梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消部分自重應(yīng)力，減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改善了結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度的提高結(jié)構(gòu)承載力。目前常用下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法兩種。
在合理安排施工流程的情況下，該方法可最大限度地減少對(duì)橋上交通的影響，甚至可以在有限開(kāi)放交通的情況下組織施工，因此近年來(lái)國(guó)內(nèi)工程實(shí)例較多。如301國(guó)道盤(pán)錦立交主線橋和盤(pán)錦立交WH匝道橋的加固。但加固后體外預(yù)應(yīng)力筋的防腐問(wèn)題一定程度上增加了后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，因此，一般不是公路部門(mén)的首選加固方法。
粘貼鋼板或碳纖維（CFRP）加固法。粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其它薄弱部位，使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體，以達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。該方法具有基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，近些年來(lái)在鋼筋混凝土橋梁的加固維修中為公路部門(mén)廣泛采納，是近幾年應(yīng)用最多的加固方法。如廣州東圃大橋加固。
碳纖維加固技術(shù)是近幾年內(nèi)才由國(guó)外引進(jìn)的一種新技術(shù)，因其強(qiáng)度高，耐腐蝕，且施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。如廣深高速公路福田互通立交橋加固、107國(guó)道（深圳段）洋涌河大橋加固。然而，由于碳纖維本身的一些缺陷，如脆性、耐火性不好等使得這種材料的應(yīng)用受到限制。
增大截面與配筋加固法。增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，從而達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。然而，由于增大截面法在施工過(guò)程中全部的作業(yè)需在梁底進(jìn)行，施工難度較大且施工質(zhì)量難以控制，因此，盡管在某些情況下費(fèi)用并不太大，但以上因素制約了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，一般用于T型截面梁的加固維修。如河南南陽(yáng)桐柏淮河大橋加固。
改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法。改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法是通過(guò)改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系以達(dá)到提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的目的，是一種變被動(dòng)為主動(dòng)的加固方法。這種技術(shù)具有提高結(jié)構(gòu)承載力，增大結(jié)構(gòu)剛度，減小撓度等優(yōu)點(diǎn)。但該加固方法施工改造時(shí)一般要涉及到橋面鋪裝的再處理，增加了改造費(fèi)用且加固效果受負(fù)彎矩區(qū)施工質(zhì)量的影響較大，目前極少單獨(dú)采用。如2003年湖北鄂州涂家咀連續(xù)拱橋（L0=70m）加固、2005年福建蔣樂(lè)積善連續(xù)拱橋（L0=30m）加固。
此外，結(jié)構(gòu)性加固方法還有增設(shè)主梁加固法、錨噴混凝土加固法和增加橫向聯(lián)系加固法等。
2.2非結(jié)構(gòu)性加固
鋼纖維混凝土修復(fù)橋面鋪裝層。對(duì)橋面鋪裝層的嚴(yán)重破損，可考慮采用鋼纖維混凝土修復(fù)。這種材料具有高強(qiáng)度、抗裂能力強(qiáng)，抗沖擊耐磨耗等性能，可延長(zhǎng)橋面的使用壽命，在不增加橋梁恒載的情況下，改善梁的結(jié)構(gòu)受力性能。
伸縮縫的更新改造。在橋梁維修中，以下幾種類型伸縮縫的使用是較成功的。SFP“三防”型伸縮縫在大型橋梁上的應(yīng)用情況良好；仿毛肋伸縮縫在大、中型橋梁的大量使用，效果明顯；TST、FG系列橋梁無(wú)縫伸縮縫，在中小行橋梁上也得到廣泛使用。
2．3U型高橋臺(tái)加固
預(yù)應(yīng)力錨索框架法。該加固法采取在U型橋臺(tái)前墻和兩側(cè)墻外加套40厘米的鋼筋混凝土，并在兩側(cè)墻增設(shè)水平預(yù)應(yīng)力索對(duì)錨和前墻增設(shè)地錨的方案。該方案適用于不能中斷交通又無(wú)法架設(shè)便橋的高橋臺(tái)病害修復(fù)。
