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【摘 要】本文介绍了旧桥加固的主要方法，结合实际探讨了加固加固的工作方法和步骤，适用范围等。
【关键词】公路；旧桥加固；方法
On the highway bridge reinforcement method
Wang Zhong-xuan
（Henan Yuanyang County Water Conservancy Bureau Yuanyang Henan 453500）
【Abstract】This article describes the main method of the old bridge reinforcement， combined with the actual reinforcement reinforcement explores the working methods and procedures， such as the scope.
【Key words】Highway；Old Bridge reinforcement；Method
随着我国经济的快速发展，近些年我国公路交通的通行量和单车荷载重量均呈快速上升趋势，但我国目前公路桥梁中设计荷载较低的桥梁数量众多，实践证明，采用适当的加固技术和措施可以起到恢复和提高旧桥的承载能力，延长桥梁的使用寿命，本文结合实际，创新了适合公路旧桥维修加固的方法，并且在实际桥梁加固中进行验证，收到良好的社会经济效益。
1. 桥梁上部结构的加固方式
1.1 增大主梁截面惯性矩。
增大主梁截面惯性矩的通用方法是增大主梁截面，这种方法一般采用外包混凝土对主梁进行加固，增大主梁的截面面积，使主梁的截面惯性矩增大。根据加固方式的不同和施工特点，可设计为单侧加固、双侧加固、和三侧加固，也有采用四周全包加固的方法。但这种增大主梁惯性矩的方法也增加了梁的自重，通常采用的加固方式有以下几种：待加固空心板接高法、桥面补强层加固法、在梁板的下部外包钢筋混凝土。
1.2 粘贴加固法。
粘贴加固法将是将钢筋、钢板、碳纤维布等抗拉性能好的强度材料粘贴在梁板的受拉区，使梁、板的整体力学结构性能得到改善。通常使用环氧树脂类粘结剂。使用粘贴加固法可以提高梁板的抗弯性能与抗剪性能。主要采用的加固方式有以下几种：粘贴钢筋加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维布加固法。
1.3 减小梁中内力法。
减小梁中内力法可以提高荷载标准，这种方法主要有以下两种方式：一是增设纵横梁，减小梁板的横向分布系数；二是改变桥梁的结构体系，从而起到减小梁中内力的作用，例如变多跨简支梁为连续梁，在梁适当部位加设撑架，将简支梁或连续梁转换为撑架体系等。
1.3.1 增设纵横梁法。
当桥梁的下部结构仍有潜力而上部结构完好时，可以采用增设纵横梁法，来提高桥梁的承载能力。新增纵梁刚度越大，所分担的荷载也就越多，原主梁的负担也就减轻越多；横梁刚度越大，原主梁的横向分布系数越小，各主梁分担的荷载均匀，提高了桥梁整体的承载能力。
1.3.2 改变结构体系法。
在多跨简支梁结构的桥梁中，在梁端加设了承受负弯矩的钢筋后，可将桥梁板连接起来，改多跨简支梁为多跨连续梁，这样可以减小梁跨中的正弯矩，有效地提高了结构的承载能力；另一种方式是在跨中增设桥墩，从而减小了跨中弯矩，形成两跨连续梁桥，减小了跨中弯矩，提高了承载能力；还可以采用在简支梁或连续梁中可设置八字撑的方式，使其变为斜腿刚架桥，斜撑为结构提供了两个弹性支撑，使原桥一跨变成为三跨，大大减小了桥梁的跨径。
1.4 体外预应力加固法。
