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摘 要在现代桥梁管理中，其后期养护和加固费用往往会占到很大的比重，因而其现代养护和加固措施也成为当下桥梁工程中关注的焦点，因为桥梁除了直接承受车辆、行人等荷载之外，还长期暴露在外部环境之中，与水、空气、酸碱环境等直接接触，本文就将对桥梁的现代养护和加固措施进行分析探讨。
关键词库区河道桥梁；养护加固；喷涂；灌浆；碳纤维
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0132-01
随着我国经济建设的发展，大量的水坝工程不断建设并投入使用，以三峡大坝、黄河小浪底等为代表的大型水利坝体形成了巨大的库区面积，库区内河道长达数百公里，而库区河道桥梁除了直接承受车辆、行人等荷载之外，还长期暴露在外部环境之中，与水、空气、酸碱环境等直接接触，同时桥墩等水下结构长期承受来自库区和坝体之间的远大于普通桥梁的巨大冲击力和压力，这些因素都将对桥梁的结构稳定性、安全性以及合理使用寿命造成危害。因而在大坝库区河道桥梁管理中，其后期养护和加固费用往往会占到很大的比重，关于这个问题，我们可以从以下一些方面进行分析。
1大坝库区河道桥梁的日常维护涉及的内容
大坝库区河道桥梁的日常维护涉及的内容比较庞杂，由简单到复杂，由轻微到严重，大致上来说可以分为四个层次：
1）简单的表面污垢和混凝土风化、剥落等，深入度在3mm以内的，对钢筋混凝土主体性能基本无影响，可以通过清洁器材对桥面和各个构件进行清洗，对于轻微剥落部分，可以刷一层混合水泥砂浆与原桥面找平。
2）桥面及构件出现蜂窝、麻面和空洞，当深入度超过5mm时，应首先将松动、散落的部分清除干净，再向整个蜂窝麻面和空洞内灌注水泥砂浆，当空洞较大时，还需灌注现拌混凝土，待初凝后，再在其表面刷一层水泥砂浆起保护作用。
3）当混凝土破坏、剥落比较严重，已有钢筋暴露在外时，必须对钢筋和混凝土均进行维护。首先用专用的除锈剂去除钢筋表面的锈迹，切记不可采用砂纸、砂轮等磨掉钢筋表面锈迹，这样一方面会影响钢筋的受力性能，同时也不利于钢筋与混凝土的结合与抓接。钢筋处理完毕后，将散落、剥落不完全以及有松动迹象的保护层混凝土全部凿去，边缘留成锯齿形以加强与修补混凝土的咬合，之后再利用混凝土重新进行保护层的修补和填补，若需要时还应该在小范围内支模。重新填补的保护层应注意养护，保证密实和与原保护层良好的结合性。修补完成后，在原保护层和修补保护层表面耍结合砂浆找平。
4）当大坝库区河道桥梁的梁、墩、板等关键构件和纵横向连接件出现开裂、裂缝、混凝土脱落等情况时，必须引起足够重视。首先利用探伤仪等仪器对桥梁构件进行分析，若桥梁力学性能已经明显改变，则必须马上采取加固措施，养护和维修措施不再适用。
若破坏在设计以及规范允许的范围内，则可对裂缝进行修补，一般裂缝可采用高强度砂浆或混凝土灌注，其内加入适量环氧树脂胶加强结合性；当裂缝超过6mm时必须采用压力灌浆法将环氧树脂等灌缝材料和水泥砂浆等灌入，并在裂缝表面以橡胶片材、聚氯乙烯片材等材料封口。对于比较严重的裂缝，还应特别采用聚合物水泥砂浆、环氧浆材、高强水溶性聚氟酯浆材等混合物灌浆，表面以弹性树脂砂浆和和弹性嵌缝材料封口找平。
5）若在检测中发现钢筋混凝土、预应力混凝土梁式桥主架或拱桥的挠度超过规定的允许值（表1）并有严重发展趋势时，应查明原因，经设计计算进行加固或换构件。
2库区河道桥梁的现代加固措施
1）粘贴钢板加固法。当桥梁受力稳定性受到影响或桥体发生不可逆破坏以及桥面裂缝过大已经传统保护层时，可以采用粘贴钢板加固法，利用锚栓将钢板锚固在受损混凝土区域边缘，再以树脂胶、砂浆等粘结剂灌封填充，以加强被破坏部分的强度和韧性以及二次抗裂作用。
2）粘贴碳纤维加团法。粘贴碳纤维法又称CFRP法，其名来源于这种桥梁加固方法的关键材料——碳纤维增强塑料，CFRP是一种性能十分优越的新型钢筋混凝土加固材料，近年来在大型跨海桥梁的加固和修补中得到了广泛的推广。CFRP法充分利用了碳纤维增强塑料良好的力学性能和“高强度轻质量”的特点，通常与树脂类粘贴和嵌缝材料配合使用，构成复合材料，将碳纤维增强塑料粘贴于构件表面，对桥体有着良好的加固和提升力学性能的效果。
