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摘 要：随着时间的推移，新建桥梁终会成为旧桥。通过分析可以将桥梁的病害分为：桥梁基础病害、桥梁墩台病害、桥梁上部病害、桥面病害、桥头跳车、桥梁冻害等。针对既有桥梁的损伤、缺陷及使用情况，按照抬高桥面标高、提高荷载等级、节约投资基金、减小施工难度、缩短施工工期的原则，维修改造处理方案主要目的是提高桥梁的耐久性、安全性和使用性，防护桥梁混凝土继续劣化等，提高桥梁的承载能力以及对已存在缺陷的治理，采用不同的维修方法。
关键词：桥梁病害；维修；加固
桥梁病害是指因人为的（勘察、设计、施工、使用等）或自然的）地质、风雨、冰冻等）原因，使桥梁结构出现不符合规范和标准要求的问题和现象。早期设计施工的桥梁在长期重荷载、大量交通量的营运情况下，大部分桥梁都出现了不同程度的病害。对这些桥梁进行病害分析，提出相应的对策，进行维修加固，具有显著的经济效益和社会效益。
一、桥梁上部结构加固常用方法
1.粘帖钢板加固
钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种力学性质差异很大的材料组成的受弯构件。混凝土抗压性能好，抗拉性能差，抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右；而钢筋的抗拉抗压性能都好。对于混凝土的受弯梁，在荷载作用下，梁中性轴以上为部分为受压区，中性轴以下为部分为受拉区。由于混凝土抗拉强度很低，在不大荷载作用下，素混凝土就会在受拉区开裂二破坏，此时边缘配置适量的钢筋，利用钢筋替代混凝土受拉，使得受压区混凝土的抗压强度能得到充分发挥，这样就可大大提高梁的承载力。进一步分析可知，只要在适筋范围内，梁截面配筋率越大，梁截面参与受压的混凝土越多，梁的抗弯性能就越好。而对于少筋梁，由于配筋过少，受压区混凝土还未充分发挥作用，钢筋就已经被拉断了。这说明少筋梁和适筋梁都有可能在提高配筋率的条件下使更多的混凝土参与受压，从而提高梁的抗弯性能。
粘钢法加固梁就是基于此原理产生的一种钢筋混凝土梁的补强措施。对于已经浇筑完成的钢筋混凝土梁出现抗弯能力不足时，可通过结构胶将钢板粘帖在混凝土梁受拉区的外边缘，利用钢板的抗拉性能可以有效地补充原构件钢筋的不足，使更多的混凝土参与受压，从而大大提高梁的抗弯性能，达到结构补强的目的。
2.碳纤维加固
碳纤维基本材料是将高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材。将片材用专门配制的环氧树脂粘帖在结构受拉面，树脂固化后与原结构形成新的受力复合体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维分担了荷载，就降低了钢筋应力而使结构得到了加固补强。但是也必须指出，过高的碳纤维材料强度与现行的混凝土强度并不匹配，即碳纤维材料的强度在加固后绰绰有余而不可能得到充分发挥，只有当碳纤维预应力筋束的广泛使用后才能真正地发挥出其材料的高强物性。碳纤维材料是土木工程出现的一种新材料，在用于桥梁加固过程中其应用机理与我们熟悉的钢筋混凝土结构的工作机理相似。
3.其他加固方法
在目前工程界，针对钢筋混凝土结构或者构件，通常采用的加固方法主要还有以下几种，它们可以单独使用，也可以配合使用。
(1)增加主钢筋补强加固
当梁内所配置的主要受力钢筋截面不足，无法满足抗弯承载能力的要求，而桥下净空又受到限制不允许过多的增加主梁高度，有时连桥面标高也不允许提高，此时即可采用增加纵向主钢筋的方法进行补强加固，所增加的主钢筋采用焊接工艺与梁内原主钢筋相焊。
(2)增大混凝土截面补强加固
增大混凝土截面主要采用加厚桥面板和增大梁肋混凝土截面两种方式。
1)加厚桥面板