体外预应力加固法是在原有桥梁的受拉区设置体外预应力拉杆，拉杆锚于梁的两端，给予梁施加轴向压力和弯矩。因体外预应力所产生的弯矩和原桥中的不利弯矩方向相反，可以抵消一部分荷载应力，从而提高梁的承载能力。这种方法加固后的副作用小，可以有效防止裂缝的发展，提高梁的耐久性。根据施加预应力方式不同，体外预应力加固法可分为：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法三种。
1.5 加强主拱圈法。
加强拱圈法主要针对拱桥，是拱桥加固中最常用的方法，由于现存的旧桥大部分是上承式拱桥，拱圈下部完全暴露，所以从拱圈下部进行加固是非常方便的。一般采用钢筋混凝土在拱下面进行加固，通过锚固筋与桥台联成整体，为了减轻重量，也可以用环氧砂浆将钢筋粘贴在拱腹上，它的抗拉抗压性能好，可以很好的与圬工材料和钢材相结合。但是在拱圈下部加固需要搭设支架，对于不方便的时候，可以采用从拱圈上部加固的方法。由于拱脚处承受负弯矩，因此需要在靠近拱脚的拱背处采用钢筋混凝土加强，厚度可以以拱脚处最厚。由于拱顶承受正弯矩作用，拱顶底部受拉，也可以同时在拱顶底部增加钢筋混凝土补强。对于拱桥加固来说，应该从拱脚到拱顶，对称逐步施工。
1.6 增强横向联系法。
上世纪六十年代，我国建设了大量的双曲拱桥，这种桥梁尽管拥有充分利用材料，减少圬工数量、造型美观等优点，但也有一个致命的缺点，就是横向联系差，容易出现纵向裂缝，因此经过几十年的运营后，很多旧的双曲拱桥桥面都出现了纵向开裂，通常我们采用增强横向联系法对存在这种病害的双曲拱桥进行加固，当然，也可以处理其他横向联系差的梁桥。具体内容是将双曲拱的横系梁改成横隔板，增加横向刚性，另外可以增加横隔板的数量，每隔3至5米设置一道横隔板，此外在拱顶和腹拱墩下面一定要有横隔板，在拱肋接头处也应该设置横隔板。
1.7 锚喷混凝土加固法。
锚喷混凝土加固法是先将锚杆打入拟补强部位结构内，挂设补强钢筋网，然后再借助机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，高速喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，与原结构形成组合截面，共同承受外部荷载。锚喷混凝土不需要振捣，当喷射混凝土时，水泥与骨料在高速状态下连续撞击而使混凝土压密，同时采用较小的水灰比（0.4～0.5），使其与混凝土、砖石、钢材产生较高的强度，由于新老混凝土结合牢固，所以能够传递拉应力和剪应力。它适用于加固拱桥桥拱底板。 2. 桥梁下部结构的加固方式
2.1 扩大基础加固法。
扩大桥梁基础底面积的方法称为扩大基础加固法。当基础承载能力不足、埋置太浅，而墩台基础又是圬工或混凝土刚性实体式基础时适用这种方法，扩大基础的底面积应该根据地基强度验算来确定。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，地基强度主要由地基变形计算来加以确定。
2.2 增补桩基加固法。
如果基础是桩柱式基础，在它的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩并扩大原来的承台面积，以此增加基础的稳定性和承载力，这种方法被称为增补桩基加固法，它不需要抽水筑坝等水下作业，方便安全，且加固效果好。
2.3 人工地基加固法。
当基础下面的地基土松软，不能承受很大荷载，或者沉层土质不良引起基础沉陷时，可采用人工地基加固方法，用来改善提高基础的承载能力。人工地基加固方法很多，一般有以下几种：砂桩法、树根桩法、高压喷射注浆法、灌浆法。
2.4 钢筋混凝土套箍或护套加固法。
当桥梁墩台出现贯通裂缝，为防止裂缝的发展，使之能正常使用，可用钢筋混凝土围带或钢筋进行加固，一般在墩身分设三道围带，间距大致相当于桥墩侧面的宽度，每个围带的宽度根据裂缝情况和大小而定，一般为墩台高度的1/10左右，厚度采用10～20cm。为加强围带与墩台的连接，应在墩台身内埋置直径10～25mm的钢销，埋入深度为钢销直径的20倍左右，把围带的钢筋网扣在钢销上，埋钢销的孔眼要比销径大出15～20mm，先填满销孔再浇注混凝土，同时填塞裂缝。当墩台有严重裂缝及大面积破损、风化、剥落时则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。
