橋梁加固問題的研究
2010-10-22
目前，我國公路、鐵路交通事業(yè)蒸蒸El上，不少高速公路已建成投入運營中，還有不少正在建設的高速公路和其他等級的公路也即將建成投入運營。但是，由于施工質量和橋梁設計等方面的原因，使得橋梁的檢查和加固成為必然，更因為20世紀60年代- 70年代修建的橋梁設計荷載標準偏低，這類橋梁現(xiàn)都在使用，但已經(jīng)不適應目前交通量日益增長的發(fā)展需要，因此對舊橋危橋的維修，加固改造等任務顯得相對迫切。
1.橋梁的檢查
(1)收集橋梁的設計文件、設計圖紙、設計計算書、竣工圖、隱蔽工程驗收記錄及施工技術資料等。
(2)結構狀態(tài)檢查。橋梁結構的現(xiàn)場檢查是通過有經(jīng)驗的工程師和試驗人員的現(xiàn)場目測和利用簡易量測儀器，對橋梁進行全面細致的外觀檢查，觀察和發(fā)現(xiàn)試驗橋梁存在的缺陷和外部損傷，判斷分析可能產(chǎn)生的影響程度。
(3)橋面檢查。檢查橋面的平整度，排水情況，橋面的縱橫坡，橋梁伸縮縫等，通過以上檢查以確定在使用過程中，有無滲水對上部結構的腐蝕作用；伸縮縫缺陷致使車輛荷載對橋梁的沖擊程度。
(4)橋梁上部結構的外觀檢查。橋梁上部結構是主要承重結構，由梁、板、拱圈、拱肋、拱波、鋼桁架、框架等基本構件組成。主要檢查構件的幾何尺寸，縱軸線，構件的橫向聯(lián)系，構件的缺陷和損傷。
(5)支座的檢查。主要是觀察支座的材料是否老化，有無裂縫破損，特別要注意的是活動支座的伸縮與轉動是否正常，支座有無錯位和變形等缺陷。
(6)下部結構外觀檢查。檢查墩臺臺身缺陷和裂縫?；炷帘砻娴那治g剝落、露筋、風化掉角及垂直裂縫等。
(7)荷載試驗。試驗結果分析與橋梁承載力評定。
2.橋梁加固的任務和形勢
2.1 橋梁加固的原因
(1)橋梁耐久性差和年久老化，如磚拱橋等；(2)建設期的規(guī)劃失誤，橋梁設計標準偏低，不能滿足交通量發(fā)展的需要；(3)交通車輛的數(shù)量和載重量的迅猛增加，現(xiàn)有橋梁不堪重負；(4)設計和施工失誤造成的橋梁工程質量事故；(5)其他原因。
2.2 橋梁加固的難度大
(1)已通車的橋梁有現(xiàn)實的交通需要，因為要在不中斷交通的情況下進行加固，所以加固時有交通干擾。
(2)結構形式的限制：加固的原則一般必須利用原有結構進行，只能在原有結構上做文章，所以受到局限。
(3)新老結構的結合是一個難題：這里包含新老結構體系的變化和過渡，還包括新老橋體的結合面。
(4)風險大：因為凡是要加固的橋梁，多半是危橋，結構已處在不利狀態(tài)，有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有設計資料和施工記錄，結構內部情況不詳；現(xiàn)有的受力情況不一樣，很難確定其結構極限，這給舊橋的加固帶來了風險。
2.3 加固的技術要求高
(1)由于舊橋加固方案的設計、工作量大，收費低，所以一般大的設計單位不愿意承擔這樣的設計任務。
(2)加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎知識。確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的安危程度，即其結構狀態(tài)和內力大小程度。這就需要一定的力學試驗以作結構分析的支撐。
(3)加固方案實施中存在復雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經(jīng)驗的專業(yè)隊伍。
此外，橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的要求，還可以緩和橋梁投資的集中性。
3.加固的方案
3.1 加固的思路
(1)加固和維修養(yǎng)護所起的作用是不同的，維修養(yǎng)護是橋梁保持正常運營狀態(tài)的保護性和預防性的工作，而加固卻是從承載受力的角度來處理的。
(2)第一類加固需求，橋梁不能承受原設計荷重要求，應該通過加固恢復其原有的承載力。
(3)原設計的荷載標準不能滿足現(xiàn)在的交通要求，要求提高到一個新的標準。
(4)橋梁要通過一次性的特重荷載，要求采用臨時性措施通過特重荷載而不使原結構受到破壞，過后恢復正常。
3.2 橋梁常用的加固方案
(1)澆筑鋼筋混凝土加大截面加固法；
(2)補加鋼筋加固法；
(3)粘貼鋼板加固法；
(4)粘貼碳纖維增加復合材料加固法；
(5)橋面補強層加固法；
(6)增加模隔梁(板)加固法；
(7)塞縫灌漿加固法。
現(xiàn)對塞縫灌漿加固法進行闡述：塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹脂(砂)漿，通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。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雜。結構物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結構應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態(tài)。
塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結構裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂、砂漿等，具體采用哪一種，應視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩臺和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥(砂)漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物，因為鋼筋混凝土構件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結性好；環(huán)氧樹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，勾縫時須預留直徑約6mm-8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0.6m-1.0m，縫小處孔距為0.4m-0.6m。待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹脂勾縫，凡大于0.2mm 的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0.25 m-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，通過試載及使用觀察，效果較好。
4.結語
加強橋梁的管理并進行維修和加固，使其處于正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮舊橋的作用，是橋梁管理部門的一項主要任務。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，因為舊橋的維修加固沒有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒有可供使用的標準圖，橋梁的病害又錯綜復雜，病害原因難以確定，因此，應充分重視舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保安全。
參考文獻：
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