【摘要】隨著公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路的通行能力和服務(wù)水平進(jìn)一步提高和改善。作為交通行業(yè)，不僅要積極建設(shè)新路、新橋，還要對(duì)舊路線進(jìn)行改造。在舊路改造中，突出的問(wèn)題是建國(guó)以來(lái)特別是60－80年代，修建的許多低標(biāo)準(zhǔn)橋梁能否利用，這些舊橋若都要拆除重建，國(guó)家不僅要花費(fèi)大量的投資，而且對(duì)環(huán)境也會(huì)造成污染。這就使得舊橋加固、維修更加重要。舊橋加固、維修既能節(jié)約大量投資，又能收到良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，消除交通安全隱患，提高公路等級(jí)及通行能力和服務(wù)水平，但對(duì)舊橋加固的研究與實(shí)踐是一項(xiàng)非常龐大與復(fù)雜的工作。由于歷史和資金的限制本地區(qū)，大部分二十世紀(jì)六、七十年代甚至五十年代修建的橋梁仍在運(yùn)行之中，因其設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，再加上當(dāng)時(shí)技術(shù)水平限制，這些橋梁已成為交通運(yùn)輸中的潛在隱患。對(duì)于這些舊橋若全部推倒重建，既不科學(xué)、更不現(xiàn)實(shí)。當(dāng)前，許多舊橋加固過(guò)程中，還存在著原始資料、施工、竣工圖紙不全。各種情況因橋、因地不同而異，又無(wú)現(xiàn)成可遵循的舊橋加固技術(shù)規(guī)范，這就使得舊橋加固技術(shù)的探索與應(yīng)用更加艱巨。本文根據(jù)近年來(lái)所進(jìn)行的舊橋加固實(shí)際情況，介紹了幾種舊橋加固維修方法。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；舊橋加固維修方法

1. 加固的基本要求

1.1經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。一般地說(shuō)，加固費(fèi)用比新建費(fèi)用節(jié)省一半時(shí)，即應(yīng)優(yōu)先考慮加固。

1.2不中斷交通或盡量少中斷交通。在加固與加寬同時(shí)進(jìn)行的橋梁，可把加寬集中在一側(cè)，往往可以將加寬與加固錯(cuò)開(kāi)，不搭便橋。

1.3對(duì)已發(fā)現(xiàn)的缺陷，要一次加固好，不留后患。加固設(shè)計(jì)宜按規(guī)范進(jìn)行。

1.4對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷盡可能減至最低。

1.5技術(shù)可靠，耐久使用，養(yǎng)護(hù)方便。

2. 舊橋上部結(jié)構(gòu)加固、改造技術(shù)和方法

2.1橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。即在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁體形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度，改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。

2.2增大截面和配筋補(bǔ)強(qiáng)加固法。當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，通常利用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率等方法來(lái)進(jìn)行加固。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增加主筋，提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度從而提高梁的承載能力。該方法被廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。 增大截面和配筋加固法又稱外包混凝土加固法，它是增大構(gòu)件的截面和配筋，用以提高構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂縫，梁式橋和拱式橋等舊橋均可采用該方法加固。 采用增大截面和配筋?yuàn)A固舊橋、其承載力計(jì)算受到原配件應(yīng)力應(yīng)變的影響，不能簡(jiǎn)單的作為整體截面有關(guān)公式計(jì)算，在加固計(jì)算中，首先應(yīng)確定加固前構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變水平，并考慮新混凝土與原結(jié)構(gòu)共同工作的程度，然后，進(jìn)行合理計(jì)算。

2.3錨噴混凝土加固法。 借助高速噴射機(jī)械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到以錨固好鋼筋網(wǎng)的受?chē)娒嫔?，凝結(jié)硬化而成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外部荷載作用，提高橋梁承載能力。

2.4粘貼鋼板夾固法。 當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況下，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。采用粘接及幾錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，以達(dá)到提高梁的承載能力的目的，這種加固方法的特點(diǎn)是：（1）不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)尺寸；（2）施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量較易控制；（3）施工工期短。

2.5拱圈增設(shè)套拱加固法。當(dāng)拱式橋梁的主拱圈為等截面的磚、石或砼等實(shí)體半拱時(shí)，上下部構(gòu)造無(wú)病害，同時(shí)橋下凈空與泄水面積容許部分縮小時(shí)，可在原拱圈腹面下增設(shè)一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆筑或錨噴砼新拱圈，外型上就像是在原拱圈下面套做了一個(gè)新拱圈。

2.6碳纖維布加固梁式橋。碳纖維布是一種新型建材，因其質(zhì)輕、耐腐蝕，片材很薄，抗拉強(qiáng)度高而被廣泛應(yīng)用于土木工程的加固與補(bǔ)強(qiáng)上。碳纖維布加固法亦被視為梁式橋加固補(bǔ)強(qiáng)、提高承載能力，尤其是當(dāng)橋下凈空受限制時(shí)首選的加固方法。

碳纖維布加固受力特點(diǎn)：

（1）采用碳纖維布對(duì)舊橋加固補(bǔ)強(qiáng)，能最小程度的改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，保證在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力，對(duì)原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生損傷。