2.5 减少桥台滑移的处理方法。
2.5.1 支撑加固法。
当埋置式桥台难以承受土压力而往桥孔方向产生倾斜或滑移时，可采用在河道侧修筑撑壁对桥台进行加固。
2.5.2 新建辅助挡土墙加固法。
对于因桥台台背水平土压力大而引起的桥台倾斜，应设法减少桥台后壁的土压力，可在台背加建一挡土墙，增强挡土能力。
2.5.3 减轻荷载法。
筑于软土地基上的桥台，常由于填土较高，而受到较大侧向土压力作用，从而使桥台产生前移，以致发生倾斜，一般更换台背填土，换置轻质材料回填，减小土压力。
3. 裂缝的修补方法
裂缝修补在旧桥加固中很重要，因为病害总要伴着部分裂缝发展的，对于一般较细较短的裂缝，对结构的影响不大，当处于允许范围内时，应进行封闭处理，一般涂刷水玻璃或环氧树脂；当裂缝宽度大于允许范围时，应采取压力灌浆法灌注环氧树脂胶；如果裂缝发展严重，应查明原因，采取更加合适的处理方法。压力灌浆是以一定的压力，将树脂浆液或水泥浆液灌至裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的，适用于宽度和深度都较大的裂缝。
4. 结语
综上所述，旧桥加固的目的，就是合理的对桥梁前期关键部位的病害进行处理，以达到桥梁的设计荷载，从而以良好的状态进行工作。选择经济合理的加固方法或方案，可以获得显著的技术经济效益。
参考文献
[1] 徐岳，武同乐，张劲泉.桥梁加固后评价方法研究[J].公路交通学报， 2006.
[2] 王国鼎，袁海庆，陈开利.桥梁检测与加固[M] .北京：人民交通出版社， 2003.
[3] 公路工程质量检验评定标准[S]（JTG F80/1-2004）.
[文章编号]1006-7619（2013）06-18-510
[作者简介] 王中选，男，职称：本科，长年从事技术工作。
【关键词】公路；旧桥加固；方法
On the highway bridge reinforcement method
Wang Zhong-xuan
（Henan Yuanyang County Water Conservancy Bureau Yuanyang Henan 453500）
【Abstract】This article describes the main method of the old bridge reinforcement， combined with the actual reinforcement reinforcement explores the working methods and procedures， such as the scope.
【Key words】Highway；Old Bridge reinforcement；Method
随着我国经济的快速发展，近些年我国公路交通的通行量和单车荷载重量均呈快速上升趋势，但我国目前公路桥梁中设计荷载较低的桥梁数量众多，实践证明，采用适当的加固技术和措施可以起到恢复和提高旧桥的承载能力，延长桥梁的使用寿命，本文结合实际，创新了适合公路旧桥维修加固的方法，并且在实际桥梁加固中进行验证，收到良好的社会经济效益。
1. 桥梁上部结构的加固方式
1.1 增大主梁截面惯性矩。
增大主梁截面惯性矩的通用方法是增大主梁截面，这种方法一般采用外包混凝土对主梁进行加固，增大主梁的截面面积，使主梁的截面惯性矩增大。根据加固方式的不同和施工特点，可设计为单侧加固、双侧加固、和三侧加固，也有采用四周全包加固的方法。但这种增大主梁惯性矩的方法也增加了梁的自重，通常采用的加固方式有以下几种：待加固空心板接高法、桥面补强层加固法、在梁板的下部外包钢筋混凝土。