加厚桥面板进行补强时，先将原有桥面铺装层凿除，在桥面板上浇筑一层新的钢筋混凝土补强层，使其与原梁形成组合断面，用以提高抗弯刚度以达到补强的效果。补强层中钢筋网的钢筋直径与问距可根据补强层参与桥面板共同受力来确定。这种方法仅适用于较小跨径的T梁桥或板梁桥。为了弥补以上缺陷，有时它也与增焊主筋法配合使用。
2)增大梁肋混凝土截面
将梁肋下缘加高加宽也是增大混凝土截面的方式之一，通常在加大的下缘混凝土截面中加设主筋。为避免因起吊T梁进行加固而增加施工难度，梁肋下缘截面扩大部分在靠近支座的梁端部分仍恢复成原截面(即仅在跨中某区段将梁肋下缘截面加大)，并在截面扩大部分与保持原截面之间做一斜面过渡。扩大部分加设的主筋在靠近支座的梁端部分向上弯起呈元宝状并与原结构中的主筋相焊。
（3）增加辅助构件
当梁体结构基本完好而其承载能力不能满足要求或者需要提高荷载等级时，可以采取增加辅助构件的方法进行技术改造。
1)增加主梁
主要有两种方法，一种是当桥梁不需拓宽时，首先将桥面铺装凿除，再将T梁翼缘板和横隔板切断，然后在每对相邻的旧主梁之间增设新主梁(预制安装或吊模浇注)，并将新旧主梁的横隔板连接起来(钢筋搭接或预埋钢板焊接)，最后重新浇筑桥面铺装；另一种是当桥梁需要拓宽时，首先拆除人行道构件，然后在桥梁两侧增没大刚度边梁，最后再把人行道构件和大边梁上的桥面补上。这两种方法都是在原有主梁的基础上增设新梁，依靠新旧主梁的共同作用来改善旧主梁的可变作用横向分布，达到提高承载力的目的。
2)增设横隔梁
主要用于无横隔梁的桥梁，以增加其横向整体性，改善可变作用横向分布。由于这种方法提高承载力有限，往往与其他加固方法联合应用。
（4）变简支梁为连续梁
此法是将原多跨简支梁端连接起来，使受力体系由原来的简支转换为连续，改善结构的受力状况，以期提高结构的承载能力。这种方法主要适用于原简支梁跨中截面抗弯承载力明显不足的情况。但是必须充分考虑到原桥的地基条件，防止由于基础沉降等对新形成的连续体系上部结构产生不利影响。
4.裂缝修补
在对裂缝缺陷进行修补之前，须从修补的有效性、施工、安全、经济和美观等方面进行综合研究，然后确定使用适当的修补方法。常用的裂缝修补方法有灌浆法、表面处理法和填充处理法，以下分别介绍。
(1)灌浆法
灌浆法即用机器或人工的方法将修补材料注入混凝土裂缝中，使混凝土保持完整，阻止侵蚀性介质向混凝土内部扩散和渗透。还应注意，灌浆法修补的裂缝必须是静止的裂缝或能防止进一步扩展的裂缝。灌浆可分为化学灌浆和水泥灌浆两种。化学灌浆一般适用于宽度较小(0．05mm～0.5mm)裂缝。水泥灌浆一般适用于裂缝宽度较大的裂缝。
(2)表面处理法
对于宽度大于0.2～0.3mm且稳定的裂缝也可直接在混凝土构件表面涂膜以封闭裂缝，提高混凝土构件的耐久性，这种方法称表面处理法。表面处理法又分为全部涂膜处理和部分涂膜处理。
(3)填充处理法
这种处理方法主要用于修补处理较宽的裂缝。具体做法是：沿裂缝凿开混凝土，并填充修补材料。一般开U形槽的方法修补效果较好。以上处理方法主要适用于已经稳定的裂缝。对于活动裂缝，即处于继续开展或不稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可根据裂缝的宽度、深度等，采取相应的措施进行修补。
二、桥梁基础加固常用方法
1.桥梁基础病害的种类
桥梁基础大致可分为天然地基上的浅基础(明挖扩大基础)和桩基础、沉井基础以及混合基础等深基础。由于每类基础所处的条件不尽相同，因此，根据基础结构形式及修筑基础地形(包括地基地质等条件)的差异，所产生的缺陷也不完全相同。但从总的方面来说，有它一定的规律性。一般桥梁基础结构容易发生的主要缺陷有以下介绍几种。
（1）基础的沉降和不均匀沉降
由于地基的压密下沉而引起基础沉降，这对于任何一座桥梁都将是难以避免的，在一定范围内这是正常现象，而超出一定的范围则将对桥梁产生有害的影响。
(2)基础的滑移和倾斜
基础受到洪水的冲刷、河床开挖的影响或是由于软土地基的处理不当，都会发生滑移。严重时还会导致桥梁的破坏。
(3)基础结构物的异常应力和开裂