（2）碳纖維布能有效地封閉原砼的裂縫，約束砼表面裂縫再擴(kuò)展，從而達(dá)到提高構(gòu)件抗彎剛度，減少構(gòu)件撓度，改善梁體受力狀態(tài)。

（3）碳纖維布能夠提高砼抗剪承載力，其作用機(jī)理與箍筋相似，同時(shí)還能明顯改變構(gòu)件的變形性能，增強(qiáng)構(gòu)件的變形能力。

（4）碳纖維布加固混凝土構(gòu)件，在提高其受彎承載能力的同時(shí)，還可能影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)，使用碳纖維加固橋梁后，尤其是碳纖維過(guò)量應(yīng)用后，構(gòu)件的破壞形態(tài)將由碳纖維布被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷帘粔核槎茐摹＿€由于碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋的共同工作會(huì)減弱鋼筋塑性性能對(duì)構(gòu)件延性的影響，碳纖維布用量過(guò)多，構(gòu)件延性將有所降低。因此，碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋的加固補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理使用，既不能用量過(guò)少，達(dá)不到橋梁加固的作用，又不能用量過(guò)多，既浪費(fèi)了材料，又改變了受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。

（5）碳纖維布可適應(yīng)不同構(gòu)件形態(tài)；成形方便、靈活。斜、彎、坡及異型結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)，采用傳統(tǒng)的方法，施工難度極大，采用碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)法，因碳纖維布的隨型性極強(qiáng)的特點(diǎn)，可以隨構(gòu)件外形變化隨意施工，從而降低施工難度，減少施工成本，縮短工期，產(chǎn)生可觀的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。

2.7體外預(yù)應(yīng)力加固法。

對(duì)于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力砼梁或板，采取對(duì)受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固，可能抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承載能力。

體外預(yù)應(yīng)力加固法的優(yōu)點(diǎn)：

（1）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力情況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能。

（2）由于承重結(jié)構(gòu)自重增加量小，故對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固費(fèi)用。

（3）預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過(guò)重車(chē)的臨時(shí)加固手段，又可作為永久性提高提高橋梁荷載等級(jí)的措施。

2.8雙曲拱調(diào)整恒載加固法。

有幾種情況，一種是推力太大，橋臺(tái)有位移，就需要減輕拱上建筑重量，如空腹拱改為輕型板，去除填料改成混凝土橋面等等，減小推力。但是要注意，拱橋正是要利用推力。減輕恒載對(duì)于主拱圈本身，并不總是有利的，往往軸力減小，引起偏心距的增大。另一種情況是拱頂下沉，這時(shí)往往養(yǎng)護(hù)上采用加厚路面找平的辦法，這樣拱頂區(qū)段增加恒載，使拱頂繼續(xù)下沉，甚至導(dǎo)致主拱圈開(kāi)裂，這時(shí)應(yīng)該在拱頂區(qū)段填輕料，或重新拉縱坡，拱頂段不用填料用混凝土橋面的辦法進(jìn)行調(diào)整。還有一種情況是跨徑較大、但壓力線與拱軸線偏離較大，可以調(diào)整拱土建筑恒載，使壓力線與拱軸線接近，以此達(dá)到加固的目的。

3. 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固、改造技術(shù)方法

3.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。這種方法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深較淺，而墩臺(tái)又是磚石或混凝土剛性實(shí)體或基礎(chǔ)的情況，擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由土基強(qiáng)度驗(yàn)算來(lái)確定。

3.2增補(bǔ)樁基加固法。是在原舊橋樁式基礎(chǔ)的周?chē)a(bǔ)加鉆孔樁，或打入鋼筋砼預(yù)制樁，擴(kuò)大原有承臺(tái)，以此提供基礎(chǔ)的承載能力，增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

3.3鋼筋砼套箍或護(hù)套加固法。當(dāng)橋梁墩臺(tái)由于基礎(chǔ)埋深不夠或其他的原因，導(dǎo)致墩臺(tái)開(kāi)裂破損，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫，可采用此種方法加固。

3.4墩臺(tái)拓寬方法。利用舊橋基礎(chǔ)，靠墩臺(tái)、蓋梁來(lái)挑出懸臂加寬部分，以此安裝加寬的上部結(jié)構(gòu)，采用此種方法，前提是，舊橋墩基礎(chǔ)，必須完好、穩(wěn)定、且需經(jīng)驗(yàn)算滿足承載力要求。

3.5砌筑加固法。本方法適用于水位較淺的河流和季節(jié)性河流。當(dāng)河流沖刷危及基礎(chǔ)時(shí)采用圍繞墩臺(tái)、修筑圍堰、將水抽干，以砌石或混凝土填補(bǔ)沖空部分，防止河水對(duì)河床墩臺(tái)基礎(chǔ)的沖刷。

總之，在舊橋加固改造中，應(yīng)依據(jù)所要加固橋梁自身的情況，充分考慮各種因素，因地制宜，因橋而定。無(wú)論采用何種方法，加固后均要滿足加固的目的和意圖，同時(shí)應(yīng)考慮合理的經(jīng)濟(jì)造價(jià)?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，推廣加固技術(shù)，使舊橋盡可能發(fā)揮作用，讓有限的資金發(fā)揮到更大的效益，使橋梁建設(shè)真正步入“建養(yǎng)并重”的可持續(xù)發(fā)展道路。