对公路桥梁加固技术的探讨
作者：张宝盆
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第28期
摘 要：利用既用桥梁加固，施工期短，缓解当前运输紧张状态，在当前道路负荷加重、道路桥梁受损普遍的情况下， 具有较高的经济效益和社会效益。因此，进一步加强对桥梁的养护维修、加固及技术改造的研究及其工程应用有其重要意义。
关键词：公路桥梁；加固技术；探讨
引 言
公路桥梁存在的缺陷主要有以下三个方面：一是设计落后。多数桥梁建造时间较早，原有的设汁标准低，不能满足经济目益发展及车辆通行要求。二是通行能力不足。主要表现在桥面宽度不足，桥梁平面线形、纵断面线形标准太低，桥上通车净空或桥下通车净空不足等等，影响了桥梁通车效率。三是施工技术落后。由于桥梁设计及施工存在缺陷，再加上碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱 -集料反应、冻融、盐害等各种不利作用，使桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重以及超出设计的洪水、泥石流、冰、冰冻、地震、强风，船舶撞击。
一、公路桥梁加固的重要性
1、实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求
伴随着运输业的发展，各种超重型车辆不断投产使用，跨区域物资运输，跨区域的经济文化交流，旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象，使得公路桥梁的承载力不断得到加重，加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀，已经出现了一定的损害现象，存在着一定的安全隐患，因此，实施路桥加固，是保证运输安全的客观要求。
2、是保证路桥的功能正常发挥，实现社会经济效益的必然选择
交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域，不断实现交通运输业服务质量的提升，就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常，可以随时发挥出这些基础设施的正常效率，因此，加强对路桥的维护管理，加大路桥的加固护理，是提升整个交通运输网络服务水平，提高整个网络的经济效益的必然选择。
二、公路桥梁加固的基本特点和要求
必须以原桥结构的设计图纸和检测报告为依据，在对旧桥使用情况进行充分的了解之后才能对加固设计有的放矢。在加固的过程中不能损伤原有结构，在加固完成后结构在最不利荷载
组合作用下其强度、刚度和稳定性都能满足适用要求。要采取一定的措施保证新、旧结构的结合面应有足够的抗剪能力，保证应变传递的可靠性，使新旧结构能够一起承受荷载的作用，同时加固设计应考虑结构的耐久性要求，施工工艺要简单可靠，并且尽量减小对交通的影响。桥梁加固必须在原有结构上进行，加固方案的设计与实施必受到原结构形式、结构材料和环境的制约，旧桥加固的特点是加固空间有限，包括施工空间和使用空间的限制，加固后的结构高度要满足桥下通车和相关的要求。对资料比较欠缺的的旧桥要通过荷载试验等手段掌握旧桥的工作状况，同时要考虑新旧结构的共同作用，对加固设计中涉及新、旧设计规范的交叉问题要注意应用和比较。
三、公路桥梁存在的常见问题
3.1 主拱圈裂缝：a.主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。b.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。c.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是U形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。d.横系梁裂缝。
3.2 钢筋锈蚀 ：钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，锈蚀剥蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。
3.3 墩台基础：桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力、风力、流水压力、冰压力和浮力等等各种力的作用。另外，自然界各种因素的影响作用，以及由于过桥车辆的日益重型化，墩台基础经常受到过重荷载的作用，因此，桥墩台将会出现不同程度的损坏。
3.4 主梁裂缝及主梁变形：主梁裂缝多发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
四、公路桥梁加固技术主要措施
公路桥梁应定期检测，一旦发现隐患迅速着手采取限制措施，通过施工技术手段增加桥梁的承载能力。
1、加固旧桥主梁技术。 第一，充分利用墩顶上方两孔梁端的多余空间设置挑梁。 挑梁为现浇的横向式悬臂挑梁，并在上面安装妥当预制的微弯板；第二，悬臂部分立设"π"形人行道上梁。桥梁两侧的人行道梁应比主梁长，人行道梁的支承点分别在边墩挑梁和路堤特设的支墩上。这种做法主要是为了减少加宽桥台的工程量。第三，在人行道翼缘与旧桥面之间现浇桥面
拓宽部分，并于铺装桥面层时现浇行车道。第四，桥梁伸缩缝应当设置在挑梁顶的中心部位，行车道路面延伸形成于挑梁上。