由于受力不均，往往会产生局部异常应力，并导致横向或竖向裂缝。在特殊外荷载的作用下，还会使基础结构物因出现异常应力而产生局部损坏。
2.扩大基础加固法
桥梁基础扩大底面积的加固，称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以选定。
3.增补桩基加固法
在桩式基础的周围补加钻孔桩或打人钢筋混凝土预制桩并扩大原承台，以此提高基础承载力、增加基础稳定性，这种加固法称为增补桩基加固法。增补桩基法加固墩台基础的优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。其缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架空线路及陆上、水上交通均有一定影响。
4.钢筋混凝土套箍或护套加固法
如桥梁墩台出现贯通裂缝，为防止裂缝的继续发展，使之能正常使用，可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时，一般在墩身上、中、下设置；道围带；其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。为加强围带与墩台的连接，应在墩身内植入直径φ10～25的钢筋，把围带的钢筋网扣在植入的钢筋上，浇注围带混凝土并填塞裂缝。
三、桥梁地基加固处理方法
1.砂桩法
当软弱地基层较厚时，可用砂桩法改善地基的承载能力。加固施工时，将钢管或木桩打人基础周围的软弱土层中，然后将桩拔出，灌入经过干燥的粗砂，进行捣实，做成砂桩，达到提高土的密实度的目的。
在含水饱和的砂土或粘砂土中，由于容易坍孔，灌砂困难，亦可采用砂袋套管法与振冲法加固地基。
2.注浆法
对于桥梁地基承载力不足及台身下沉、开裂等问题，可采用旋喷注浆加固法对这些桥梁基础进行加固处理，提高结构承载能力，改善桥梁使用性能。
参考文献：
[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.人民交通出版社.2004,（11）.
[2] 混凝土结构加固技术规范.中国计划出版社.1991,(12).
[3]曹双寅.结构可靠性鉴定与加固技术.中国水利水电出版社.2002,(2).
[4]巩小兰.桥梁加固的意义与施工方法.民营科技.2010,(01).
关键词：桥梁病害；维修；加固
桥梁病害是指因人为的（勘察、设计、施工、使用等）或自然的）地质、风雨、冰冻等）原因，使桥梁结构出现不符合规范和标准要求的问题和现象。早期设计施工的桥梁在长期重荷载、大量交通量的营运情况下，大部分桥梁都出现了不同程度的病害。对这些桥梁进行病害分析，提出相应的对策，进行维修加固，具有显著的经济效益和社会效益。
一、桥梁上部结构加固常用方法
1.粘帖钢板加固
钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种力学性质差异很大的材料组成的受弯构件。混凝土抗压性能好，抗拉性能差，抗拉强度仅为抗压强度的1/10左右；而钢筋的抗拉抗压性能都好。对于混凝土的受弯梁，在荷载作用下，梁中性轴以上为部分为受压区，中性轴以下为部分为受拉区。由于混凝土抗拉强度很低，在不大荷载作用下，素混凝土就会在受拉区开裂二破坏，此时边缘配置适量的钢筋，利用钢筋替代混凝土受拉，使得受压区混凝土的抗压强度能得到充分发挥，这样就可大大提高梁的承载力。进一步分析可知，只要在适筋范围内，梁截面配筋率越大，梁截面参与受压的混凝土越多，梁的抗弯性能就越好。而对于少筋梁，由于配筋过少，受压区混凝土还未充分发挥作用，钢筋就已经被拉断了。这说明少筋梁和适筋梁都有可能在提高配筋率的条件下使更多的混凝土参与受压，从而提高梁的抗弯性能。
粘钢法加固梁就是基于此原理产生的一种钢筋混凝土梁的补强措施。对于已经浇筑完成的钢筋混凝土梁出现抗弯能力不足时，可通过结构胶将钢板粘帖在混凝土梁受拉区的外边缘，利用钢板的抗拉性能可以有效地补充原构件钢筋的不足，使更多的混凝土参与受压，从而大大提高梁的抗弯性能，达到结构补强的目的。
