桥梁加固关键技术研究

２０１３年第２期　（总第２２８期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧｄｌＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪｌ　Ｎｏ．２，２０１３　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２２８）　

桥梁加固关键技术研究　陈付雷　（广东罗阳高速公路有限公司）　

摘要：随着我国社会经济的不断发展，国家对道路桥梁等基础设施的投资不断加大，以及交通量几倍的增　长，桥梁建设过程中的质量和安全问题日趋重要，如何确保桥梁安全长久运营，有效的维修加固措施显得十　分重要。通过介绍旧桥补强加固的一些常用方法以及加固过程中面临的主要问题，进行简单的分析研究；目　前旧桥加固的常用方法和技术手段主要有体外预应力加固、锚喷混凝土法、碳纤维加固等。在具体的施工中　要根据桥梁的具体情况科学、合理的选用加固方法。　关键词：桥梁；加固；混凝土；碳纤维；技术手段　中图分类号：Ｕ４４５．７　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０２—００８６—０１　

根据相关资料显示，进入２１世纪后，伴随着我国交通量及　车载量的迅速增长，桥梁承受的负荷也逐年增大，尤其是对一些　已建成的、老化的桥梁的损害最为明显。特别是伴随着交通行　业和汽车行业的发展进步，一些中大型车辆的增加，对桥梁的安　全带来了更多的危害，如２０１１年４月９日发生在郑州市中州大　道跨京广铁路大桥南端两个承重梁被货车压断，危机了京广铁　路的上下行安全，又如发生在２０１２年８月２４日哈尔滨阳明滩　大桥的锻炼事故造成３人死亡５人受伤的重大事故，等等；这些　情况的发生都给人们的安全、快捷出行带来了一定的影响，因　此，必须引起我们的重视和关注。　现已建成的混凝土桥梁主要面对的损害有混凝土结构　开裂、沉降、变形、支座脱空、钢筋腐蚀断裂等，这些损伤情况　的发生，说明桥梁的安全度和承受力已不能满足现在的需　求，需要进步一补强加固。新桥的补强加固可以根据现存的　设计数据进行有效分析后施工；而老桥因年代久远、原始设　计数据缺失等，必须到现场实地进行勘察测量，明确具体的、　科学的加固方法。对桥梁补强加固从实现功能上区分主要　有桥梁耐久性加固、桥梁抗震性加固、桥梁使用功能加固、桥　梁承载力加固。承载力加固是桥梁补强加固的核心内容，是　确保桥梁安全通行的基础，承载力补强加固的主要方法是增　大截面面积和配筋；桥梁耐久性加固，主要是对于桥梁受到　损害的地方，进行补强和修复，防止损害部位进一步扩大，有　效的延长桥梁的使用寿命；桥梁的抗震加固，主要是针对受　到地震影响或者破坏的部位，进行科学性的加固和修建，以　此增加桥梁的抗震强度；桥梁使用功能加固，主要是根据不　断发展的需求，实施一定的修建和加固措施，满足新的使用　要求。　桥梁的补强加固改造技术是一项系统的、复杂的工作，　需要结合每座桥梁的实际情况，结合相关桥梁专业理论知　识，寻找一套科学、合理、明确的施工方案；科学有效的补强　加固方式，可以很好的提高桥梁的耐久度和安全性，而且相　对于重建桥梁，可以大量节约人力和物力成本，实现其良好　的社会效益。本文以桥梁加固中常用方法及三种常用的关　键技术进行一些简单分析研究。　１常用的桥梁加固方法　旧桥加固设计施工的方法有很多，而且随着科学技术的　发展，一些新的材料和工艺的出现，会带来更多更好的加固　新方法，本文结合现阶段国内外常用的桥梁加固方式进行归　纳总结，主要有以下常用方法。　１．１　主梁的加固方法　（１）外包钢板法：在需要加固的构建部位外包型钢。　（２）增加建设辅助构建法：在原桥梁上新增受力构建，　增大受力强度。　（３）更换损坏、缺陷构建法。　（４）锚喷混凝土法：在需要加固的部分将混凝土材料高　压喷洒到钢筋网构建表面。　（５）体外预应力法：在混凝土构件截面上新增加预应力　筋。　（６）碳纤维粘贴法：利用碳纤维极强的抗拉特点，用粘　合剂把其粘贴到桥梁需加固构件上，使之成为很好的整体，　提高构件的抗拉抗裂能力。　（７）构件截面增大法：在原构件上再铺设一层钢筋网并　浇筑混凝土。　１．２基础和墩台的主要加固方法　（１）增补桩基，主要适用于墩台采用桩基础，受外作用　力影响发生倾斜或者下沉时，可以很好的提高墩基承载力和　稳定性。　（２）基础扩大加固法，主要是通过增大桥梁底部基础面　积，提高地基承载能力，以此达到桥墩的加固。　（３）混凝土钢筋套箍加固法，主要是应用于桥墩的破损　或者开裂时，增设相应的钢筋混凝土护套，以此保护、加固桥　墩，增加其耐久性和其受力度。　２桥梁体外预应力加固技术　桥梁体外预应力加固技术，是张拉混凝土截面外的预应　力筋，通过转向块和体外筋端部锚具将预应力直接传递给混　凝土构件。其优点是具有维护方便，施工周期短、耐久性强、　应力变化幅度小等特点，现已广泛的应用在混凝土旧桥结构　的补强加固上。体外预应力主要体系有｝昆凝土浆体、防腐油　脂、体外预应力管道、锚固体系、转向快等组成。　（１）体外预应力对于加固旧桥，技术相对比较简单，可　以极大的简化施工；同时由于在梁肋中不设置管道，体外受　力筋可及时更换，非常便于养护、加固和维修。　（２）体外预应力钢筋可以设计成可补拉、可更换的的，　也可以设计成不可更换的，采用可更换的体外力筋，相对易　于维修、施工、加固。　（３）有效的控制了钢筋的摩阻损失，提高了预应力筋利　用效率。　（下转第８８页）　