1.2 粘贴加固法。
粘贴加固法将是将钢筋、钢板、碳纤维布等抗拉性能好的强度材料粘贴在梁板的受拉区，使梁、板的整体力学结构性能得到改善。通常使用环氧树脂类粘结剂。使用粘贴加固法可以提高梁板的抗弯性能与抗剪性能。主要采用的加固方式有以下几种：粘贴钢筋加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维布加固法。
1.3 减小梁中内力法。
减小梁中内力法可以提高荷载标准，这种方法主要有以下两种方式：一是增设纵横梁，减小梁板的横向分布系数；二是改变桥梁的结构体系，从而起到减小梁中内力的作用，例如变多跨简支梁为连续梁，在梁适当部位加设撑架，将简支梁或连续梁转换为撑架体系等。
1.3.1 增设纵横梁法。
当桥梁的下部结构仍有潜力而上部结构完好时，可以采用增设纵横梁法，来提高桥梁的承载能力。新增纵梁刚度越大，所分担的荷载也就越多，原主梁的负担也就减轻越多；横梁刚度越大，原主梁的横向分布系数越小，各主梁分担的荷载均匀，提高了桥梁整体的承载能力。
1.3.2 改变结构体系法。
在多跨简支梁结构的桥梁中，在梁端加设了承受负弯矩的钢筋后，可将桥梁板连接起来，改多跨简支梁为多跨连续梁，这样可以减小梁跨中的正弯矩，有效地提高了结构的承载能力；另一种方式是在跨中增设桥墩，从而减小了跨中弯矩，形成两跨连续梁桥，减小了跨中弯矩，提高了承载能力；还可以采用在简支梁或连续梁中可设置八字撑的方式，使其变为斜腿刚架桥，斜撑为结构提供了两个弹性支撑，使原桥一跨变成为三跨，大大减小了桥梁的跨径。
1.4 体外预应力加固法。
体外预应力加固法是在原有桥梁的受拉区设置体外预应力拉杆，拉杆锚于梁的两端，给予梁施加轴向压力和弯矩。因体外预应力所产生的弯矩和原桥中的不利弯矩方向相反，可以抵消一部分荷载应力，从而提高梁的承载能力。这种方法加固后的副作用小，可以有效防止裂缝的发展，提高梁的耐久性。根据施加预应力方式不同，体外预应力加固法可分为：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法三种。
1.5 加强主拱圈法。
加强拱圈法主要针对拱桥，是拱桥加固中最常用的方法，由于现存的旧桥大部分是上承式拱桥，拱圈下部完全暴露，所以从拱圈下部进行加固是非常方便的。一般采用钢筋混凝土在拱下面进行加固，通过锚固筋与桥台联成整体，为了减轻重量，也可以用环氧砂浆将钢筋粘贴在拱腹上，它的抗拉抗压性能好，可以很好的与圬工材料和钢材相结合。但是在拱圈下部加固需要搭设支架，对于不方便的时候，可以采用从拱圈上部加固的方法。由于拱脚处承受负弯矩，因此需要在靠近拱脚的拱背处采用钢筋混凝土加强，厚度可以以拱脚处最厚。由于拱顶承受正弯矩作用，拱顶底部受拉，也可以同时在拱顶底部增加钢筋混凝土补强。对于拱桥加固来说，应该从拱脚到拱顶，对称逐步施工。
1.6 增强横向联系法。
上世纪六十年代，我国建设了大量的双曲拱桥，这种桥梁尽管拥有充分利用材料，减少圬工数量、造型美观等优点，但也有一个致命的缺点，就是横向联系差，容易出现纵向裂缝，因此经过几十年的运营后，很多旧的双曲拱桥桥面都出现了纵向开裂，通常我们采用增强横向联系法对存在这种病害的双曲拱桥进行加固，当然，也可以处理其他横向联系差的梁桥。具体内容是将双曲拱的横系梁改成横隔板，增加横向刚性，另外可以增加横隔板的数量，每隔3至5米设置一道横隔板，此外在拱顶和腹拱墩下面一定要有横隔板，在拱肋接头处也应该设置横隔板。
1.7 锚喷混凝土加固法。
锚喷混凝土加固法是先将锚杆打入拟补强部位结构内，挂设补强钢筋网，然后再借助机械，利用压缩空气将新混凝土混合料，高速喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，与原结构形成组合截面，共同承受外部荷载。锚喷混凝土不需要振捣，当喷射混凝土时，水泥与骨料在高速状态下连续撞击而使混凝土压密，同时采用较小的水灰比（0.4～0.5），使其与混凝土、砖石、钢材产生较高的强度，由于新老混凝土结合牢固，所以能够传递拉应力和剪应力。它适用于加固拱桥桥拱底板。 2. 桥梁下部结构的加固方式
