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摘要：随着国民经济不断发展，道路通行量不断增加，尤其是重型车辆的日益增多，使得相当一部分桥梁不能满足使用要求，这是我国目前道路发展过程中所面临的突出问题，对于道路桥梁，全部重建既不现实也不科学，而通过适当的加固技术可以有效提高旧桥的承载能力，满足现代交通运输的需求。本文通过对道路桥梁结构损害的原因进行分析，阐述了桥梁加固原则，并对工程中常用加固措施进行详细分析，希望本文对桥梁加固的设计提供一定的借鉴.
Abstract: With more traffic volumes, especially heavy vehicles on the way, it is becoming increasing difficult for many bridges to carry on, which is a tough challenge. While it is neither realistic nor scientific to rebuild all of them. The solution is to enforce aged bridge with more carrying ability to meet growing demand. The article is some works on them by analyzing the damage behind, discussing related principles and introducing some measures in details, hopefully it will be some reference to the future design.
关键字：桥梁结构加固；方法；措施；原则
Key Words: enforcement of bridge structure, method, measures, principles
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
随着我国社会经济的不断进步，道路交通量不断递增，加之我国道路行驶车辆的轴重有不断增加的趋势，势必对道路桥梁结构物等造成不利影响，我国早期修建的桥梁往往设计标准较低，加之在使用过程中的老化、破损等，已不能满足现代交通运输的需求。如果将所有不满足承载要求的桥梁进行重建，不仅要耗费大量的资金，需要耗费的工期较长，已有研究表明，对部分满足要求的旧桥进行加固，可以有效提高桥梁的承载能力，不仅可以满足交通需要，而且相对造价较低，工程效果良好。
1 桥梁结构常见病害及其原因
（1）桥梁老化。桥梁在使用的过程中，随着时间的推移，其自身会不断老化，其承载能力、刚度、延性等性能不断降低，这是不可避免的。
（2）设计或施工不当。有些桥梁在设计或者施工的过程中处理不当，存在一定的缺陷，这些缺陷在桥梁的初期运营期间可能表现的不明显，但是会随着运营时间的延长，桥梁会出现各种各样的病害。
（3）外力因素引起桥梁的损坏。桥梁在运营期间可能会遇见各种不可预期的自然病害，例如泥石流、洪水、船舶冲撞、地震等，或者桥梁基础经过采矿沉陷区，会引起桥梁结构出现局部损伤。
（4）桥梁超负荷运营。在桥梁的设计过程中对于后期可能出现的交通量预估不顾，随着经济的不断发展，道路上行驶的车辆的轴重不断增加，这使得桥梁出于超负荷运营的状态，加速了桥梁的损伤。
（5）桥梁建材质量不好。个别桥梁在建设的过程中，由于管理及施工水平较低，在建设过程中存在偷工减料、以次充好的现象，这对桥梁的正常运营呆了极大的隐患。
图1 桥梁病害原因
2 桥梁结构加固原则
（1）在确定桥梁的加固方案之前，要对现有桥梁加固的可行性进行深入研究，确定桥梁结构是否处于弹性工作状态，是否存在疲劳破坏现象；（2）需要收集现有桥梁所有的原设计资料，包括原有地质勘探文件、桥梁设计图纸等，检验桥梁是否按照设计图纸施工；（3）对桥梁结构加固方案进行经济分析，通过技术及经济必选，选择技术与经济良好的方案；（4）桥梁结构加固的设计及施工应尽量不损坏原有桥梁结构，减少对原结构的扰动，避免不必要的拆除；（5）在加固施工中，应采取必要的安全控制措施，确保施工人员及桥梁结构的安全.