錨桿配合鋼筋混凝土抱箍法。該加固法采取臺(tái)腔與橋臺(tái)基礎(chǔ)持力層進(jìn)行壓漿固化，再打入錨桿與槽鋼抱箍，最后在U型橋臺(tái)前墻和兩側(cè)墻外加套25厘米的鋼筋混凝土，新舊墻體采用錨桿連接形成整體。該方案適用于地基承載力不足，且施工處理不到位，造成橋臺(tái)前墻下沉。
2.4橋墩加固
橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷，可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進(jìn)行加固。但是對(duì)于實(shí)體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)變化主要是由地基所引起，此時(shí)可重點(diǎn)從回填硬土或者對(duì)地基進(jìn)行注漿等方法提高其約束橋墩的能力，提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法，即在舊樁的兩側(cè)各增設(shè)一根樁，并通過(guò)植筋擴(kuò)大承臺(tái)，共同受力。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因，造成樁基縮徑，采用的加固方法是清除樁體虛浮物，通過(guò)植筋后，外抱箍微膨脹混凝土。 轉(zhuǎn)貼于
目前，在很多橋梁加固改造中，同一座橋梁，針對(duì)不同的部位、不同的構(gòu)件、不同的改造原因同時(shí)采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固，采用了增加構(gòu)件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法；西藏尼木大橋的加固，采用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法；紹興斗門(mén)大橋的加固，采用了增加構(gòu)件加固法、橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法等等。
3加固方案選擇
加固方案與諸多因素有關(guān)，常考慮的主要因素:3.1橋梁結(jié)構(gòu)型式；3.2橋位地形、水文、自然狀況；3.3橋梁現(xiàn)狀分析研究結(jié)論；3.4施工技術(shù)水平；3.5能否封閉交通；3.6預(yù)期加固效果；3.7資金投入量等。
合理的加固方案是將上述加固方法優(yōu)化組合，體現(xiàn)出加固效果及經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：不同的加固方法有對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；加固后的橋梁結(jié)構(gòu)承載能力提高幅度受原結(jié)構(gòu)的制約，如原結(jié)構(gòu)配筋率、截面尺寸等，不可能無(wú)限制地提高承載能力；
4加固效果評(píng)價(jià)
橋梁加固應(yīng)在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上形成專門(mén)規(guī)范，同時(shí)要重視對(duì)加固后的橋梁進(jìn)行檢測(cè)和觀察，以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動(dòng)載試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與加固設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來(lái)判斷橋梁加固成功與否。但對(duì)下部結(jié)構(gòu)而言，不方便進(jìn)行荷載試驗(yàn)，通過(guò)其頻率變化來(lái)定量評(píng)估橋墩的加固效果。
橋梁的加固維修技術(shù)是最近興起的一門(mén)新技術(shù)，為了指導(dǎo)橋梁加固技術(shù)的應(yīng)用，需提出一整套完整的實(shí)用性公路橋梁檢測(cè)、評(píng)定與加固成套的技術(shù)規(guī)范，為我國(guó)公路危舊橋的改造提供技術(shù)支持，確保危舊橋的改造工作科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)安全，使得橋梁加固做到“有法可依”。
參考文獻(xiàn)
拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)，承受橋上的全部荷載，并通過(guò)它把荷載傳遞給墩臺(tái)、基礎(chǔ)，在全橋受力中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)車輛荷載增加、超載車輛行駛，對(duì)橋梁引起的內(nèi)力超過(guò)主拱圈材料強(qiáng)度允許范圍時(shí)，勢(shì)必造成主拱圈受拉部位開(kāi)裂、破損、承載力下降，成為危橋。
一、拱圈常見(jiàn)病害及原因
（一）拱圈開(kāi)裂
主拱圈出現(xiàn)順橋向、橫橋向或斜向裂縫，部分裂縫沿砂漿縫擴(kuò)展，部分裂縫出現(xiàn)在拱石上，也有的裂縫同時(shí)貫穿了砂漿和拱圈石料。裂縫寬度，有的寬度較一致，有的由寬變細(xì)或由細(xì)變寬，也有的中間寬而兩頭細(xì)。裂縫深度，不同病害導(dǎo)致裂縫深淺不一。拱圈上的裂縫走向、長(zhǎng)度、寬度和深度因不同的病源而呈不同的特征。