2.、桥面整治技术。公路桥梁安全运营需要稳定和坚实的基层。在桥梁加固时，为了提高桥梁整体质量，应将原来的桥面基层清除干净，包括一部分砂石垫层（如果桥面用的不是砂石填料，应将其完全清除，然后再换成砂石填料，并碾压夯实），摊铺水泥稳定砂石基层，浇注钢筋混凝土桥面。
3、拓宽加固技术。为了不影响正常通车，应适当实行交通管制，一边通车一边施工的情况下进行拓宽加固。加固时利用旧桥原本就有的墩台，所有拓宽加固施工都在桥梁的上部开展，可以为国家节省更多的建设资金。
4、加固桥台后座技术。将桥台后座上路面除去，改成38# 钢筋混凝土单向简支预制板，支承于两侧墙上。用直径25mm 的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装混凝土桥面，钢筋混凝土板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
5、加固主梁负弯矩技术。主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观，在实际上也会因雨水渗人主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命。 在考虑加固方案时，根据计算资料增加纵向受拉钢筋， 置于原铺装层范围内，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面混凝土的拉应力将达到 3.96MPa，采用钢纤维混凝土，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。在加固中应对负弯区桥面铺装层采用浇筑钢纤维混凝土，要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。
6、加大截面加固施工技术。加大截面加固施工技术是指在公路桥梁原结构基础上，浇筑一定相应厚度的钢筋混凝土，是目前对于钢筋混凝土结构公路桥梁进行加固的常用改造技术措施。加大截面加固施工技术通常采用2种方式：加厚桥面板、加大主梁梁肋高度与宽度。加大截面加固施工技术的实际操作较为简单、适应性强，而且具有设计与施工技术经验成熟的特点，特别适用于小跨径的板桥或T梁桥的加固。采用加大截面加固施工技术后，公路桥梁的刚度将明显提高，承载能力也达到较为理想的效果，但是施工现场的湿作业时间相对较长，对于公路桥梁的正常通行会产生一定的影响。
五、结束语
公路桥梁的加固是一项系统而又复杂的工作，具有很强的技术性，作为施工企业应坚持经济适用外观美的基本原则。在对桥梁进行加固处理时，必须充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。从技术上采取有效的措施，提高桥梁承载能力，保证交通畅通无阻。
对公路桥梁加固技术的探讨
作者：张宝盆
来源：《建筑工程技术与设计》2014年第28期
摘 要：利用既用桥梁加固，施工期短，缓解当前运输紧张状态，在当前道路负荷加重、道路桥梁受损普遍的情况下， 具有较高的经济效益和社会效益。因此，进一步加强对桥梁的养护维修、加固及技术改造的研究及其工程应用有其重要意义。
关键词：公路桥梁；加固技术；探讨
引 言
公路桥梁存在的缺陷主要有以下三个方面：一是设计落后。多数桥梁建造时间较早，原有的设汁标准低，不能满足经济目益发展及车辆通行要求。二是通行能力不足。主要表现在桥面宽度不足，桥梁平面线形、纵断面线形标准太低，桥上通车净空或桥下通车净空不足等等，影响了桥梁通车效率。三是施工技术落后。由于桥梁设计及施工存在缺陷，再加上碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱 -集料反应、冻融、盐害等各种不利作用，使桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重以及超出设计的洪水、泥石流、冰、冰冻、地震、强风，船舶撞击。
一、公路桥梁加固的重要性
1、实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求
伴随着运输业的发展，各种超重型车辆不断投产使用，跨区域物资运输，跨区域的经济文化交流，旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象，使得公路桥梁的承载力不断得到加重，加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀，已经出现了一定的损害现象，存在着一定的安全隐患，因此，实施路桥加固，是保证运输安全的客观要求。
2、是保证路桥的功能正常发挥，实现社会经济效益的必然选择
交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域，不断实现交通运输业服务质量的提升，就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常，可以随时发挥出这些基础设施的正常效率，因此，加强对路桥的维护管理，加大路桥的加固护理，是提升整个交通运输网络服务水平，提高整个网络的经济效益的必然选择。
二、公路桥梁加固的基本特点和要求
必须以原桥结构的设计图纸和检测报告为依据，在对旧桥使用情况进行充分的了解之后才能对加固设计有的放矢。在加固的过程中不能损伤原有结构，在加固完成后结构在最不利荷载
