橋梁維修項目哪些屬於加固

『壹』 橋梁維修與加固方案

橋梁是公路交通的咽喉，其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通，早前修建於各地城鎮和各級公路上的橋梁，也因此擔負著十分沉重的交通荷載和繁重的交通量。加之各種歷史原因，如修建橋梁時資金緊缺．設計荷載和泄洪標准偏低，技術力量缺乏。為保證安全運營，對橋梁進行必要的維修與加固十分必要。
一、橋梁維修加固的內容
隨著我國國民經濟的日益發展，交通運輸量的迅速增長，危橋總長逐漸增多。若將其拆除重建，不僅要耗費大量資金，而且工期也較長；若有計劃、有步驟的對現有舊橋進行加固改造，橋梁加固後。可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，為國家帶來巨大的經濟和社會效益。
發生重大病害和不能滿足運輸要求的橋涵，應對其設備徹底進行整治加固、改善、更新，以恢復原有橋梁建築物的整體使用效能和延長使用年限，並提高原有橋梁建築物的荷載等級和通過能力。橋梁維修與加固的主要內容在於：對服役橋上部構件維修加固，對服役橋下部構件維修加固．拓寬橋梁的行車道或人行道。升高橋樑上部構造的高度，更換橋梁行車道路面或引橋路面的結構。部分或全部更換橋梁損壞或破壞服役了的結構物。橋梁的維修與加固工作，須充分利用原有部分，凡能加固的，則不宜改建，凡能部分改建的，則不應全部改建。對服役橋進行維修加固．常有如下步驟：檢查橋梁現狀和損壞情況；調查橋梁歷史技術資料和現有交通狀況；提出維修加固或改建方案，隨時進行分析比較；確定方案並付諸實施，即進行維修加固或改建施工。
二、橋梁維修加固的方法
加固，簡單來說，就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。橋梁維修加固應注重四大原則：橋梁加固是種借加大或修復橋梁構件來提高局部或整座橋梁承載能力或通過能力的措施。故橋梁維修加固時．應以不更改原有建築形式為原則，只有在復雜情況下，才能更改其結構。橋梁維修加固時存在多種不同方式，據服役橋實際情況、承載能力的減弱程度和今後任務，而採用相應恰當的維修加固方式。橋梁的加固多有四種方式：擴大或增加原有結構構件截面．以提高原結構的強度和剛度；用新的結構代替服役的應力不夠的結構：改變原結構的受力體系，使原結構減少受力；對原結構施加外應力，來改變原結構的受力圖形，並提高橋梁剛度和強度。舊橋加固方法可綜合為以下幾類：
1、結構性加固
體外預應力法的加固原理是在梁的下緣受拉區設置預應力材料。通過張拉對梁體產生偏心預應力，在此偏心壓力作用下，使梁體發生上拱，抵消部分自重應力，減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力，能夠較大幅度的提高結構承載力。目前常用下攆式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法兩種。在合理安排施工流程的情況下，該方法可最大限度地減少對橋上交通的影響。甚至可以在有限開放交通的情況下組織施工，因此近年來國內工程實例較多。如301國道盤錦立交主線橋和盤錦立交WH匝道橋的加固。但加固後．體外預應力筋的防腐問題一定程度上增加了後期養護費用。
一般不是公路部門的首選加固方法。粘貼鋼板或碳纖維固法粘貼鋼板加固法是採用粘結劑和錨栓將鋼板粘貼錨固於混凝土結構受拉麵或其它薄弱部位，使鋼板與加固混凝土結構形成整體，以達到提高結構承載能力的目的。該方法具有基本不改變原結構的尺寸、施工簡單、技術可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優點，近些年來在鋼筋混凝土橋梁的加固維修中為公路部門廣泛採納，是近幾年應用最多的加固方法。碳纖維加固技術是近幾年內才由國外引進的一種新技術，因其強度高，耐腐蝕，且施工簡便等優點，目前已廣泛應用於實際工程中。