收稿日期：２０１２—１０—１２　作者简介：陈付雷（１９８４一），男，山东济宁人，研究生，研究方向：桥梁结构理论。　

・８６・　总第２２８期　黑龙江交通科技　第２期　人负责检查和观察各种支撑物是否稳定可靠。　２．５混凝土的养护　混凝土的养护：混凝土的凝固过程即｝昆凝土中水泥水化　作用的过程，该过程混凝土将逐渐达到设计强度。｝昆凝土的　硬化速度与环境条件密切相关，当温度低于５℃时，混凝土　的硬化速度开始减慢，温度低于一２Ｏ℃时混凝土硬化基本　停止。在干燥环境中，混凝土水分蒸发快，一方面使混凝土　表面剧烈收缩导致裂痕，另一方面当水分完全蒸发后，水泥　的水化作用停止，｝昆凝土的硬化即停止。因此，｝昆凝土浇筑　完成后要做好养护工作，保证ｔ昆凝土外观完好，同时达到设　计强度。　混凝土养护方法有自然养护法和加热养护法。自然养　护法：通过覆盖麻袋、草席、洒水等措施保持混凝土表面湿润　达到养护目的的养护方法。自然养护法的养护时间与水泥　的品种及外加剂种类有关。一般情况下，用普通的硅酸盐水　泥的混凝养护时间应不低于７　ｄ，如用矿渣水泥、火山灰水泥　或掺用过塑化剂的养护时间应在１４　ｄ以内，１　ｄ内浇水次　数，以能使混凝土保持充分潮湿为准，一般的气候条件下，当　温度高于１５℃时，前３　ｄ白天每隔１～２　ｈ浇一次水，夜间则　至少浇水２～４次，３　ｄ后的养护期间可酌情适量减少，如果　在干燥的气候条件下或大风天气中则应该适当增加浇水的　次数。加热养护法：为了加快施工进行或模版周转，可采用　蒸汽法进行混凝土养护。　混凝土的拆模养护：经养护后，混凝土强度达到设计要　求即可拆掉模版，拆模时应先拆掉不承重模版，再拆掉承重　模板。拆模后为保证混凝土不出现裂缝并保证期强度和稳　定性，应立即采取养护措施，当出现渗水时要及时进行衬砌　内注浆，对裂缝进行及时修补。　３混凝土施工质量检查　为了保证混凝土施工质量，及时发现施工问题并采取补　救对策，应强化对混混凝土施工质量的检查，包括对原材料　质量、混凝土配合比的检查，对拌制、浇捣质量的检查，对养　护后混凝土质量的检查等。混凝土原材料质量检查中应特　别注意对砂、碎石质量的检查，按照技术规范要求进行取样　并检验，不符合质量规范的材料不可投入拌和；要通过严格　的实验确定混凝土配合比，拌和过程严格按照配合比设计进　行；加强对混凝土拌制、浇捣过程的全程控制，确保现场操作　符合施工规范和设计要求；养护后对混凝土外观、强度、轴　线、标高等进行全面检查验收。　４总结　综上所述，混凝土施工质量对于桥梁施工的整体质量是决　定性的，规范的混凝土施工过程能够保证混凝土外观良好、无严　重病害，这对公路桥梁的服务性能和使用年限的保证十分重要。　为了控制好混凝土施工质量，应做好混凝土材料准备，控制好现　场施工的各个环节，并强化混凝土施工质量检验。　参考文献：　［１］　王磊，李杰．浅谈关于高速公路道路混凝土施工质量控制技术　［Ｊ］．科技信息，２０１２，（１９）：３９９．　［２］李成义．浅谈桥梁施工中混凝土质量的控制［Ｊ］．商情，２０１０，　（１ｏ）：１６６．　［３］逯文燕．浅谈桥梁施工中混凝土质量的控制［Ｊ］．价值工程，　２０１１，３０（６）：１３１．　［４］　邝国强．浅议道路桥梁施工过程中混凝土原材料的质量控制　分析［Ｊ］．科技资讯。２０１１，（１８）：６２．　［５］　吕勇平．刍议公路桥梁施工中混凝土的质量控制［Ｊ］．商品与　质量：学术观察，２０１２，（７）：２２３～２２４．　［６］　叶淑红．浅谈桥梁工程施工中的混凝土质量控制［Ｊ］．黑龙江　科技信息，２０１１，（１３）：２２４．　