需要引起高度重视的是，CFRP法虽然可以改善和提高桥梁构件和整体的强度，但在同时会对钢筋混凝土的受弯结构力学性能产生负面影响，使受弯钢筋混凝土结构的破坏形式由塑性变为脆性，因而在工程实践中，必须利用CFRP的弹性应力一应变关系确定其极限应力，同时对受弯构件的剪力和弯矩进行验算，以避免在正常荷载下受弯构件发生脆性破坏或受剪破坏，这是非常危险的情况，在工程实践中要彻底杜绝其发生。
3）有黏结预应力加固体系（SRAP加固法）。它类似体外预应力的加固技术，是采用锚固于被加固梁体上的高强钢丝，2 ~3股钢绞线或小直径高强度粗钢筋，对梁体施加预加力，然后喷注具有较高抗拉描度的复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体黏结为一体，构成有黏结预应力加固体系。该方法“一定程度上弥补了传统体外预应力方法预应力外露防腐方面的不足”。SRAP加固法是2006年由M&S工业株式会社提出的专利技术，目前在新型桥梁养护加固技术中发展很快，其主要核心材料是SR类加固材料和AP类树脂砂浆，SRAP加固法也是由此得名。SRAP加固法本质上属于体外预应力桥梁加固法，但与普通预应力加固法不同的是它在使用SR类加固材料（如镀锌软钢丝束）锚固在桥体上的角钢的同时，喷住AP类树脂砂浆（如氧化铝聚糖树脂砂浆），使桥体与软钢丝束紧密相连，使相关构件发生反向弯曲，从而形成预应力，这样的方式桥体的预应力比较稳定，力学性能也得到很大改善。桥梁的养护和加固是一个长期且持续的工作，它贯穿于桥梁的整个使用周期的，运用现代化技术加强其养护和加固具有十分重要的意义，相信随着科技的进步，将会涌现出更多的新材料和新技术，推动桥梁养护和加固水平迈上更高的发展平台。
参考文献
[1]刘铭强.论河道桥梁病害诊断与改造加固设计[J].重庆建筑大学学报,2008,4:33-35.
[2]胡新治.桥梁养护技术[J].铁道工程造价管理,2009,3:12-14.
[3]黄桥.桥梁体外预应力加固技术[J].中国工程咨询,2002,3:120-123.
[4]熊偉,朱康武.库区桥梁工程养护与加固[J].基建优化,2007,6:21-23
[5]刘晓君.SRAP技术在桥梁养护中的运用[J].建筑经济,2008,5:22-25.
作者简介
陈青锋（1982—），男，汉族，大学本科，籍贯：湖北省红安县，助理工程师，主要从事水利水电工程，设计方面工作。
关键词库区河道桥梁；养护加固；喷涂；灌浆；碳纤维
中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0132-01
随着我国经济建设的发展，大量的水坝工程不断建设并投入使用，以三峡大坝、黄河小浪底等为代表的大型水利坝体形成了巨大的库区面积，库区内河道长达数百公里，而库区河道桥梁除了直接承受车辆、行人等荷载之外，还长期暴露在外部环境之中，与水、空气、酸碱环境等直接接触，同时桥墩等水下结构长期承受来自库区和坝体之间的远大于普通桥梁的巨大冲击力和压力，这些因素都将对桥梁的结构稳定性、安全性以及合理使用寿命造成危害。因而在大坝库区河道桥梁管理中，其后期养护和加固费用往往会占到很大的比重，关于这个问题，我们可以从以下一些方面进行分析。
1大坝库区河道桥梁的日常维护涉及的内容
大坝库区河道桥梁的日常维护涉及的内容比较庞杂，由简单到复杂，由轻微到严重，大致上来说可以分为四个层次：
1）简单的表面污垢和混凝土风化、剥落等，深入度在3mm以内的，对钢筋混凝土主体性能基本无影响，可以通过清洁器材对桥面和各个构件进行清洗，对于轻微剥落部分，可以刷一层混合水泥砂浆与原桥面找平。
2）桥面及构件出现蜂窝、麻面和空洞，当深入度超过5mm时，应首先将松动、散落的部分清除干净，再向整个蜂窝麻面和空洞内灌注水泥砂浆，当空洞较大时，还需灌注现拌混凝土，待初凝后，再在其表面刷一层水泥砂浆起保护作用。
3）当混凝土破坏、剥落比较严重，已有钢筋暴露在外时，必须对钢筋和混凝土均进行维护。首先用专用的除锈剂去除钢筋表面的锈迹，切记不可采用砂纸、砂轮等磨掉钢筋表面锈迹，这样一方面会影响钢筋的受力性能，同时也不利于钢筋与混凝土的结合与抓接。钢筋处理完毕后，将散落、剥落不完全以及有松动迹象的保护层混凝土全部凿去，边缘留成锯齿形以加强与修补混凝土的咬合，之后再利用混凝土重新进行保护层的修补和填补，若需要时还应该在小范围内支模。重新填补的保护层应注意养护，保证密实和与原保护层良好的结合性。修补完成后，在原保护层和修补保护层表面耍结合砂浆找平。