然而，由於碳纖維本身的一些缺陷。如脆性、耐火性不好等使得這種材料的應用受到限制。增大截面與配筋加固法一般採用在梁底面或側面加大尺寸，增配主筋，以提高主粱截面的有效高度，從而達到提高橋梁承載能力的目的。然而，由於增大截面法在施工過程中全部的作業需在梁底進行，施工難度較大且施工質量難以控制，因此，盡管在某些情況下費用並不太大，但以上因素制約了該技術的廣泛應用，一般用於T型截面梁的加固維修。改變結構受力體系加固法是通過改變橋梁結構受力體系以達到提高結構整體承載能力的目的，是一種變被動為主動的加固方法。這種技術具有提高結構承載力，增大結構剛度，減小撓度等優點。但該加固方法施工改造時一般要涉及到橋面鋪裝的再處理，增加了改造費用且加固效果受負彎矩區施工質量的影響較大，目前極少單獨採用。此外，結構性加固方法還有增設主梁加固法、錨噴混凝土加固法等。
2、非結構性加固
鋼纖維混凝土修復橋面鋪裝層對橋面鋪裝層的嚴重破損，可考慮採用鋼纖維混凝土修復。抗裂能力強，抗沖擊耐磨耗等性能，可延長橋面的使用壽命，在不增加橋梁恆載的情況下，改善梁的結構受力性能。伸縮縫的更新改造在橋梁維修中，以下幾種類型伸縮縫的使用是較成功的。「三防」型伸縮縫在大型橋樑上的應用情況良好；仿毛肋伸縮縫在大、中型橋梁的大量使用，效果明顯；TST、FG系列橋梁無縫伸縮縫，在中小行橋樑上也得到廣泛使用。
3、U型高橋台加固
該加固法採取在U型橋台前牆和兩側牆外加套4O厘米的鋼筋混凝土，並在兩側牆增設水平預應力索對錨和前牆增設地錨的方案。該方案適用於不能中斷交通又無法架設便橋的高橋台病害修復。錨桿配合鋼筋混凝土抱箍法採取台腔與橋台基礎持力層進行壓漿固化，再打人錨桿與槽鋼抱箍，最後在u型橋台前牆和兩側牆外加套25厘米的鋼筋混凝土，新舊牆體採用錨桿連接形成整體。該方案適用於地基承載力不足，且施工處理不到位，造成橋台前牆下沉。
4、橋墩加固
橋梁下部結構加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發生了結構性損傷，可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進行加固。但是對於實體橋墩等橫向剛度比較大的結構，其狀態變化主要是由地基所引起，此時可重點從回填硬土或者對地基進行注漿等方法提高其約束橋墩的能力，提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法，即在舊樁的兩側各增設一根樁，並通過植筋擴大承台，共同受力。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由於下部樁基施工等原因，造成樁基縮徑，採用的加固方法是清除樁體虛浮物，通過植筋後，外抱箍微膨脹混凝土。目前，在很多橋梁加固改造中，同一座橋梁，針對不同的部位、不同的構件、不同的改造原因同時採用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固，採用了增加構件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法；西藏尼木大橋的加固，採用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法。
三、結語
在維修和加固舊橋過程中，除少量重車短期繞行外，勿須全部中斷交通．其社會和經濟效益尤為明顯。從某種意義上，不管是技術改造方案的擬定和設計計算，還是技術改造的具體實施．均須相關工作者不斷去實踐和研究。

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『貳』 交通工程中橋梁加固方法

一般來說，橋梁的加固包括病害橋梁的修復及原有橋梁的改造。其中，病害橋梁的修復一般是由於橋梁老化，運營養護的不當自然原因如橋下垃圾焚燒等使一些橋梁出現了病害而進行維修；原有橋梁的改造一般是由於現在交通運輸量的增長、設計荷載標準的提高、公路路基寬度的拓寬等使一些橋梁已不能滿足當前交通運輸的要求而進行改造。
橋梁的加固除了應滿足設計規范，符合技術可行、經濟合理、結構安全的原則外，還必須經過一定的程序和步驟，這就是要求加固前要對橋梁做針對性的檢測，然後再作出具體的加固方案設計。在具體的加固設計中，必需首先明確「耐用、經濟、安全」加固原則。
1） 對於大橋、特大橋，其主要承重構件需要加固補強時，加固設計方案應多樣化，進行方案比選和經濟評估，選擇最佳加固方案，以達到最好效果。
2） 加固設計應與施工方法緊密結合，並採取有效措施，保證新老結構連接可靠、協同工作；
