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摘 要：我国的桥梁建设正由大规模兴建为主的时期逐步进入到建设和养护维修同时进行的时期。实践表明，采用适当的加固技术，对恢复和提高旧桥的承载能力和通行能力，延长桥梁的使用年限，以满足现代化交通运输的需求。
关键词：旧桥梁；加固；养护；技术
随着我国公路交通事业的快速发展，各级公路的交通量均不断增加，特别是各种超限车辆对公路桥梁造成的损害，使得近几年我国的危桥数量呈快速增长趋势。桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题，它很好地处理了新工程与旧工程的衔接，是实现可持续发展的物质保障。因此，桥梁加固技术的发展意义相当重大。同时，各种新型材料以及粘结剂的发展，新方法的运用，使得桥梁加固的对象更广，施工更方便快捷，效果更明显，并推动着桥梁加固技术的不断成熟和完善。
1 现阶段桥梁主要技术缺陷
1.1 桥梁的使用年限长，接近其使用寿命。我国在20世纪60年代～70年代修建的桥梁，大部分仍在服役，早期公路桥梁的设计龄期为50年，随着时间的推移，已建桥梁会不断损坏和老化，其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降。
1.2 超负荷使用。交通业竞争不断加剧导致桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营，加速了桥梁的损坏。我国目前超载现象十分严重，远远超出了当年的设计车流量，致使沿线道路及桥梁均遭到了不同程度的破坏。
1.3 设计、施工的先天不足以及各种不利作用（如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、盐害等）使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。有些桥梁设计上不是很合理，结构构造处理不合理。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等方面的影响，存在一定的技术缺陷，随着运营时间的增加，其病害也在逐渐发展。
1.4 设计荷载标准偏低，承载能力不足。桥梁承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的。而荷载等级又是由各个时期国家颁布的公路工程技术标准或公路桥涵设计通用规范所规定的。随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有桥梁已经无法满足现今交通的需要，有些桥梁已经出现严重病害。
1.5 通行能力不足。主要表现在桥面宽度不足，桥梁平面线形、纵断面线形标准太低，桥上通车净空或桥下通车净空不足。
1.6 人为及自然因素引起结构的损坏。比如超出设计的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击、河道不恰当开挖、桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等，引起桥梁结构的局部损坏。
1.7 养护维修及加固措施不当。有些桥梁的技术缺陷是由于养护维修不恰当引起的。有些桥梁则是加固不当引起的。
2 旧桥梁加固的必要性
2.1在桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等），而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
2.2从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公路的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。
2.3桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
3 加固改造工程必须满足的基本条件
3.1桥梁经加固改造后，其结构性能、承载能力与耐久性等都能满足使用上的要求。
3.2具有较明显的经济效益。对于桥梁结构物的加固改造可以采用两种不同的方式：一种是废弃原有结构物进行重建，这就相当于建造一座符合新的使用要求的新桥，但还要包括拆除原桥的工程内容；另一种是充分利用原桥，进行补强加固，若需加宽则再行拓宽，这就是通常所说的桥梁技术改造。桥梁技术改造的经济效益就反映在它的耗资明显低于新建，否则就无法体现其优越性与基本原则。从多年来的工程实践看，桥梁技术改造的经济效益是明显的。对重建与加固改造进行综合经济效益分析时，应当包括相应交通受阻的经济损失以及拆除原桥所需的费用等。一般认为技术改造比重建能节省50%～60%以上时，经济效益已相当可观，此时以采用加固改造方案为宜，否则可采取重建新桥的方案。
4 常用加固技术
我国开始对旧桥加固技术进行研究，总的看来，混凝土桥梁上部结构加固方法从加固原理和适用特点上可分为五类。
4.1 改变结构受力体系
改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的，是一种变被动为主动的加固方法。改变结构体系实现的方式主要有两种：
4.1.1通过增加新的附加构件；
4.1.2 通过改变承重构件的边界条件。新增构件往往会改变原结构的外观，减小桥下净空，影响通航，在实际加固工程中较少采用。但是该法由于加固效果较好，目前也常用作解决临时通行超重车辆的一种加固措施。实际加固工程中较多采用的是通过改变承重构件的边界约束条件来改变结构的传力体系，例如把简支梁和简支梁加以连接，即简支梁结构改变为连续梁结构等。
4.2 承重构件增减
通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载，达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增设纵梁拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度，同时新增纵梁和原主梁之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。 4.3 增大构件的截面
通常采用的增大构件截面的方法有以下几种：
4.3.1 桥面补强层加固法，主要用于主梁刚度不够，桥面板承载力不足，或铰接梁、板的铰缝不能有效传力。在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。该法用工量较大，工期较长，并有可能对原结构（如主梁等）造成一定的损伤。