裂縫形成的原因主要有：（1）主拱圈整體強(qiáng)度不足；（2）施工質(zhì)量原因引起的裂縫，如混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，支撐下沉、脫模過(guò)早、不均勻下沉等；（3）外界條件變化引起的裂縫，如鋼筋銹蝕，化學(xué)作用，基礎(chǔ)不均勻沉降，通行車輛超過(guò)設(shè)計(jì)荷載等。
（二）拱軸線變形
拱橋的拱軸線形狀將影響到主拱圈各截面內(nèi)力的分布與大小，一般在拱橋設(shè)計(jì)時(shí)，選擇拱軸線的原則是盡可能降低由于荷載產(chǎn)生的彎矩。理想的拱軸線是與荷載作用下的壓力線重合，這樣拱中各截面只有軸力無(wú)彎矩。但是因?yàn)樽饔迷跇蛄荷系暮奢d并不固定，而且主拱圈除受恒載、活載的作用外，還受溫度、材料收縮以及拱腳位移等影響，使得設(shè)計(jì)拱軸線不可能與壓力線完全重合。在上述各因素的作用下，現(xiàn)有的拱橋拱軸線將會(huì)偏離原設(shè)計(jì)拱軸線，對(duì)拱橋的受力會(huì)有所影響。
(三)圬工材料病害
圬工材料的常見(jiàn)病害有風(fēng)化、蜂窩狀孔洞、結(jié)殼、變形、表面沉積、脫落、侵蝕、銹跡、粉化等，產(chǎn)生這些病害的原因主要有材料天然存在的微孔隙、相對(duì)復(fù)雜的化學(xué)成分、河水的影響以及外加重荷載和環(huán)境等因素等的影響。
二、圬工拱橋常用加固方法
（一）增大截面面積加固法
增大截面加固法是通過(guò)增大構(gòu)件的截面或增大截面的同時(shí)增加鋼筋來(lái)提高原有構(gòu)件的承載力和剛度的方法。當(dāng)上部構(gòu)造基本完好，但是承載能力不能滿足要求或需要提高時(shí)，一般可采用增加拱肋的方法加固。通常是在原拱肋之間加設(shè)新肋。為了使原拱圈與新增拱肋有效地聯(lián)結(jié)成為整體，需要在拱肋頂面預(yù)埋錨固鋼筋，安裝時(shí)將預(yù)埋鋼筋穿透拱圈伸出頂面，與現(xiàn)澆板中的鋼筋網(wǎng)焊接。
（二）粘貼加固法
近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在用化學(xué)粘結(jié)劑從結(jié)構(gòu)外部粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料(鋼板、玻璃鋼、碳纖維布、芳綸纖維布等)加固橋梁方面進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作。目前常用的粘貼劑是環(huán)氧樹(shù)脂。用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼鋼板、玻璃鋼、碳纖維布、芳綸纖維布等，可以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力，降低裂縫擴(kuò)展的效果。這是一種施工簡(jiǎn)便，不減小橋梁凈空，可在不影響或少影響交通的情況下施工的加固技術(shù)。
（三）改變結(jié)構(gòu)體系加固法
通過(guò)改變橋梁結(jié)構(gòu)體系達(dá)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(guò)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(dòng)，主拱圈產(chǎn)生變形、拱軸線發(fā)生變化時(shí)，在條件許可的情況下，可以調(diào)整拱上建筑的布置，改變?cè)皹蚪Y(jié)構(gòu)體系，以改善主拱圈的受力狀況，達(dá)到加固改造，提高原橋承載力的目的。常見(jiàn)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。
（四）外部預(yù)應(yīng)力加固法
目前，用外部預(yù)應(yīng)力加固橋梁上部結(jié)構(gòu)的方法多用于梁橋，對(duì)于拱圈縱向開(kāi)裂或橫向開(kāi)裂，以及橋臺(tái)產(chǎn)生位移、拱頂下?lián)系墓笆綐蛄?，也有用此法加固的工程?shí)例。目前采用的主要有鋼板箍套鋼筋拉桿加固法，或鋼筋混凝土拉桿法。通過(guò)順橋向設(shè)置的鋼筋混凝土拉桿或鋼拉桿施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)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。采用鋼拉桿的加固措施，使橋下凈空大幅降低，將會(huì)影響通航，故僅用于一般小通航河道上的橋梁。
（五）減輕拱上建筑重量加固法
現(xiàn)有的圬工拱橋多數(shù)是采用腹拱式拱上建筑為主體，由于拱上建筑自重較大，恒載重量通常占著很大的比例，特別是實(shí)腹式石拱橋，拱上建筑自重更大，主拱圈大部分用于承擔(dān)恒載自重。因此，可以采取減輕橋梁恒載自重的辦法來(lái)提高原橋承受活載的能力，如減薄拱上填料厚度或者換填輕質(zhì)材料，將腹孔的重力式橫墻挖空或改造成鋼筋混凝土立柱，用輕質(zhì)橋面系代替笨重的腹拱體系等。
