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摘要 本文综述了旧桥桥跨结构加固的几种国内常用的方法，并对其优缺点及应用前景进行了评述；简述了旧桥桥跨结构的加固方法。
关键词 旧桥 加固 环氧树脂砂浆 体外预应力 CFRP粘碳纤维
中图分类号：U445 文献标识码：A
1 前言
桥梁结构的多样性和桥梁病害及破坏形式的复杂性，决定了旧桥加固是一项十分复杂而又细致，并具有极大靈活性的工作。旧桥加固随需要考虑的因素和涉及的问题很多，但总的目标相同：通过对桥梁结构物的加固，改善结构物性能、恢复或提高桥梁结构的安全度、提高其承载能力和通过能力，以延长桥梁的使用寿命，满足并适应交通运输的发展要求。
近年来，桥梁在运营使用过程中，由于交通量的急剧增加及超载的普遍出现等原因，桥跨结构产生了较大的损坏，承载力耐久度降低，通过能力已不能满足要求。解决以上问题的方法，一是拆除旧桥后重建，二是采取加固措施；相对而言，前者造价高，施工费时费工，后者费用会节省很多，一般为新建桥梁的1/10到1/30，并且对交通的影响较前者小。旧桥加固新材料新方法的研究，为节约资金，充分利用旧桥性能有重要的意义。
2 正文
2.1 桥跨结构的加固
2.1.1环氧树脂砂浆加固
环氧树脂是一种线性高分子化合物，通常是呈黄色至青铜色的粘液体或固体，其主要用途是粘合、浇筑、层压、密封。适用于板底漏筋、裂缝，基础台身腐蚀开裂。养护维修，用来封闭细小裂缝，粘贴其他材料，在构建表面形成防水防腐蚀隔离层。
国外在环氧树脂砂浆的研究和应用方面发展十分迅速，它们的产品具有品种繁多、性能优良、施工简单、使用范围广泛等特点。瑞士规定所有铁路轨枕和电缆管道等都必须采用环氧砂浆或树脂混凝土；日本近年来在这方面的研究和应用发展很快，现已广泛应用于电讯、电力、水利及煤气等工业领域；英国和德国等西方发达国家在这方面的研究和应用较早，现已广泛应用于旧桥加固、公路路面处理、水坝坝面、水工建筑物过流面、水电站消力池的保护等方面。
2.1.2体外预应力加固
体外预应力加固有施工工艺简单、干扰交通少、所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显等优点，能大幅度提高或恢复桥梁的承载能力，对原结构损伤小，可以做到不影响桥下净空、不增加路面标高，它适用于正截面受弯承载力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀、梁抗弯刚度不足导致的梁挠度超过规范或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规范规定、梁斜截面受剪承载力不足等情况。
体外预应力加固法是一种主动加固法，能较大幅度的提高构件的承载能力，且施工简单方便，在加固方法选择过程中，宜优先考虑。体外预应力加固的法因其可操作性、经济性、安全性等优点，在国际上已开始应用，我国在这方面的研究尚不完善，研究经验及实践也较少，但它具有十分明显的经济和社会效益。
2.1.3粘碳纤维与粘钢加固
碳纤维增强聚合物（Carbon Fibre Reinforced Polymer 简称CFRP，也称碳纤维增强塑料）是由树脂类材料粘聚高抗拉强度的碳纤维束而成的。粘碳纤维（CFRP）片材具有轻质高强、操作简单、易于粘贴、不锈蚀的优点，可用于抗弯、抗剪、抗压（偏心受压）及抗震等多种形式的加固，该方法适用于混凝土梁桥、板桥的抗弯和抗剪加固。对于配筋率较低或钢筋锈蚀严重的旧桥，加固效果尤为显著；还适用于混凝土墩柱的抗剪、抗压补强，抗震延性补强以及地震破坏后的修复等。
粘钢加固是用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。近年来，粘贴钢板加固法在加固、修补结构工程中的应用发展较快，将钢板粘贴在混凝土受拉区，对提高构件的抗拉强度有特别显著的效果。