【上接第８６页）　３锚喷混凝土法　锚喷混凝土法主要是借助高压喷射设备将混凝土组合　物高速喷洒覆盖在修复加固面。其主要的方法是先把锚杆　锚人加固部位内，然后架设加固钢筋，采用较小的水灰比的　混凝土，惊醒喷射。锚喷｝昆凝土加固法的优点是施工周期　短、进度快、质量可靠，是目前一种比较先进、应用比较广泛　的桥梁加固方法。根据混凝土的分类，目前锚喷混凝土的方　式主要有干式锚喷、潮式锚喷、湿式锚喷、ＳＥＣ锚喷；干式锚　喷主要是控制水泥水灰比小与０．２５，潮式主要是控制水灰　比在０．２５～０．３５间，湿式主要控制水泥水灰比在０．５左右。　根据混凝土的组成又可分为一般混凝土锚喷和增加纤维混　凝土锚喷。　４桥梁碳纤维加固技术　碳纤维材料是一种高弹性、高强度的高科技材料，利用　粘贴剂将其粘贴在桥梁构建的表面，使之形成一体、共同承　担受力，可极大的提高桥梁构建的抗压、抗拉、抗剪能力，目　前已在我国桥梁加固行业广泛应用。其主要优点是适用面　广、高强高效、质量易保证、施工周期短、自重轻、对原有构建　影响小、增加原有构建的耐腐耐久性、施工简单等。其应用　范围主要适用于各种构建部位、各种构建类型的修补加固，　比如壳体、桥墩、梁、板、柱等。其具体的施工技术步骤为。　（１）清除需要补强加固部位的混凝土已风化的表层，进　行平整处理并清扫干净，然后凿毛露出新茬。　（２）将树脂均匀的覆盖涂刷在已处理的施工面上，一定　・８８・　要做到均匀的全覆盖，不可有遗漏墙体；等涂刷树脂的部位　不沾手时，再用修平树脂进行基面的修平。　（３）等已修平的基面不沾手时，涂上厚度为３—５　ｍｍ的　浸渍树脂，并使其均匀的覆盖好施工基面。　（４）将碳纤维布铺在涂好浸渍树脂的表面，然后用棍子　挤压出中间的空气，使碳纤维布浸融于浸渍树脂，力求碳纤　维布展平拉紧。然后再均匀覆盖一层１—２　ｍｍ的浸渍树脂　于碳纤维布上。　（５）最后做表层装饰处理，使其跟周围建筑物一致。　随着社会的进步和技术的发展，桥梁加固的方式和方法　一定会越来越多，传统的加固方法以其操作简单、适用面广、　经济等特点依然会在桥梁的加固上发挥其作用，而新兴的桥　梁补强加固方法将会从工艺、技术、材料为切入点进行一定　的变革和创新。选择合适的、最佳的、效率最高的、经济效益　最好的加固方法，从而实现最优控制施工是我们工程人员应　该思考的问题。