三 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)相關(guān)資料和大量工程實(shí)例進(jìn)行收集整理，總結(jié)了拱橋拱圈常見(jiàn)的病害及其原因，闡述了目前常見(jiàn)的拱圈加固方法，這對(duì)于我們?nèi)绾纬浞掷矛F(xiàn)有的拱式橋梁，對(duì)其進(jìn)行有效的評(píng)估、維修和加固改造，使有限的資金發(fā)揮更大的效益，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]張樹(shù)仁，王宗林.橋梁病害診斷與改造加固設(shè)計(jì)[M].人民交通出版社，2006
中圖分類號(hào)：S47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
目前，在世界范圍內(nèi)，橋梁維修、養(yǎng)護(hù)、加固的技術(shù)己成為交通研究領(lǐng)域中的重要課題。由西方24個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家參加的聯(lián)合國(guó)“經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)”，于1981 年召開(kāi)“關(guān)于道路橋梁維修管理國(guó)際會(huì)議”，很多國(guó)家對(duì)現(xiàn)有橋梁的安全性評(píng)價(jià)、檢查及維修加固等方面提出眾多有價(jià)值的論文。1980年在巴黎和布魯塞爾，1982年在華盛頓，都曾召開(kāi)關(guān)于舊橋問(wèn)題的國(guó)際專題討論會(huì)[1]。然而，就石拱橋加固增強(qiáng)理論而言，國(guó)內(nèi)外就此展開(kāi)的理論研究很少，極少見(jiàn)諸于報(bào)告和文獻(xiàn)。
20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)在舊橋加固改造技術(shù)的研究試驗(yàn)方面進(jìn)行了大量的工作。交通部在“六五”、“七五”計(jì)劃期間下達(dá)了一系列有關(guān)舊橋檢測(cè)、承載力評(píng)定及加固技術(shù)的科研課題，舉辦了多次橋梁維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造技術(shù)的學(xué)術(shù)會(huì)議，在公路梁橋和拱橋等舊橋承載力的加固改造技術(shù)和施工工藝等方面都取得了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，有不少舊橋改造、加固的成功范例。近年來(lái)，由于新材料、新理論和新技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量新的加固維修技術(shù)，大大提高了舊橋的承載力和通行的可靠性，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
劉健宇在《石拱橋損傷病害分析及維修加固技術(shù)研究》文中分析了石拱橋的常見(jiàn)損傷病害產(chǎn)生的原因，包括對(duì)主拱圈開(kāi)裂，橋面破損，防水層破壞或失效和橋墩臺(tái)基礎(chǔ)破壞病害的分析。提出了針對(duì)病害的防治加固措施，包括錨噴加固技術(shù)，粘貼鋼板加固技術(shù)，調(diào)整荷載壓力線加固技術(shù)，粘貼高強(qiáng)纖維加固技術(shù)，鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈加固技術(shù)，下部結(jié)構(gòu)維修加固方法[2]。
顏向群在《石拱橋常見(jiàn)病害與預(yù)防措施》文中認(rèn)為，石拱橋的病害分為以下四類，主拱圈開(kāi)裂，腹拱圈開(kāi)裂，橋面破損，防水層破壞或失效。通過(guò)合理確定拱軸系數(shù)、重視拱上建筑聯(lián)合作用, 應(yīng)用平面桿件系統(tǒng)程序或有限元程序?qū)蚩缱稣w內(nèi)力分析和注重墩臺(tái)位移與連拱計(jì)算來(lái)做到主拱圈與拱上建筑高度統(tǒng)一。通過(guò)優(yōu)化材料，優(yōu)化拱上結(jié)構(gòu)，采用剛性填料，改善防水措施，和合理布置坡、彎石拱橋達(dá)到優(yōu)化構(gòu)造，消除質(zhì)量隱患。通過(guò)合理設(shè)置預(yù)拱度，精心設(shè)計(jì)加載程序與卸載程序和完善施工工藝等措施來(lái)確保施工的質(zhì)量[7]。
二、石拱橋病害防治加固措施
根據(jù)國(guó)內(nèi)外在石拱橋病害防治的措施的研究，可以將石拱橋的病害防治加固措施分成兩大類，上部結(jié)構(gòu)的防治加固措施和下部結(jié)構(gòu)的防治加固措施。
2.1 上部結(jié)構(gòu)的防治加固措施
2.1.1 增大截面加固法
采用鋼筋混凝土復(fù)合主拱圈，增大拱圈截面以加固石拱橋承力結(jié)構(gòu)。這種方法主要針對(duì)主拱圈發(fā)生拱軸線變形、主拱圈開(kāi)裂等病害而引起整個(gè)結(jié)構(gòu)承載力不足或構(gòu)件局部功能失效而提出的一種方法。該加固技術(shù)通過(guò)在原主拱圈拱腹和兩側(cè)或拱頂增設(shè)一層鋼筋混凝土加固層，使之形成復(fù)合主拱圈，通過(guò)復(fù)合主拱圈的協(xié)調(diào)變形、新舊拱圈共同承擔(dān)荷載，達(dá)到增大主拱圈剛度、強(qiáng)度，提高橋梁承載力的目的。
2.1.2 鋼筋混凝土套箍封閉主拱圈法