组合作用下其强度、刚度和稳定性都能满足适用要求。要采取一定的措施保证新、旧结构的结合面应有足够的抗剪能力，保证应变传递的可靠性，使新旧结构能够一起承受荷载的作用，同时加固设计应考虑结构的耐久性要求，施工工艺要简单可靠，并且尽量减小对交通的影响。桥梁加固必须在原有结构上进行，加固方案的设计与实施必受到原结构形式、结构材料和环境的制约，旧桥加固的特点是加固空间有限，包括施工空间和使用空间的限制，加固后的结构高度要满足桥下通车和相关的要求。对资料比较欠缺的的旧桥要通过荷载试验等手段掌握旧桥的工作状况，同时要考虑新旧结构的共同作用，对加固设计中涉及新、旧设计规范的交叉问题要注意应用和比较。
三、公路桥梁存在的常见问题
3.1 主拱圈裂缝：a.主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。b.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。c.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是U形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。d.横系梁裂缝。
3.2 钢筋锈蚀 ：钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，锈蚀剥蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。
3.3 墩台基础：桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力、风力、流水压力、冰压力和浮力等等各种力的作用。另外，自然界各种因素的影响作用，以及由于过桥车辆的日益重型化，墩台基础经常受到过重荷载的作用，因此，桥墩台将会出现不同程度的损坏。
3.4 主梁裂缝及主梁变形：主梁裂缝多发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
四、公路桥梁加固技术主要措施
公路桥梁应定期检测，一旦发现隐患迅速着手采取限制措施，通过施工技术手段增加桥梁的承载能力。
1、加固旧桥主梁技术。 第一，充分利用墩顶上方两孔梁端的多余空间设置挑梁。 挑梁为现浇的横向式悬臂挑梁，并在上面安装妥当预制的微弯板；第二，悬臂部分立设"π"形人行道上梁。桥梁两侧的人行道梁应比主梁长，人行道梁的支承点分别在边墩挑梁和路堤特设的支墩上。这种做法主要是为了减少加宽桥台的工程量。第三，在人行道翼缘与旧桥面之间现浇桥面
拓宽部分，并于铺装桥面层时现浇行车道。第四，桥梁伸缩缝应当设置在挑梁顶的中心部位，行车道路面延伸形成于挑梁上。
2.、桥面整治技术。公路桥梁安全运营需要稳定和坚实的基层。在桥梁加固时，为了提高桥梁整体质量，应将原来的桥面基层清除干净，包括一部分砂石垫层（如果桥面用的不是砂石填料，应将其完全清除，然后再换成砂石填料，并碾压夯实），摊铺水泥稳定砂石基层，浇注钢筋混凝土桥面。
3、拓宽加固技术。为了不影响正常通车，应适当实行交通管制，一边通车一边施工的情况下进行拓宽加固。加固时利用旧桥原本就有的墩台，所有拓宽加固施工都在桥梁的上部开展，可以为国家节省更多的建设资金。
4、加固桥台后座技术。将桥台后座上路面除去，改成38# 钢筋混凝土单向简支预制板，支承于两侧墙上。用直径25mm 的锚固钢筋使之与侧墙相接，其上铺装混凝土桥面，钢筋混凝土板与后座填料间留有空隙，以使活载压力直接作用在侧墙上，从而减去了活载引起的对侧墙的土压力，并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
5、加固主梁负弯矩技术。主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观，在实际上也会因雨水渗人主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命。 在考虑加固方案时，根据计算资料增加纵向受拉钢筋， 置于原铺装层范围内，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面混凝土的拉应力将达到 3.96MPa，采用钢纤维混凝土，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。在加固中应对负弯区桥面铺装层采用浇筑钢纤维混凝土，要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。
6、加大截面加固施工技术。加大截面加固施工技术是指在公路桥梁原结构基础上，浇筑一定相应厚度的钢筋混凝土，是目前对于钢筋混凝土结构公路桥梁进行加固的常用改造技术措施。加大截面加固施工技术通常采用2种方式：加厚桥面板、加大主梁梁肋高度与宽度。加大截面加固施工技术的实际操作较为简单、适应性强，而且具有设计与施工技术经验成熟的特点，特别适用于小跨径的板桥或T梁桥的加固。采用加大截面加固施工技术后，公路桥梁的刚度将明显提高，承载能力也达到较为理想的效果，但是施工现场的湿作业时间相对较长，对于公路桥梁的正常通行会产生一定的影响。
五、结束语
公路桥梁的加固是一项系统而又复杂的工作，具有很强的技术性，作为施工企业应坚持经济适用外观美的基本原则。在对桥梁进行加固处理时，必须充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。从技术上采取有效的措施，提高桥梁承载能力，保证交通畅通无阻。