2.1 扩大基础加固法。
扩大桥梁基础底面积的方法称为扩大基础加固法。当基础承载能力不足、埋置太浅，而墩台基础又是圬工或混凝土刚性实体式基础时适用这种方法，扩大基础的底面积应该根据地基强度验算来确定。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，地基强度主要由地基变形计算来加以确定。
2.2 增补桩基加固法。
如果基础是桩柱式基础，在它的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩并扩大原来的承台面积，以此增加基础的稳定性和承载力，这种方法被称为增补桩基加固法，它不需要抽水筑坝等水下作业，方便安全，且加固效果好。
2.3 人工地基加固法。
当基础下面的地基土松软，不能承受很大荷载，或者沉层土质不良引起基础沉陷时，可采用人工地基加固方法，用来改善提高基础的承载能力。人工地基加固方法很多，一般有以下几种：砂桩法、树根桩法、高压喷射注浆法、灌浆法。
2.4 钢筋混凝土套箍或护套加固法。
当桥梁墩台出现贯通裂缝，为防止裂缝的发展，使之能正常使用，可用钢筋混凝土围带或钢筋进行加固，一般在墩身分设三道围带，间距大致相当于桥墩侧面的宽度，每个围带的宽度根据裂缝情况和大小而定，一般为墩台高度的1/10左右，厚度采用10～20cm。为加强围带与墩台的连接，应在墩台身内埋置直径10～25mm的钢销，埋入深度为钢销直径的20倍左右，把围带的钢筋网扣在钢销上，埋钢销的孔眼要比销径大出15～20mm，先填满销孔再浇注混凝土，同时填塞裂缝。当墩台有严重裂缝及大面积破损、风化、剥落时则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。
2.5 减少桥台滑移的处理方法。
2.5.1 支撑加固法。
当埋置式桥台难以承受土压力而往桥孔方向产生倾斜或滑移时，可采用在河道侧修筑撑壁对桥台进行加固。
2.5.2 新建辅助挡土墙加固法。
对于因桥台台背水平土压力大而引起的桥台倾斜，应设法减少桥台后壁的土压力，可在台背加建一挡土墙，增强挡土能力。
2.5.3 减轻荷载法。
筑于软土地基上的桥台，常由于填土较高，而受到较大侧向土压力作用，从而使桥台产生前移，以致发生倾斜，一般更换台背填土，换置轻质材料回填，减小土压力。
3. 裂缝的修补方法
裂缝修补在旧桥加固中很重要，因为病害总要伴着部分裂缝发展的，对于一般较细较短的裂缝，对结构的影响不大，当处于允许范围内时，应进行封闭处理，一般涂刷水玻璃或环氧树脂；当裂缝宽度大于允许范围时，应采取压力灌浆法灌注环氧树脂胶；如果裂缝发展严重，应查明原因，采取更加合适的处理方法。压力灌浆是以一定的压力，将树脂浆液或水泥浆液灌至裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的，适用于宽度和深度都较大的裂缝。
4. 结语
综上所述，旧桥加固的目的，就是合理的对桥梁前期关键部位的病害进行处理，以达到桥梁的设计荷载，从而以良好的状态进行工作。选择经济合理的加固方法或方案，可以获得显著的技术经济效益。
参考文献
[1] 徐岳，武同乐，张劲泉.桥梁加固后评价方法研究[J].公路交通学报， 2006.
[2] 王国鼎，袁海庆，陈开利.桥梁检测与加固[M] .北京：人民交通出版社， 2003.
[3] 公路工程质量检验评定标准[S]（JTG F80/1-2004）.
[文章编号]1006-7619（2013）06-18-510
[作者简介] 王中选，男，职称：本科，长年从事技术工作。