浅 谈 桥 梁 加 固, s1 V: l& V" a- v, F8 [, u4 e
提要：本文首先分析了桥梁加固的目的与意义，并结合现状，简要的提出了桥梁加固的基本思路。
$ w) v2 w1 t5 k关键词：桥梁 加固 思路
! U1 R& G$ k+ y2 }. \+ {1.前言& O% D5 Y& F7 H0 Q( J1 C1 X; P/ I c
近年来，随着国民经济的快速发展，我们的公路事业无论是建设规模还是建设标准都有了一个大跨度、超常规的发展。特别是近十年来，国家对基础设施建设进一步加大投资力度，高等级公路的通车里程得到大幅度增长。但是，由于施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检测和加固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥，由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限，先天不足，加上不能适应目前交通量的迅猛增长，使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。
& n P% _8 V3 B4 _5 n3 A. X* B2.桥梁加固的目的与意义+ o2 h5 f$ m* G, d- Y; f; ?
2.1桥梁加固的目的# h$ H* e" a6 H
自桥梁建成之始，不久就会产生已建桥梁的维修、改造和加固的需求，也就是针对着已经变旧的桥梁，不能满足继续使用的状况进行处理的方法。桥梁不能满足继续使用有三种情况：
2 Y! m9 `3 d' y0 N* y, u( U& f1、桥梁使用一定年限之后，出现结构陈旧老化、破损影响到它原有设计能力而危及运行的，必须予以修补，使之恢复到原有设计的承载能力。. e* A( k1 F/ a+ B, r( j5 G
2、桥梁基本完好，但当初设计标准低，经过一段时期的交通发展，荷载标准或桥下净空不能满足新交通的需要，需对其加强才能适宜新的交通。
, [% A c% h/ z5 Z1 m9 R3、桥梁设计标准合理，结构基本完好。但桥梁遇到某种特殊需要，原设计没有包括在内的荷载或结构变化，而需要临时加强的。
% n4 T; F7 l/ D. Y/ r0 P4 m2.2桥梁加固的意义
4 A2 t; O! X4 ]5 q" s9 b) ?) V3 [桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性。9 N! @, f, f6 T- R
加固桥梁不是新建项目，一般来讲不是领导人的政绩。但加固桥梁却可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资损失和人身伤亡。 a/ k1 M( y6 n; s# h' f6 @ H
3.桥梁加固的现状2 E ~- g; O1 F. h4 h! x4 ^' {
3.1桥梁加固难度大% Q2 ~8 w: _( [8 `
桥梁加固，不论那种需要都使改造工程处在一种材料、空间都受到局限的被动的技术状态之下；加上桥梁结构形式多样，地形、地质变化差别很大，跨径大小不同，建筑方法各异等因素，使桥梁加固成为广泛存在而又变化多端、极其复杂的学问。
# ^/ B3 V* z4 K1、已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰。
+ l6 N% `( t- }9 ^2 B4 r2、结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。
' S2 \3 j/ T' C v: b8 m3、新老结构的结合是一个难题：这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面。# m8 F( k& O3 q5 x" W8 {# {+ B
4、凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。6 G8 ]4 F0 n: k& g# w, B9 G6 i
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3.2桥梁加固技术要求高. O3 c3 Z u/ e; g% |9 n5 C
1、通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新桥，除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。
' {- ^) ]3 `" R. x9 \. R6 U2、由于旧桥加固方案的设计，工作量大，收费低，所以一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任务。
1 O4 Z9 C+ K: o, l3、加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度，即其结构状态和内力大小程度。这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。# Q, W" O& b0 R- a+ Y$ G( N0 {
4、加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。
4 Y2 ]& K8 r+ T! j2 X4.桥梁加固的思路$ D X+ z% B [3 `! K+ U0 x
4.1桥梁加固的基本概念1 |2 g* W, r) v! r0 N( f8 s7 a
桥梁加固和维修养护所起的作用是不同的，维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作，而加固却是从承载受力的角度来处理的。
7 ~" k1 X+ M+ @4 K4 k: i1、桥梁不能承受原设计荷重要求，应该通过加固恢复其原有的承载力。
/ o; y0 z+ T1 _5 @/ W: m0 ~8 W2、原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求，要求提高到一个新的标准。# h' x* _6 o# I; z
3、桥梁要通过一次性的特重荷载，要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏，过后恢复正常。6 \. @4 H5 C2 \: w
4.2桥梁加固方案
" Z: e3 Z! i- h# D! e一般来说桥梁加固方案，可以考虑减少内力或增大断面，也可以应用加固新材料。目前，关于桥梁加固主要有以下几种方法：
5 g* h" H \# B1、结构性加固，如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑。
" Q. p9 k4 C. P' h E" K2、非结构性加固，如对裂缝进行封闭或压浆处理。
7 `9 D* \( \# t9 C" `) f9 U3、最近几年国外采用碳纤维复合材料取代钢板，使加固技术发生了根本的变化。碳纤维复合材料是一种新型的材料，可以取代钢板应用在桥梁的加固工程中，因此受到人们的广泛重视。这种材料在日本最受重视，应用也最为广泛。我国对这种新型的材料是在98年开始实际应用，目前对它的应用和研究正在深化和发展。$ R9 Z) _5 A$ W, R4 E
碳纤维复合材料的特点：
r$ p2 I0 P [* Z8 `; P+ }不增加恒载及断面尺寸；不减少桥下净空；施工方便，成型方便，可适应不同构件形状；环氧树脂黏结，不需要锚固螺栓，对原结构无新的损伤；可根据受力需要粘贴若干层。碳纤维复合材料主要有三种，即碳素纤维、高分子聚合纤维和玻璃纤维。
5 U$ S2 h, {/ i4.3桥梁加固方案的实施1 C/ i$ ~8 g8 V [1 D' E
加固方案的实施需要有一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺上也应有比较高的要求。
) `- L# W. N" ?5 v3 \" w4.4桥梁加固后的检测
2 S* R- x: k4 Q: \# g; v9 j9 O加固后需要对桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。常规的检测方法是利用静载试验和动载试验，将试验结果与加固设计的计算结果进行对比，来判断桥梁加固成功与否。! p! B6 o, r/ \( M. X* O
1、桥梁静载试验
4 ~+ w- V4 u& B! ?7 u2 ^/ R1 p# r静载试验通过测试桥梁结构在试验荷载作用下控制截面的应变、位移或裂缝分析来判定桥梁的承载能力。荷载工况选择应反映桥梁设计的最不利受力状态，同时为了确保加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系，对桥梁试验加载应分级进行。加载设备常采用可行式车辆，测点的布置不宜过多，但要保证质量，一般情况下，主要测点布设应能控制结构的最大应力和最大挠度。) P. X: t' v: {3 P( W2 O# Z
2、桥梁动载试验: H0 o) j [+ q2 b: [
动载试验通过测试桥梁在动载作用下的响应，分析桥梁的频率、阻尼和振型等动力特性，根据动力响应和动力特性进行桥梁承载力评定。& R( j6 c; g: [
桥梁结构的动力特性只与结构本身的固有性质有关（如结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等），而与荷载等其它条件无关。桥梁在实际动荷载作用下，根据结构各控制部位的动力响应，如振幅、频率、速度和加速度以及反映结构整体动力作用的冲击系数等，来分析结构在动荷载作用下的受力状态。
