随着公路交通事业的高速发展,作为连接道路的桥梁,起着至关重要的作用。20世纪50、60年代甚至70年代建设的桥梁,已经运营30～40年,很多都已经超限服役,病害和缺陷累累,很难适应当今经济的发展。因此,维修和加固旧桥便成为一个亟待研究解决的问题。美国每年用于桥梁维修加固上的费用占了总投资的90%,只有10%用于新建桥梁,我国在这些方面做得还不够,有待于进一步改进。对桥梁健康状况进行检测,目前世界上很多国家都在进行研究和实验。完善的桥梁健康监测系统可以验证桥梁设计理论、施工质量,监测结构局部和整体服役状态、监测结构损伤、抗力衰减及其演化规律,识别结构损伤及其位置,进行桥梁安全性、耐久性评定与预测以及桥梁安全事故预警等。这些工作将起到确保桥梁安全运营、延长使用寿命的作用,也可以节约桥梁的维修费用,提高桥梁的综合使用效益。桥梁检测与评价的意义是:(1)评定现有桥梁的实际承载能力,为桥梁的使用及维修加固提供必要的依据;(2)建立和积累必要的技术资料,建立桥梁数据库;(3)检验桥梁结构的质量,确定工程的可靠度,推动和发展旧桥评定及新结构的设计计算理论。对旧桥加固、改造和利用,是维持公路正常交通的有效措施,积极引进和开发旧桥加固、改造的先进技术、材料和设备,合理确定加固、改造方案,可以让旧桥延长使用寿命,节约资金,其意义和影响是深远的。评定桥梁质量的好与坏,应主要从它的使用功能、结构承载力和使用价值三个方面综合考虑。一般多采用承载能力适应率、通行能力适应率、洪水宣泄能力适应率以及承载能力符合率进行计算来综合评定。 <WP=67>桥梁检测目前常用的方法有:(1)无破损检测法;(2)半破损检测法;(3)半破损与无破损的综合使用法;(4)荷载试验。其中前三项是对混凝土强度、内部缺陷等的检测,而荷载试验是对桥梁整个结构特性及承载能力进行综合评价的一项检测。利用无破损检测方法和荷载试验方法,对一座17孔的双曲拱桥进行了全面地检测。检测工作分为“桥梁现况常规检测”和“桥梁目前承载能力检测”两部分。桥梁现况常规检测内容包括:(1)桥梁主要结构的混凝土强度;(2)桥梁主要结构混凝土的碳化深度;(3)桥梁主要结构混凝土裂缝开展情况;(4)桥梁主要结构混凝土钢筋锈蚀情况;(5)桥梁主要结构钢筋保护层厚度。桥梁目前承载能力检测主要是通过静载试验完成的。测定项目为:(1)拱顶挠度;(2)拱顶、四分之一跨和拱脚应力。把获得的试验数据加以分析,最后对桥梁使用状况进行综合评定。桥梁加固常用的方法有:(1)桥面补强层加固法;(2)外包混凝土加固法;(3)钢板粘贴加固法;(4)喷锚混凝土加固法;(5)改变结构受力体系加固法;(6)体外预应力加固法;(7)减轻拱上自重加固法;(8)拱桥拱圈、拱肋加固常用的几种方法。另外,近几年又出现了一种新型的桥梁加固技术-碳纤维加固法。碳纤维聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)具有高轻质(每平方米只有几百克的重量)、抗腐蚀、耐老化、物理性能稳定等极其优越的品质,它的拉伸强度是等截面普通钢材的10倍或更高,弹性模量在(2.4～6.4)×105Mpa,是一种较理想的混凝土结构加固补强材料。对桥梁加固,不能只单纯地考虑一种加固方法,要综合考虑。本论文给出的双曲拱桥加固实例,就是考虑了三种加固方法。桥梁的主拱圈和横梁(桥梁<WP=68>主要部位)采用了喷锚混凝土加固法,立墙腹拱上的裂缝采用了压水泥浆修补法,而拱上建筑及桥面系的改建则采用了减轻拱上自重加固法。经过加固、改建后的双曲拱桥恢复了使用功能,面貌焕然一新,既美观又节约了造价。