3 桥梁结构加固常用措施及方法
桥梁加固措施的选择需综合考虑桥梁的损坏类型、桥梁类型、加固位置等因素。按照加固位置的不同可将常用桥梁结构加固的措施分为桥梁上部结构加固及桥梁下部结构加固。其中，桥梁上部结构常用加固的方法包括：体外预应力加固方法、转换桥梁体系方法、增加桥梁构件加固方法、碳纤维加固法、钢板加固法等；而桥梁下部结构常用的加固方法包括扩大基础加固法、钢筋混凝土套箍加固法、注浆加固法等。
3.1 上部结构加固
（1）体外预应力加固方法
体外预应力加固桥梁的基本工作原理是通过在桥梁的下部受拉区域设置预应力材料，从而使桥梁产生偏心预应力，使桥梁发生上拱，抵消由于桥梁上部结构自重产生的应力，从而改善桥梁结构的受力状况，提高桥梁的承载能力。该种方法可以在小幅度增加桥梁结构自重的情况下，大幅度提高桥梁的刚度及抗裂性能。
常用的体外预应力加固方法包括下撑式预应力拉杆及体外预应力钢丝束加固。
（2）转换桥梁体系加固法
转换桥梁体系加固方法是指通过改造，是桥梁的受力体系发生变化，例如将梁桥转换为梁拱组合体系，简支梁桥转化为连续梁体系，增加辅助桥墩等，从而缩短桥梁的跨径，在原有桥梁的中间增加新的支撑点，从而提高桥梁结构的承载能力。
（3）增加桥梁截面加固方法
增加桥梁界面加固的方法是通过在混凝土桥梁的表面增加一部分混凝土，从而增大桥梁构件的尺寸，使新增加的混凝土与原有的桥梁共同受力，这样能够更加有效提高桥梁构件的刚度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。
（4）碳纤维加固法
所谓碳纤维加固法是指将碳纤维通过高性能的粘结剂粘贴到桥梁结构表面，对桥梁结构起到加筋的作用，在车辆荷载或者桥梁自重的作用下，碳纤维与桥梁结构共同受力，碳纤维可分担桥梁所承受部分荷载，从而提高桥梁结构的承载能力，达到补强的目的。
桥梁加固用碳纤维应具有耐腐蚀、耐疲劳、强度高等物化特性，采用碳纤维加固方法具有施工速度快，施工操作简单等优点，而且碳纤维施工对桥梁的扰动较小，可以有效提高桥梁结构的承载能力。
（5）钢板加固法
钢板加固法工作原理类似于体外预应力加固法，即通过粘结剂后者锚栓将钢板粘固定到桥梁结构的受拉边缘或者结构承载能力薄弱部位，使钢板与桥梁形成整体，提高桥梁的承载能力。采用粘结剂的方法称为粘贴钢板加固法，采用螺栓固定的方法称为螺栓钢板加固法。由于钢板可以有效提高桥梁的抗拉刚度，从而减小桥梁结构物的挠度，限制桥梁裂缝的进一步发展。该方法施工简单，而且施工工期较短，费用较低，对桥梁荷载增加较少。采用粘结钢板加固法时应选用耐久性良好、粘结质量良好的粘结剂。
在桥梁的加固中，针对同一桥梁的不同部位、不同构件、不同损坏原因，可以同时采用不同的加固方法，以有效提高桥梁的承载能力。
3.2 下部结构加固
（1）扩大基础加固法
对于桥梁基础埋深较浅或者承载能力不足的情况，可以通过扩大基础的方法对桥梁进行加固。扩大基础加固法施工较为简单，但是由于需要將新老基础结合成一体共同承受上部结构的荷载，加固效果不易控制，且加固费用较高。
（2）钢筋混凝土套箍加固法
桥梁墩台由于基础埋深较浅，或者由于施工质量等原因出现开裂的情况时，可以采用钢筋混凝土套箍加固的方法对墩台进行加固，增加结构尺寸，提高结构的整体刚度。
（3）注浆加固法
所谓注浆加固法，即通过带有喷嘴的注浆管将水泥浆液以高压的方式将一定比例的拌合料喷射到结构物表面，凝结硬化形成混凝土，该方法具有效果良好，成本较低，施工便捷等优点，在我国桥梁墩台加固中得到了广泛的应用。
4 结束语
工程实践表明，采用适当的桥梁加固措施，可以有效提高旧桥的承载能力，从而延长桥梁的使用寿命，满足交通运输的需要。在桥梁结构加固的设计中应综合利用各种加固方法，减少桥梁负担，减少施工工期，另外兼顾桥梁加固措施的耐久性，保证公路交通的通畅运行。
参考文献：
[1] JTG/TJ22-2008.公路桥梁加固规范[S]
[2]胡尔华.桥梁加固的方法探讨[J].山西科技,2011,(26)
[3]汤轲.公路桥梁加固的现状与特点研究[J].交通科技,2010,10
[4]林俊奎,林生浅.析桥梁加固改造技术与方法[J].广东建材,2010,6
[5]史迎青.桥梁加固的研究及应用[M].合肥工业大学，2010.03
Abstract: With more traffic volumes, especially heavy vehicles on the way, it is becoming increasing difficult for many bridges to carry on, which is a tough challenge. While it is neither realistic nor scientific to rebuild all of them. The solution is to enforce aged bridge with more carrying ability to meet growing demand. The article is some works on them by analyzing the damage behind, discussing related principles and introducing some measures in details, hopefully it will be some reference to the future design.