粘碳纤维新技术的研究和工程应用近几年的发展特别迅速，但粘贴钢板加固混凝土结构作为一项成熟的加固方法，仍有其相对的优势，自《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》颁布以来，大有取代粘钢加固的势头，相信，随着科技的发展和新材料不断深入的研究，粘碳纤维在将来旧桥加固中会有其广阔的应用空间。
2.1.4其他加固方法
如：外包钢加固法（施工简便，效果直观明显、对施工环境影响小、成本低，不显著增大原构件截面尺寸和自重，但可大幅提高其承载能力）；
增大截面和配筋的加固法（用于梁板桥及拱桥拱肋的加固）；
增加构件的加固法（加固效果明显，但需拆除桥面铺装，凿除翼缘板，施工复杂，工程量大，施工期内需中断交通）；
改变结构受力体系加固法（简支转连续法，将多跨简支梁高中为桥面连续简支梁体系，增加辅助墩法，八字支撑法，将梁式桥转换为梁拱组合体系，改桥为涵洞加固，钢索斜拉加固）；
桥面补强层加固法（主梁或桥面板承载力不足，刚度不够，或铰接梁、板的铰缝不能有效传力时采用的加固方法，主要使用于中小跨径的桥梁）。
以上方法已在实际工程中大量应用，不再赘述。
2.2墩台与基础的加固
2.2.1扩大基础加固
桥梁基础扩大底面积的加固方法，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基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀那个，并且地基土质比较坚实时，可以采用扩大基础法进行加固。
扩大基础加固法，施工比较简单。但缺点是它必须使新老基础连成一个共同承受上部荷载，故其加固费用较高，而且加固效果也不易控制。
2.2.2增补桩基加固法
当地基承载力不够，为提高地基承载力，对桩基基础可增桩基（钻孔桩或打入桩）并扩大原承台，使墩台的压力部分传递至新桩基。在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩，并扩大原承台，并将承台与桩顶连接在一起，以此提高基础承载力，增加基础稳定性。
这种加固方法是提高基础承载力及增加基础稳定性比较可靠的方法，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。
2.2.3高压旋喷注浆加固法
高压旋喷注浆，就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置，旋转并以一定的速度提升，同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割并搅碎土层，使其成颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而对地基进行加固的一种加固方法。
旋喷注浆加固法，用途广泛，加固地基的质量可靠而且效果好，成本低，加固效果明显，且施工便捷，故目前已逐渐成为我国常用的对桥梁墩台基础处理方法之一。
3 结语
桥梁加固技术是一门新的学科，桥梁加固设计中有许多未定因素，而且新旧结构共同作用和应力滞后等问题仍需要进一步的研究，特别是一些新材料、新技术出现也需要我们很好的运用到工程实践中去，并不断的加以总结。桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并隧其发展的新课题，桥梁加固能够节省三材，较少圬工废料对环境的污染，缩短工期，不建便道，不中断交通，不占用农田等产生的直接或间接的经济效益和社会效益。因此，作为工程设计人员要对桥梁加固技术进行更深入的研究，更好及时的为现代交通运输服务。
4 参考文献
[1] 曹蔚卿 环氧树脂在旧桥加固中的应用 山西建筑 2011
[2] 崔建生 粘钢与粘碳纤维片材加固混凝土结构的设计 南通市建筑科学研究所有限公司 2004
[3] 黄丹宁 环氧树脂加固桥梁施工方法 广西玉林市城区公路局 2010
[4] 杨丽 环氧树脂类材料在桥梁加固工程中的应用 山西省高速公路管理局 2003
[5] 孔令杰 浅谈旧桥加固技术 龙建路桥第一工程有限公司 2012
[6] 张辉 刘洪宇 段振忠 CFRP加固混凝土结构的界面力学性能研究 山西建筑 2012