4）当大坝库区河道桥梁的梁、墩、板等关键构件和纵横向连接件出现开裂、裂缝、混凝土脱落等情况时，必须引起足够重视。首先利用探伤仪等仪器对桥梁构件进行分析，若桥梁力学性能已经明显改变，则必须马上采取加固措施，养护和维修措施不再适用。
若破坏在设计以及规范允许的范围内，则可对裂缝进行修补，一般裂缝可采用高强度砂浆或混凝土灌注，其内加入适量环氧树脂胶加强结合性；当裂缝超过6mm时必须采用压力灌浆法将环氧树脂等灌缝材料和水泥砂浆等灌入，并在裂缝表面以橡胶片材、聚氯乙烯片材等材料封口。对于比较严重的裂缝，还应特别采用聚合物水泥砂浆、环氧浆材、高强水溶性聚氟酯浆材等混合物灌浆，表面以弹性树脂砂浆和和弹性嵌缝材料封口找平。
5）若在检测中发现钢筋混凝土、预应力混凝土梁式桥主架或拱桥的挠度超过规定的允许值（表1）并有严重发展趋势时，应查明原因，经设计计算进行加固或换构件。
2库区河道桥梁的现代加固措施
1）粘贴钢板加固法。当桥梁受力稳定性受到影响或桥体发生不可逆破坏以及桥面裂缝过大已经传统保护层时，可以采用粘贴钢板加固法，利用锚栓将钢板锚固在受损混凝土区域边缘，再以树脂胶、砂浆等粘结剂灌封填充，以加强被破坏部分的强度和韧性以及二次抗裂作用。
2）粘贴碳纤维加团法。粘贴碳纤维法又称CFRP法，其名来源于这种桥梁加固方法的关键材料——碳纤维增强塑料，CFRP是一种性能十分优越的新型钢筋混凝土加固材料，近年来在大型跨海桥梁的加固和修补中得到了广泛的推广。CFRP法充分利用了碳纤维增强塑料良好的力学性能和“高强度轻质量”的特点，通常与树脂类粘贴和嵌缝材料配合使用，构成复合材料，将碳纤维增强塑料粘贴于构件表面，对桥体有着良好的加固和提升力学性能的效果。
需要引起高度重视的是，CFRP法虽然可以改善和提高桥梁构件和整体的强度，但在同时会对钢筋混凝土的受弯结构力学性能产生负面影响，使受弯钢筋混凝土结构的破坏形式由塑性变为脆性，因而在工程实践中，必须利用CFRP的弹性应力一应变关系确定其极限应力，同时对受弯构件的剪力和弯矩进行验算，以避免在正常荷载下受弯构件发生脆性破坏或受剪破坏，这是非常危险的情况，在工程实践中要彻底杜绝其发生。
3）有黏结预应力加固体系（SRAP加固法）。它类似体外预应力的加固技术，是采用锚固于被加固梁体上的高强钢丝，2 ~3股钢绞线或小直径高强度粗钢筋，对梁体施加预加力，然后喷注具有较高抗拉描度的复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体黏结为一体，构成有黏结预应力加固体系。该方法“一定程度上弥补了传统体外预应力方法预应力外露防腐方面的不足”。SRAP加固法是2006年由M&S工业株式会社提出的专利技术，目前在新型桥梁养护加固技术中发展很快，其主要核心材料是SR类加固材料和AP类树脂砂浆，SRAP加固法也是由此得名。SRAP加固法本质上属于体外预应力桥梁加固法，但与普通预应力加固法不同的是它在使用SR类加固材料（如镀锌软钢丝束）锚固在桥体上的角钢的同时，喷住AP类树脂砂浆（如氧化铝聚糖树脂砂浆），使桥体与软钢丝束紧密相连，使相关构件发生反向弯曲，从而形成预应力，这样的方式桥体的预应力比较稳定，力学性能也得到很大改善。桥梁的养护和加固是一个长期且持续的工作，它贯穿于桥梁的整个使用周期的，运用现代化技术加强其养护和加固具有十分重要的意义，相信随着科技的进步，将会涌现出更多的新材料和新技术，推动桥梁养护和加固水平迈上更高的发展平台。
参考文献
[1]刘铭强.论河道桥梁病害诊断与改造加固设计[J].重庆建筑大学学报,2008,4:33-35.
[2]胡新治.桥梁养护技术[J].铁道工程造价管理,2009,3:12-14.
[3]黄桥.桥梁体外预应力加固技术[J].中国工程咨询,2002,3:120-123.
[4]熊偉,朱康武.库区桥梁工程养护与加固[J].基建优化,2007,6:21-23
[5]刘晓君.SRAP技术在桥梁养护中的运用[J].建筑经济,2008,5:22-25.
作者简介
陈青锋（1982—），男，汉族，大学本科，籍贯：湖北省红安县，助理工程师，主要从事水利水电工程，设计方面工作。