关键字：桥梁结构加固；方法；措施；原则
Key Words: enforcement of bridge structure, method, measures, principles
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
随着我国社会经济的不断进步，道路交通量不断递增，加之我国道路行驶车辆的轴重有不断增加的趋势，势必对道路桥梁结构物等造成不利影响，我国早期修建的桥梁往往设计标准较低，加之在使用过程中的老化、破损等，已不能满足现代交通运输的需求。如果将所有不满足承载要求的桥梁进行重建，不仅要耗费大量的资金，需要耗费的工期较长，已有研究表明，对部分满足要求的旧桥进行加固，可以有效提高桥梁的承载能力，不仅可以满足交通需要，而且相对造价较低，工程效果良好。
1 桥梁结构常见病害及其原因
（1）桥梁老化。桥梁在使用的过程中，随着时间的推移，其自身会不断老化，其承载能力、刚度、延性等性能不断降低，这是不可避免的。
（2）设计或施工不当。有些桥梁在设计或者施工的过程中处理不当，存在一定的缺陷，这些缺陷在桥梁的初期运营期间可能表现的不明显，但是会随着运营时间的延长，桥梁会出现各种各样的病害。
（3）外力因素引起桥梁的损坏。桥梁在运营期间可能会遇见各种不可预期的自然病害，例如泥石流、洪水、船舶冲撞、地震等，或者桥梁基础经过采矿沉陷区，会引起桥梁结构出现局部损伤。
（4）桥梁超负荷运营。在桥梁的设计过程中对于后期可能出现的交通量预估不顾，随着经济的不断发展，道路上行驶的车辆的轴重不断增加，这使得桥梁出于超负荷运营的状态，加速了桥梁的损伤。
（5）桥梁建材质量不好。个别桥梁在建设的过程中，由于管理及施工水平较低，在建设过程中存在偷工减料、以次充好的现象，这对桥梁的正常运营呆了极大的隐患。
图1 桥梁病害原因
2 桥梁结构加固原则
（1）在确定桥梁的加固方案之前，要对现有桥梁加固的可行性进行深入研究，确定桥梁结构是否处于弹性工作状态，是否存在疲劳破坏现象；（2）需要收集现有桥梁所有的原设计资料，包括原有地质勘探文件、桥梁设计图纸等，检验桥梁是否按照设计图纸施工；（3）对桥梁结构加固方案进行经济分析，通过技术及经济必选，选择技术与经济良好的方案；（4）桥梁结构加固的设计及施工应尽量不损坏原有桥梁结构，减少对原结构的扰动，避免不必要的拆除；（5）在加固施工中，应采取必要的安全控制措施，确保施工人员及桥梁结构的安全.