[7] 孙光 公路旧桥加固与管理方法探析 衡水市公路工程质量监督站 2012
关键词 旧桥 加固 环氧树脂砂浆 体外预应力 CFRP粘碳纤维
中图分类号：U445 文献标识码：A
1 前言
桥梁结构的多样性和桥梁病害及破坏形式的复杂性，决定了旧桥加固是一项十分复杂而又细致，并具有极大靈活性的工作。旧桥加固随需要考虑的因素和涉及的问题很多，但总的目标相同：通过对桥梁结构物的加固，改善结构物性能、恢复或提高桥梁结构的安全度、提高其承载能力和通过能力，以延长桥梁的使用寿命，满足并适应交通运输的发展要求。
近年来，桥梁在运营使用过程中，由于交通量的急剧增加及超载的普遍出现等原因，桥跨结构产生了较大的损坏，承载力耐久度降低，通过能力已不能满足要求。解决以上问题的方法，一是拆除旧桥后重建，二是采取加固措施；相对而言，前者造价高，施工费时费工，后者费用会节省很多，一般为新建桥梁的1/10到1/30，并且对交通的影响较前者小。旧桥加固新材料新方法的研究，为节约资金，充分利用旧桥性能有重要的意义。
2 正文
2.1 桥跨结构的加固
2.1.1环氧树脂砂浆加固
环氧树脂是一种线性高分子化合物，通常是呈黄色至青铜色的粘液体或固体，其主要用途是粘合、浇筑、层压、密封。适用于板底漏筋、裂缝，基础台身腐蚀开裂。养护维修，用来封闭细小裂缝，粘贴其他材料，在构建表面形成防水防腐蚀隔离层。
国外在环氧树脂砂浆的研究和应用方面发展十分迅速，它们的产品具有品种繁多、性能优良、施工简单、使用范围广泛等特点。瑞士规定所有铁路轨枕和电缆管道等都必须采用环氧砂浆或树脂混凝土；日本近年来在这方面的研究和应用发展很快，现已广泛应用于电讯、电力、水利及煤气等工业领域；英国和德国等西方发达国家在这方面的研究和应用较早，现已广泛应用于旧桥加固、公路路面处理、水坝坝面、水工建筑物过流面、水电站消力池的保护等方面。
2.1.2体外预应力加固
体外预应力加固有施工工艺简单、干扰交通少、所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显等优点，能大幅度提高或恢复桥梁的承载能力，对原结构损伤小，可以做到不影响桥下净空、不增加路面标高，它适用于正截面受弯承载力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀、梁抗弯刚度不足导致的梁挠度超过规范或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规范规定、梁斜截面受剪承载力不足等情况。
体外预应力加固法是一种主动加固法，能较大幅度的提高构件的承载能力，且施工简单方便，在加固方法选择过程中，宜优先考虑。体外预应力加固的法因其可操作性、经济性、安全性等优点，在国际上已开始应用，我国在这方面的研究尚不完善，研究经验及实践也较少，但它具有十分明显的经济和社会效益。
2.1.3粘碳纤维与粘钢加固
碳纤维增强聚合物（Carbon Fibre Reinforced Polymer 简称CFRP，也称碳纤维增强塑料）是由树脂类材料粘聚高抗拉强度的碳纤维束而成的。粘碳纤维（CFRP）片材具有轻质高强、操作简单、易于粘贴、不锈蚀的优点，可用于抗弯、抗剪、抗压（偏心受压）及抗震等多种形式的加固，该方法适用于混凝土梁桥、板桥的抗弯和抗剪加固。对于配筋率较低或钢筋锈蚀严重的旧桥，加固效果尤为显著；还适用于混凝土墩柱的抗剪、抗压补强，抗震延性补强以及地震破坏后的修复等。
粘钢加固是用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。近年来，粘贴钢板加固法在加固、修补结构工程中的应用发展较快，将钢板粘贴在混凝土受拉区，对提高构件的抗拉强度有特别显著的效果。
粘碳纤维新技术的研究和工程应用近几年的发展特别迅速，但粘贴钢板加固混凝土结构作为一项成熟的加固方法，仍有其相对的优势，自《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》颁布以来，大有取代粘钢加固的势头，相信，随着科技的发展和新材料不断深入的研究，粘碳纤维在将来旧桥加固中会有其广阔的应用空间。