3） 在加固施工中，應盡可能減少對橋上和橋下的通行車輛及行人的干擾，採取必要的措施，減少對周圍環境的污染；
4） 加固設計及施工盡量不損壞原結構，並保留具有利用價值的構件，避免不必要的拆除或更換；
5） 加固施工中，應採取安全監測措施，確保施工人員及結構的安全。
2 加固方案的選擇
加固方案與諸多因素有關，選擇合理的加固方案非常重要，常考慮下列因素：
1） 橋梁結構型式；
2） 橋位地形、水文、自然狀況；
3） 橋梁現狀分析研究結論；
4） 施工技術水平；
5） 能否封閉交通；
6） 預期加固效果；
7） 資金投入量。
橋梁加固的常見方法
橋樑上部結構常用的加固方法
體外預應力加固法：
體外預應力法的加固原理是在梁的下緣受拉區設置預應力材料，通過張拉對梁體產生偏心預應力，在此偏心壓力作用下，使梁體發生上拱，抵消部分自重應力，減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力，能夠較大幅度的提高結構承載力。與通常的預應力混凝土結構相比，力筋與原結構只在錨固點與梁連接，類似於無粘結預應力結構。這種方法在自重增加很小的情況下可大幅度的改善和調整原結構的狀態，提高結構剛度、抗裂性。此法既適用於通行重車時的臨時加固，也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。
該方法主要適用情況有：當混凝土梁中預應力筋或普通鋼筋嚴重銹蝕及其它病害造成結構承載力下降；需要提高橋梁的荷載等級；用於控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應力幅度；適用於高應力狀態下的結構，尤其是大型結構的加固等情況。
目前常用的體外預應力的方法有：下式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法。
體系轉換加固法
改變結構體系加固舊橋通常是指增設附加構件或進行技術改造，使橋梁的受力體系和受力狀況發生改變，從而起到減小承重構件的應力，改善橋梁性能，達到提高承載能力的目的。這種技術具有提高結構承載力，增大結構剛度，減小撓度等優點。
增加構件加固法
增加構件加固法主要是指增設縱梁提高承載能力或拓寬改建，增加橫隔板加強橫向聯系。當墩台地基安全性能好，並具有承載能力，上部結構也基本完好，但其承載能力不能滿足要求，同時要求加寬橋面時，一般採用增加承載能力高和剛度大的新縱梁使新舊梁互相聯結共同受力。對於要進行拓寬改造的則還需要對墩台進行拓寬。
常使用的方法根據增加構件及新舊主梁聯合受力形式可分為：增設縱梁加固（不拓寬橋面）；增設邊梁加固；單邊拓寬技術改造；雙邊拓寬技術改造；增加輔助橫梁加固。
粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固是採用粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結構物形成整體，從而提高梁的承載能力的一種加固方法。若使用錨栓將鋼板錨固在梁體上，則又稱錨栓鋼板法，這時鋼板可適當厚一些。鋼板固定於受拉混凝土表面可以增加混凝土結構抗彎剛度，使結構撓度減小，限制了裂縫的發展。並且施工時可以根據設計需要進行裁切鋼板，有效的發揮粘鋼構件的抗彎、抗壓和抗剪的性能，受力均勻，不會在混凝土中產生應力集中現象，除此以外，該方法還具有施工簡便，快速，不影響結構外形，加固費用低，不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優點。不足之處是粘結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。
碳纖維加固法