2.碳纤维加固
碳纤维基本材料是将高强度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材。将片材用专门配制的环氧树脂粘帖在结构受拉面，树脂固化后与原结构形成新的受力复合体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维分担了荷载，就降低了钢筋应力而使结构得到了加固补强。但是也必须指出，过高的碳纤维材料强度与现行的混凝土强度并不匹配，即碳纤维材料的强度在加固后绰绰有余而不可能得到充分发挥，只有当碳纤维预应力筋束的广泛使用后才能真正地发挥出其材料的高强物性。碳纤维材料是土木工程出现的一种新材料，在用于桥梁加固过程中其应用机理与我们熟悉的钢筋混凝土结构的工作机理相似。
3.其他加固方法
在目前工程界，针对钢筋混凝土结构或者构件，通常采用的加固方法主要还有以下几种，它们可以单独使用，也可以配合使用。
(1)增加主钢筋补强加固
当梁内所配置的主要受力钢筋截面不足，无法满足抗弯承载能力的要求，而桥下净空又受到限制不允许过多的增加主梁高度，有时连桥面标高也不允许提高，此时即可采用增加纵向主钢筋的方法进行补强加固，所增加的主钢筋采用焊接工艺与梁内原主钢筋相焊。
(2)增大混凝土截面补强加固
增大混凝土截面主要采用加厚桥面板和增大梁肋混凝土截面两种方式。
1)加厚桥面板
加厚桥面板进行补强时，先将原有桥面铺装层凿除，在桥面板上浇筑一层新的钢筋混凝土补强层，使其与原梁形成组合断面，用以提高抗弯刚度以达到补强的效果。补强层中钢筋网的钢筋直径与问距可根据补强层参与桥面板共同受力来确定。这种方法仅适用于较小跨径的T梁桥或板梁桥。为了弥补以上缺陷，有时它也与增焊主筋法配合使用。
2)增大梁肋混凝土截面
将梁肋下缘加高加宽也是增大混凝土截面的方式之一，通常在加大的下缘混凝土截面中加设主筋。为避免因起吊T梁进行加固而增加施工难度，梁肋下缘截面扩大部分在靠近支座的梁端部分仍恢复成原截面(即仅在跨中某区段将梁肋下缘截面加大)，并在截面扩大部分与保持原截面之间做一斜面过渡。扩大部分加设的主筋在靠近支座的梁端部分向上弯起呈元宝状并与原结构中的主筋相焊。
（3）增加辅助构件
当梁体结构基本完好而其承载能力不能满足要求或者需要提高荷载等级时，可以采取增加辅助构件的方法进行技术改造。
1)增加主梁
主要有两种方法，一种是当桥梁不需拓宽时，首先将桥面铺装凿除，再将T梁翼缘板和横隔板切断，然后在每对相邻的旧主梁之间增设新主梁(预制安装或吊模浇注)，并将新旧主梁的横隔板连接起来(钢筋搭接或预埋钢板焊接)，最后重新浇筑桥面铺装；另一种是当桥梁需要拓宽时，首先拆除人行道构件，然后在桥梁两侧增没大刚度边梁，最后再把人行道构件和大边梁上的桥面补上。这两种方法都是在原有主梁的基础上增设新梁，依靠新旧主梁的共同作用来改善旧主梁的可变作用横向分布，达到提高承载力的目的。
2)增设横隔梁
主要用于无横隔梁的桥梁，以增加其横向整体性，改善可变作用横向分布。由于这种方法提高承载力有限，往往与其他加固方法联合应用。
（4）变简支梁为连续梁
此法是将原多跨简支梁端连接起来，使受力体系由原来的简支转换为连续，改善结构的受力状况，以期提高结构的承载能力。这种方法主要适用于原简支梁跨中截面抗弯承载力明显不足的情况。但是必须充分考虑到原桥的地基条件，防止由于基础沉降等对新形成的连续体系上部结构产生不利影响。
4.裂缝修补
在对裂缝缺陷进行修补之前，须从修补的有效性、施工、安全、经济和美观等方面进行综合研究，然后确定使用适当的修补方法。常用的裂缝修补方法有灌浆法、表面处理法和填充处理法，以下分别介绍。
(1)灌浆法