2.1.4其他加固方法
如：外包钢加固法（施工简便，效果直观明显、对施工环境影响小、成本低，不显著增大原构件截面尺寸和自重，但可大幅提高其承载能力）；
增大截面和配筋的加固法（用于梁板桥及拱桥拱肋的加固）；
增加构件的加固法（加固效果明显，但需拆除桥面铺装，凿除翼缘板，施工复杂，工程量大，施工期内需中断交通）；
改变结构受力体系加固法（简支转连续法，将多跨简支梁高中为桥面连续简支梁体系，增加辅助墩法，八字支撑法，将梁式桥转换为梁拱组合体系，改桥为涵洞加固，钢索斜拉加固）；
桥面补强层加固法（主梁或桥面板承载力不足，刚度不够，或铰接梁、板的铰缝不能有效传力时采用的加固方法，主要使用于中小跨径的桥梁）。
以上方法已在实际工程中大量应用，不再赘述。
2.2墩台与基础的加固
2.2.1扩大基础加固
桥梁基础扩大底面积的加固方法，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基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀那个，并且地基土质比较坚实时，可以采用扩大基础法进行加固。
扩大基础加固法，施工比较简单。但缺点是它必须使新老基础连成一个共同承受上部荷载，故其加固费用较高，而且加固效果也不易控制。
2.2.2增补桩基加固法
当地基承载力不够，为提高地基承载力，对桩基基础可增桩基（钻孔桩或打入桩）并扩大原承台，使墩台的压力部分传递至新桩基。在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩，并扩大原承台，并将承台与桩顶连接在一起，以此提高基础承载力，增加基础稳定性。
这种加固方法是提高基础承载力及增加基础稳定性比较可靠的方法，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。
2.2.3高压旋喷注浆加固法
高压旋喷注浆，就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置，旋转并以一定的速度提升，同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割并搅碎土层，使其成颗粒状分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液的凝固，组成具有一定强度和抗渗能力的固结体，从而对地基进行加固的一种加固方法。
旋喷注浆加固法，用途广泛，加固地基的质量可靠而且效果好，成本低，加固效果明显，且施工便捷，故目前已逐渐成为我国常用的对桥梁墩台基础处理方法之一。
3 结语
桥梁加固技术是一门新的学科，桥梁加固设计中有许多未定因素，而且新旧结构共同作用和应力滞后等问题仍需要进一步的研究，特别是一些新材料、新技术出现也需要我们很好的运用到工程实践中去，并不断的加以总结。桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并隧其发展的新课题，桥梁加固能够节省三材，较少圬工废料对环境的污染，缩短工期，不建便道，不中断交通，不占用农田等产生的直接或间接的经济效益和社会效益。因此，作为工程设计人员要对桥梁加固技术进行更深入的研究，更好及时的为现代交通运输服务。
4 参考文献
[1] 曹蔚卿 环氧树脂在旧桥加固中的应用 山西建筑 2011
[2] 崔建生 粘钢与粘碳纤维片材加固混凝土结构的设计 南通市建筑科学研究所有限公司 2004
[3] 黄丹宁 环氧树脂加固桥梁施工方法 广西玉林市城区公路局 2010
[4] 杨丽 环氧树脂类材料在桥梁加固工程中的应用 山西省高速公路管理局 2003
[5] 孔令杰 浅谈旧桥加固技术 龙建路桥第一工程有限公司 2012
[6] 张辉 刘洪宇 段振忠 CFRP加固混凝土结构的界面力学性能研究 山西建筑 2012
[7] 孙光 公路旧桥加固与管理方法探析 衡水市公路工程质量监督站 2012