粘貼碳纖維加固技術是指採用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建築結構物表面，當結構荷載增加時，兩者共同工作，提高構件承載力，從而達到加固補強的目的。纖維復合材料的力學特點是其應力應變數完全線彈性，不存在屈服點或塑性區。由於碳纖維具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學性能，以及施工速度快，施工工期短，粘貼質量容易得到保證等優點，因此是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維加固法中粘結材料的性能是保證碳纖維與混凝土共同工作的關鍵，也是兩者傳力途徑的薄弱環節，因此粘結材料應有足夠的剛度與強度保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時應有足夠的韌性，不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。與其它加固方法相比，採用碳纖維加固舊橋能最小程度的改變原有結構的應力分布，保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力。
橋面層補強加固法
橋面補強層加固法是通過在梁頂（橋面）上加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有主梁形成整體，從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恆載，常將原有橋面鋪裝層鑿除，而且能使新老結合良好，共同受力。
橋梁下部結構加固常用的加固方法
墩台拓寬加固法
此法適用於基礎承載力不足或埋深太淺，而墩台又是磚石或砼剛性實體基礎時的情況。擴大基礎地基面積應由地基強度驗算確定。
增補樁基加固法
當橋梁墩台基底下有軟卧層時，墩台發生沉陷；對此採用增補樁基加固法是一種常用而且有效的方法。這種方法是：在樁式基礎的周圍補加鑽孔樁等，以此提高基礎的承載力，增強基礎的穩定性。
鋼筋砼套箍或護套加固法
鋼筋砼套箍或護套加固法是一種由於橋梁墩台由於基礎埋深不夠，或因施工質量控制不嚴等原因，導致墩台開裂時，有時會出現貫通裂縫，可採用鋼筋砼圍帶或鋼箍進行加固。
橋台新建輔助擋土牆加固法
由於橋台台背水平土壓力過大，引起橋台傾斜，應在台背之後加建一擋牆，以抵禦過大的土壓力。
擴大基礎加固法
利用舊橋基礎，靠墩台蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便安裝的上部結構。此種情況為只加寬墩台，上部的蓋梁、墩台身和基礎則不需予以加固。
上訴各種常見加固方法可中和運用，優化組合，更能體現出加固效果及經濟效益，但還應注意以下幾點：
1）不同的加固方法有對應的設計計算方法；
2）加固後的橋梁結構承載能力提高幅度受原結構的制約，如原結構配筋率、截面尺寸等，不可能無限制地提高承載能力；
3）對於大跨徑復雜橋梁結構的加固計算，一般要做結構整體分析，有效工具時有限元法，必要時應考慮非線性影響。
4） 加寬加固同時進行時，宜將加寬部分與原橋連為整體，以充分發揮新加部分的卸載作用。
碳纖維特點及優越性
碳纖維用於混凝土結構加固修復是一項新技術，它是利用浸漬樹脂將碳纖維布沿受力方向或垂直於受力方向粘貼在受損的混凝土構件上，使之與構件原有鋼筋共同工作，從而達到對混凝土構件的加固補強。加固後可增大結構抗拉及抗剪能力，有效地提高其強度、剛度、抗裂性和延性，控制裂縫和撓度的繼續發展。碳纖維復合材料包括碳纖維布和粘接材料，簡單介紹如下： 4.1 碳纖維布具有如下特點
1）強度高；
2）單根纖維間強度變化小；
3）高彈膜，以提供有效的增強作用；
4）在製造與處理過程中強度穩定並保持不變。
5）化學性能好，不易也外界發生反應，引起其原有性能變化。
粘結材料具有如下特點
粘結材料的性能是保證碳纖維與混凝土共同合作的關鍵，也是碳纖維與混凝土受力過程中的薄弱環節，它應有足夠的剛度與強度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時應用足夠的韌性，不會因混凝土開裂導致脆性粘接破壞。此外應適應現場施工條件，即能在一般條件下固化，具有適宜的流動性與粘度，固化收縮率小。粘接材料主要包括三類：底膠、整平材料和浸漬樹脂，其作用如下：
底膠：浸入混凝土表面，強化混凝土表面強度從而使混凝土與碳纖維布之間的粘接性得到提高；
整平材料：碳纖維布很有可能因混凝土表面的銳利突起物、錯位和轉角等部位產生損傷或空鼓，從而引起強度降低。整平材料可補平由於混凝土表面劣化或表面處理造成的空洞或斜面，另一方面用於將矩形90o轉角打磨後補成圓弧狀。
浸漬樹脂：將連續粘貼的碳纖維布結合在一起，使之呈板狀硬化，使纖維之間相互結合、均勻抵抗外力，發揮纖維整體強度。同時、將碳纖維布與混凝土粘接在一起，形成一個復合性整體，共同抵抗外力。