灌浆法即用机器或人工的方法将修补材料注入混凝土裂缝中，使混凝土保持完整，阻止侵蚀性介质向混凝土内部扩散和渗透。还应注意，灌浆法修补的裂缝必须是静止的裂缝或能防止进一步扩展的裂缝。灌浆可分为化学灌浆和水泥灌浆两种。化学灌浆一般适用于宽度较小(0．05mm～0.5mm)裂缝。水泥灌浆一般适用于裂缝宽度较大的裂缝。
(2)表面处理法
对于宽度大于0.2～0.3mm且稳定的裂缝也可直接在混凝土构件表面涂膜以封闭裂缝，提高混凝土构件的耐久性，这种方法称表面处理法。表面处理法又分为全部涂膜处理和部分涂膜处理。
(3)填充处理法
这种处理方法主要用于修补处理较宽的裂缝。具体做法是：沿裂缝凿开混凝土，并填充修补材料。一般开U形槽的方法修补效果较好。以上处理方法主要适用于已经稳定的裂缝。对于活动裂缝，即处于继续开展或不稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可根据裂缝的宽度、深度等，采取相应的措施进行修补。
二、桥梁基础加固常用方法
1.桥梁基础病害的种类
桥梁基础大致可分为天然地基上的浅基础(明挖扩大基础)和桩基础、沉井基础以及混合基础等深基础。由于每类基础所处的条件不尽相同，因此，根据基础结构形式及修筑基础地形(包括地基地质等条件)的差异，所产生的缺陷也不完全相同。但从总的方面来说，有它一定的规律性。一般桥梁基础结构容易发生的主要缺陷有以下介绍几种。
（1）基础的沉降和不均匀沉降
由于地基的压密下沉而引起基础沉降，这对于任何一座桥梁都将是难以避免的，在一定范围内这是正常现象，而超出一定的范围则将对桥梁产生有害的影响。
(2)基础的滑移和倾斜
基础受到洪水的冲刷、河床开挖的影响或是由于软土地基的处理不当，都会发生滑移。严重时还会导致桥梁的破坏。
(3)基础结构物的异常应力和开裂
由于受力不均，往往会产生局部异常应力，并导致横向或竖向裂缝。在特殊外荷载的作用下，还会使基础结构物因出现异常应力而产生局部损坏。
2.扩大基础加固法
桥梁基础扩大底面积的加固，称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以选定。
3.增补桩基加固法
在桩式基础的周围补加钻孔桩或打人钢筋混凝土预制桩并扩大原承台，以此提高基础承载力、增加基础稳定性，这种加固法称为增补桩基加固法。增补桩基法加固墩台基础的优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。其缺点是需搭设打桩架和开凿桥面，对桥头原有架空线路及陆上、水上交通均有一定影响。
4.钢筋混凝土套箍或护套加固法
如桥梁墩台出现贯通裂缝，为防止裂缝的继续发展，使之能正常使用，可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时，一般在墩身上、中、下设置；道围带；其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。为加强围带与墩台的连接，应在墩身内植入直径φ10～25的钢筋，把围带的钢筋网扣在植入的钢筋上，浇注围带混凝土并填塞裂缝。
三、桥梁地基加固处理方法
1.砂桩法
当软弱地基层较厚时，可用砂桩法改善地基的承载能力。加固施工时，将钢管或木桩打人基础周围的软弱土层中，然后将桩拔出，灌入经过干燥的粗砂，进行捣实，做成砂桩，达到提高土的密实度的目的。
在含水饱和的砂土或粘砂土中，由于容易坍孔，灌砂困难，亦可采用砂袋套管法与振冲法加固地基。
2.注浆法
对于桥梁地基承载力不足及台身下沉、开裂等问题，可采用旋喷注浆加固法对这些桥梁基础进行加固处理，提高结构承载能力，改善桥梁使用性能。
参考文献：
[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.人民交通出版社.2004,（11）.
[2] 混凝土结构加固技术规范.中国计划出版社.1991,(12).
[3]曹双寅.结构可靠性鉴定与加固技术.中国水利水电出版社.2002,(2).
[4]巩小兰.桥梁加固的意义与施工方法.民营科技.2010,(01).