3 桥梁结构加固常用措施及方法
桥梁加固措施的选择需综合考虑桥梁的损坏类型、桥梁类型、加固位置等因素。按照加固位置的不同可将常用桥梁结构加固的措施分为桥梁上部结构加固及桥梁下部结构加固。其中，桥梁上部结构常用加固的方法包括：体外预应力加固方法、转换桥梁体系方法、增加桥梁构件加固方法、碳纤维加固法、钢板加固法等；而桥梁下部结构常用的加固方法包括扩大基础加固法、钢筋混凝土套箍加固法、注浆加固法等。
3.1 上部结构加固
（1）体外预应力加固方法
体外预应力加固桥梁的基本工作原理是通过在桥梁的下部受拉区域设置预应力材料，从而使桥梁产生偏心预应力，使桥梁发生上拱，抵消由于桥梁上部结构自重产生的应力，从而改善桥梁结构的受力状况，提高桥梁的承载能力。该种方法可以在小幅度增加桥梁结构自重的情况下，大幅度提高桥梁的刚度及抗裂性能。
常用的体外预应力加固方法包括下撑式预应力拉杆及体外预应力钢丝束加固。
（2）转换桥梁体系加固法
转换桥梁体系加固方法是指通过改造，是桥梁的受力体系发生变化，例如将梁桥转换为梁拱组合体系，简支梁桥转化为连续梁体系，增加辅助桥墩等，从而缩短桥梁的跨径，在原有桥梁的中间增加新的支撑点，从而提高桥梁结构的承载能力。
（3）增加桥梁截面加固方法
增加桥梁界面加固的方法是通过在混凝土桥梁的表面增加一部分混凝土，从而增大桥梁构件的尺寸，使新增加的混凝土与原有的桥梁共同受力，这样能够更加有效提高桥梁构件的刚度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。
（4）碳纤维加固法
所谓碳纤维加固法是指将碳纤维通过高性能的粘结剂粘贴到桥梁结构表面，对桥梁结构起到加筋的作用，在车辆荷载或者桥梁自重的作用下，碳纤维与桥梁结构共同受力，碳纤维可分担桥梁所承受部分荷载，从而提高桥梁结构的承载能力，达到补强的目的。
桥梁加固用碳纤维应具有耐腐蚀、耐疲劳、强度高等物化特性，采用碳纤维加固方法具有施工速度快，施工操作简单等优点，而且碳纤维施工对桥梁的扰动较小，可以有效提高桥梁结构的承载能力。
（5）钢板加固法
钢板加固法工作原理类似于体外预应力加固法，即通过粘结剂后者锚栓将钢板粘固定到桥梁结构的受拉边缘或者结构承载能力薄弱部位，使钢板与桥梁形成整体，提高桥梁的承载能力。采用粘结剂的方法称为粘贴钢板加固法，采用螺栓固定的方法称为螺栓钢板加固法。由于钢板可以有效提高桥梁的抗拉刚度，从而减小桥梁结构物的挠度，限制桥梁裂缝的进一步发展。该方法施工简单，而且施工工期较短，费用较低，对桥梁荷载增加较少。采用粘结钢板加固法时应选用耐久性良好、粘结质量良好的粘结剂。
在桥梁的加固中，针对同一桥梁的不同部位、不同构件、不同损坏原因，可以同时采用不同的加固方法，以有效提高桥梁的承载能力。
3.2 下部结构加固
（1）扩大基础加固法
对于桥梁基础埋深较浅或者承载能力不足的情况，可以通过扩大基础的方法对桥梁进行加固。扩大基础加固法施工较为简单，但是由于需要將新老基础结合成一体共同承受上部结构的荷载，加固效果不易控制，且加固费用较高。
（2）钢筋混凝土套箍加固法
桥梁墩台由于基础埋深较浅，或者由于施工质量等原因出现开裂的情况时，可以采用钢筋混凝土套箍加固的方法对墩台进行加固，增加结构尺寸，提高结构的整体刚度。
（3）注浆加固法
所谓注浆加固法，即通过带有喷嘴的注浆管将水泥浆液以高压的方式将一定比例的拌合料喷射到结构物表面，凝结硬化形成混凝土，该方法具有效果良好，成本较低，施工便捷等优点，在我国桥梁墩台加固中得到了广泛的应用。
4 结束语
工程实践表明，采用适当的桥梁加固措施，可以有效提高旧桥的承载能力，从而延长桥梁的使用寿命，满足交通运输的需要。在桥梁结构加固的设计中应综合利用各种加固方法，减少桥梁负担，减少施工工期，另外兼顾桥梁加固措施的耐久性，保证公路交通的通畅运行。
参考文献：
[1] JTG/TJ22-2008.公路桥梁加固规范[S]
[2]胡尔华.桥梁加固的方法探讨[J].山西科技,2011,(26)
[3]汤轲.公路桥梁加固的现状与特点研究[J].交通科技,2010,10
[4]林俊奎,林生浅.析桥梁加固改造技术与方法[J].广东建材,2010,6
[5]史迎青.桥梁加固的研究及应用[M].合肥工业大学，2010.03