碳纖維補強技術的特點及優越性
優異的力學性能，可有效用於多種形式的結構補強，包括抗彎、抗剪、抗拉、抗疲勞、抗震、抗風，控制裂縫及撓度的擴展。
優異的化學穩定性。碳纖維布具有極強的抗酸、鹼、鹽、紫外線和防水能力。具有足夠的適應氣溫變化能力。外加防火層後可以有效地防火。因此，可大大增強結構對惡劣外部環境的適應能力，延長結構壽命。
材料本身質輕高強。可以不增加結構體積和不改變結構外型。增加的結構重量可以忽略，便於用所需要的色彩塗裝，而不留補強痕跡。
施工工序簡單，可用小型電動工具操作。工種少，用工少，工期短，進度快。更有資料表明能在持續交通有震動的情況下施工，而不影響補強效果，從而大大縮短了施工斷交時間，具有較大的經濟效益和社會效益。
橋梁常出現的裂縫及處理方法
由於橋梁裂縫是一種很常見的橋梁病害，而且潛在危險比較大，所以，必須對裂縫及時作出處理。
按形成原因分裂縫可以分為
第一類：由外荷載引起的裂縫，稱為結構性裂縫（又稱為受力裂縫），其裂縫的分布及寬度與外荷載有關。這種裂縫的出現，預示結構承載力可能不足或存在其他嚴重問題。
第二類：由變形引起的裂縫，稱為非結構性裂縫，如溫度變化、混凝土收縮等因素引起的結構變形受到限制時，在結構內部就會產生自應力，當此應力達到混凝土抗拉強度極限值時，即會引起混凝土裂縫，裂縫一旦出現，變形得到釋放，自應力也就消失了。
兩類裂縫有明顯的區別，危害效果也不相同，有時兩類裂縫融在一起。調查資料表明，在兩類裂縫中以變形引起的裂縫佔主導的約佔80%；以荷載引起的裂縫佔主導的約佔20%。對裂縫原因的分析是裂縫危害性評定，裂縫修補和加固的依據，若對裂縫不經分析研究就盲目進行處理，不僅達不到預期的效果，還可能潛藏著突發性事故的危險。
塞縫灌漿
塞縫灌漿是把將一定比例配製的水泥（砂）漿、 環氧樹脂（砂）漿，通過注射器按一定壓力灌入結構物縫隙內，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕並提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產生裂縫的原因很多，也很復雜。結構物一旦出現裂縫，其受力截面發生應力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結構應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態。
塞縫灌漿一般用於處理橋樑上、下部結構裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂、砂漿等，具體採用哪一種，應視實際情況而定。通常水泥（砂）漿用於石砌墩、台和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，採用水泥（砂）漿造價低、效果好。環氧樹脂漿一般用於鋼筋混凝土結構物，因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小，易灌滿，粘結性好；環氧樹脂砂漿多用於橋面裂縫。
先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時須預留直徑約6—8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0.3一0.4 m，縫小處孔距為0.4—0.5m。待勾縫砂漿達到一定強度後即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環氧樹脂勾縫，凡大於0.1mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0.4一0.5m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀察，效果較好。
結束語
所以，橋梁的加固維修是必可少的，是保障道路暢通的技術措施之一。它節約了大量的人力、物力、財力、資源等。如何做好橋梁的正確利用是我們現在急需解決的問題。

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