通過(guò)沿主拱圈環(huán)向周邊增設(shè)一層鋼筋混凝土套箍，形成復(fù)合拱圈，用復(fù)合拱圈協(xié)調(diào)變形，共同承擔(dān)荷載的原理，達(dá)到增大主拱圈剛度、強(qiáng)度從而提高橋梁的承載力。
2.1.3 錨噴混凝土加固法
噴射混凝土有干式和濕式兩種方式。干式噴射混凝土的運(yùn)輸、加水拌和、振搗，均是利用空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣通過(guò)噴射機(jī)使混凝土以連續(xù)高速噴向受噴面，并和受噴面形成整體。濕式噴射混凝土所采用的噴射機(jī)允許混合料在進(jìn)入噴射機(jī)前或在噴射機(jī)中加入足夠的水，進(jìn)行攪拌和均勻，然后再通過(guò)送料軟管輸至噴嘴，噴射到受噴面上。
2.1.4 塞縫灌漿法
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，通過(guò)噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂漿、環(huán)氧樹(shù)脂砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥砂漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫，由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂，采用水泥砂漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹(shù)脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)性好。環(huán)氧樹(shù)脂砂漿多用于橋面裂縫。
2.2 下部結(jié)構(gòu)的防治加固措施
2.2.1 高壓旋噴樁加固法
高壓旋噴樁法是用水泥漿靠高壓液流的沖擊力破碎土層并與土體混合構(gòu)成新的固體，通過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)，使土體整體強(qiáng)度提高，從而提高地基的承載力，減少地基沉降變形，增加應(yīng)力擴(kuò)散，達(dá)到加固下部的目的。經(jīng)過(guò)處理的土體壓縮性明顯減小，抗側(cè)向變形能力有所提高。此方法適用于地基補(bǔ)強(qiáng)，既不損壞結(jié)構(gòu)物的上部結(jié)構(gòu)，又不影響橋梁的正常運(yùn)營(yíng)。
2.2.2 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
該方法通過(guò)擴(kuò)大橋梁基礎(chǔ)的承壓面積，以恢復(fù)和提高基礎(chǔ)承受荷載后的承載能力。通常在剛性實(shí)體基礎(chǔ)周圍加石砌圬工或混凝土，以增加基礎(chǔ)的面積，在新舊基礎(chǔ)間增設(shè)錨固鋼筋，使新舊基礎(chǔ)牢固地結(jié)合成整體，共同承擔(dān)荷載。
2.2.3 增補(bǔ)樁基法
在標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)的周圍補(bǔ)加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁并擴(kuò)大承臺(tái)，以此提高基礎(chǔ)承受活載后的承載力，增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性。此方法適用于樁基或鉆孔灌注樁。
2.2.4 橋臺(tái)傾斜位移的治理
對(duì)于單孔小跨徑橋臺(tái)，可在兩個(gè)橋臺(tái)增設(shè)水平支撐梁，如漿砌片石或水泥混凝土支撐梁。為防止因橋臺(tái)臺(tái)背土壓力太大引起的橋臺(tái)傾斜，可再增設(shè)一道擋墻，以增強(qiáng)擋土能力。對(duì)于填土較高而受到較大土壓力作用可采取更換臺(tái)背填土，改善臺(tái)背填料或者采用旋噴法、水泥樁進(jìn)行治理。
三、展望
石拱橋病害種類較多，且相互作用、相互關(guān)聯(lián)，對(duì)于石拱橋病害的防治措施的選擇，應(yīng)該調(diào)查和掌握橋梁的基礎(chǔ)資料和實(shí)際情況，對(duì)全橋病害進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查和分析，正確判斷橋梁狀態(tài)，在確定實(shí)際加固整治方案時(shí)，應(yīng)該綜合運(yùn)用各種防治加固措施，不能機(jī)械照搬照用單一治理方法應(yīng)真正做到方案擇優(yōu)、綜合治理、修飾美化，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。
隨著科技的進(jìn)行，各種新型材料的研發(fā)，對(duì)于石拱橋病害加固技術(shù)的措施也會(huì)不斷的更新，未來(lái)石拱橋病害防治加固措施應(yīng)該是更注重環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩方面。
參考文獻(xiàn)
[1]楊漢文，劉剛新.公路磚石拱橋加固原理及實(shí)效分析[J].交通科技.2005(5) .81-82.
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