1 橋梁加固的意義

對舊橋、危橋的加固維修，以及如何提高其承載力的問題研究、試驗與推廣，是非常有必要的。很多資料表明，當前有些交通發達的國家，橋梁建設的已放到了對舊橋的加固與改造方面，而新建橋梁已降為次要地位。國內舊橋加固或改造的經驗也表明，在一般情況下，橋梁的加固費用約為新建橋梁費用的10%至20%；雙曲拱橋的加固改造費用約為新建橋梁費用的20%至40%。因此，加速我國舊橋加固或改造技術的研究，不僅能較好地、及時地為現代交通運輸服務，而且能為國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。

2 橋梁需要加固的原因

1）舊橋梁原有的設計標準低，不能滿足現在發展了的車輛通行要求。隨著橋梁設計規范的不斷發展，公路橋梁的設計荷載已由汽―6級、汽一8級、汽一13 級發展到汽一15級、汽一20級及汽 一20級，并且仍有繼續增大的趨勢。據調查分析，全國的國道、省道和縣級公路的*大、中型橋梁中，設計荷載達到汽一加級、掛一100級標準的僅占大、中型橋梁總數的6.53%，掛一10級、履帶 50級及以下荷載標準的橋梁占9.73%，其余84.3%的橋梁基本上是汽一13級和汽一15級荷載標準。

2）由于設計及施工的缺陷以及各種不利作用（ 如碳化、氯離子侵入、水侵蝕、堿集料反應、凍融、水害等），使得橋梁結構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，已不適應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構安全性下降。在我國，造成此種情況的大原因是在公路上行駛的貨車大多數載、限行駛，致使20%以上的橋梁出現安全隱患。

3加固原則

加固設計是以實測數據為依據，以現行規范為標準，對現有結構進行補強設計，使現有結構在補強后能滿足原設計的要求或滿足規范和正常安全運營的要求。橋梁經加固改造之后，無論結構性能、承載力還是耐久性方面都能達到使用要求；橋梁的下部結構具有足夠的潛力。

4橋梁加固的幾種常見方法

4.1橋梁上部結構的加固

4.1.1加大截面加固法

加大截面法，也稱為外包混凝土加固法，是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結構能夠承受更多的自重，能夠提供較高的承載力。通常情況下，以加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主。

4.1.2預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力的鋼拉桿對結構進行加固的方法，適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。可分為預應力拉桿加固和預應力撐桿加固，其中預應力拉桿加固主要用于受彎構件，以梁身為錨固體，通過預應力張拉對梁的受拉區域施加外力，以抵消結構本身的自重，減少車輛荷載作用下的應力，能夠減少梁體出現過多的裂縫，以及減小裂縫寬度。預應力撐桿加固主要用于橋梁下部結構的軸心受壓墩柱，但在實踐中橋梁墩柱加固也很少采用這種方法。

采用體外預應力技術加固橋梁結構有以下優點：

1）預應力布置簡單，可以調整，簡化了后張的操作程序；2）對橋梁加固施工過程中，可以不封閉交通；3）增加恒重不多，可以能動地調節原結構中的應力狀態，達到有效加固的目的；4）提高原結構承載能力幅度，使用等級的提高。適用性：主要適用于橋梁的主梁、墩柱的修復和加固。

4.1.3粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法是以樹脂粘結鋼板與混凝土的結構加固法，其施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對生產和生活影響小，且加固后對原結構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境中的受彎或受拉構件的加固。

1）堅固耐用；2）施工快速；3）簡捷輕巧；4）靈活多樣；5 ）經濟合理。

4.1.4粘貼碳纖維增強塑料

加固法粘貼碳纖維增強塑料加固法采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結構受拉表面，碳纖維與原結構形成新的受力整體，碳纖維與鋼筋共同承受荷載，降低了鋼筋應力，從而使結構達到了加固和補強效果。其主要特點是：幾乎不增加結構自重和截面尺寸，不改變凈空高度，施工方便，對原結構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。該方法的缺點是彈性模量與強度比值過低；環氧樹脂在溫度大于60℃時會呈現軟化現象，而橋梁一般受到陽光直射，橋面溫度大于60℃的可能性很大，不利于采用樹脂膠作粘貼劑。

碳纖維加固特性有以下幾方面：1）強度高，2） 強防水效果，3）重量輕，4）不受形狀限制。

4.2橋梁下部結構的加固

4.2.1蓋梁的加固

蓋梁側面粘貼的鋼板應預先設計尺寸裁出備用，在蓋梁側面放出粘鋼位置大樣用切割機沿邊線切割砼深1cm，然后用鋼釬鑿毛，剔出帶槽。在剔好的槽內按設計錨固間距鉆孑L， 空壓機吹凈孔內粉塵后用配好的環氧樹脂在孔內植人螺栓。根據蓋梁預埋螺栓情況確定鋼帶鉆孔位置，用角磨機對鋼板黏合面除銹并打出橫紋。黏結前用水對鋼板黏結面及砼表面進行擦拭，以去除灰塵及油漬。砼表面用毛刷涂一道環氧膠液，鋼板黏結面涂抹配好的環氧砂漿，砂漿涂抹宜中厚外薄，均勻一致，然后對準孔位粘合到砼表面。鋼板粘好后立即緊固螺母，交替間隔緊固，同時不斷輕敲鋼板使砂漿擴散，排出氣泡，使鋼板平整，漿體飽滿密實。粘完鋼板30 h后，用小錘輕敲鋼板表面，判斷密實程度。如鋼板黏結面小于9%應剝下重粘。鋼板黏結合格后應及時刷防銹漆。鋼板的環氧砂漿固化后，支立模板在蓋梁底部澆筑環氧砂漿。環氧砼應澆筑密實，與原砼結為一體。

4.2.2橋墩的加固處理

設計要求橋墩側面裂縫封縫后先在側面縱向粘貼兩層碳纖維片，再環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、耐腐蝕、不增加構件自重、便于施工等特點。加固前對加固橋面進行交通控制，盡可能對加固構件卸荷。對加固底面的砼表層出現的剝落、空鼓、腐蝕等部位應先鑿除，用角磨機、砂紙等除去砼表面的浮漿、油污，構件表面打磨平整，轉角處打成圓弧狀。砼表面清理干凈并保持干燥。將底層樹脂均勻刷于砼表面，待固化后（ 以指觸干燥為準），再將構件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤膠調好后均勻涂于待粘貼部位，將裁好的碳纖維片粘 于構件上用滾筒反復滾壓去除氣泡，將浸潤膠充分浸透碳纖維片，待碳纖維片表面指觸干燥后可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與砼的粘結質量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查，總有效黏結面積不應小于95%，當空鼓面積小于1000平方毫米時，可用針管注膠的方法進行修補，當空鼓面積大于1000mm2時應將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片，搭接長度不應小于100mm，加固后的碳纖維片表面應涂一層水泥漆進行保護。