4.3.2 增大截面与配筋加固法是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝土梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。但该方法会使上部结构恒载增加，在施工过程中全部的作业需在梁底进行，施工难度较大且施工质量难以控制，需要现场作业。
4.3.3 锚喷混凝土加固法，较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程。锚喷混凝土加固法是从隧道施工中转化而来的加固方法，但由于施工工艺要求较高且存在一个新旧混凝土的衔接问题，加上施工过程中需要封闭交通，施工过程对环境影响较大。
4.4 外加预应力体系
外加预应力体系是利用预应力索产生的反向预矩，能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平，属一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小。可节省对墩台及基础的加固，对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响，需要做防腐处理。
4.5 增补加劲材料
采用经济梁高和经济配筋率的混凝土受弯构件，其受压区混凝土比受拉区钢筋具有更多的强度空间，可通过增补拉区加劲材料的办法来实现承载力的提高。传统的外贴加劲材料加固法主要指粘贴钢板法，随着碳纤维，预应力碳纤维材料的出现，采用高强轻质的材料进行外贴加固愈来愈成为工程加固的研究热点。这种加固方法的特点是：不需要破坏被加固的原结构的尺寸，施工工艺简单，施工质量较容易控制，施工工期短。
5 加强旧桥养护管理
加强公路旧桥的管理，并进行维修和加固，使其处于正常的工作状态，充分发挥旧桥的作用，是公路管理部门的一项主要任务。加强旧桥养护管理可从以下几方面开展。
5.1对于经常过大件的路段，桥梁进行重点检查和管理，收集原始档案材料，掌握其动态；
5.2重视加固工程中原始资料的收集和整理工作，为今后的加固工程积累经验；
5.3在施工中注意抓重点、制约工程；
5.4充分调动基层单位的积极性，正确处理责、权、利的关系。应充分重视公路旧桥的管理工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。
随着我国改革开放的深入进行，国民经济快速发展，交通事业日新月异。一大批20世纪80年代以前修建的公路桥梁已不适应交通运输发展的需要。面对数量如此庞大的旧桥、危桥，如全部推倒重建，既不科学，更不现实。旧桥加固改造是一个全球性的问题，引起了世界各国的高度重视，并提到了刻不容缓的议事日程上来。如同世界众多国家一样，我国桥梁维修、养护、加固与改造也已提到了桥梁建设的议事日程。
关键词：旧桥梁；加固；养护；技术
随着我国公路交通事业的快速发展，各级公路的交通量均不断增加，特别是各种超限车辆对公路桥梁造成的损害，使得近几年我国的危桥数量呈快速增长趋势。桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题，它很好地处理了新工程与旧工程的衔接，是实现可持续发展的物质保障。因此，桥梁加固技术的发展意义相当重大。同时，各种新型材料以及粘结剂的发展，新方法的运用，使得桥梁加固的对象更广，施工更方便快捷，效果更明显，并推动着桥梁加固技术的不断成熟和完善。
1 现阶段桥梁主要技术缺陷
1.1 桥梁的使用年限长，接近其使用寿命。我国在20世纪60年代～70年代修建的桥梁，大部分仍在服役，早期公路桥梁的设计龄期为50年，随着时间的推移，已建桥梁会不断损坏和老化，其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降。
1.2 超负荷使用。交通业竞争不断加剧导致桥梁使用荷载大大超出设计荷载，致使桥梁长期在超重荷载作用下运营，加速了桥梁的损坏。我国目前超载现象十分严重，远远超出了当年的设计车流量，致使沿线道路及桥梁均遭到了不同程度的破坏。
1.3 设计、施工的先天不足以及各种不利作用（如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、盐害等）使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。有些桥梁设计上不是很合理，结构构造处理不合理。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等方面的影响，存在一定的技术缺陷，随着运营时间的增加，其病害也在逐渐发展。
1.4 设计荷载标准偏低，承载能力不足。桥梁承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的。而荷载等级又是由各个时期国家颁布的公路工程技术标准或公路桥涵设计通用规范所规定的。随着交通量的增加和荷载等级的提高，原有桥梁已经无法满足现今交通的需要，有些桥梁已经出现严重病害。
1.5 通行能力不足。主要表现在桥面宽度不足，桥梁平面线形、纵断面线形标准太低，桥上通车净空或桥下通车净空不足。
1.6 人为及自然因素引起结构的损坏。比如超出设计的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击、河道不恰当开挖、桥梁基础下的岩溶、矿山坑道等，引起桥梁结构的局部损坏。
1.7 养护维修及加固措施不当。有些桥梁的技术缺陷是由于养护维修不恰当引起的。有些桥梁则是加固不当引起的。
2 旧桥梁加固的必要性
2.1在桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等），而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
2.2从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公路的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。
2.3桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
3 加固改造工程必须满足的基本条件
3.1桥梁经加固改造后，其结构性能、承载能力与耐久性等都能满足使用上的要求。
3.2具有较明显的经济效益。对于桥梁结构物的加固改造可以采用两种不同的方式：一种是废弃原有结构物进行重建，这就相当于建造一座符合新的使用要求的新桥，但还要包括拆除原桥的工程内容；另一种是充分利用原桥，进行补强加固，若需加宽则再行拓宽，这就是通常所说的桥梁技术改造。桥梁技术改造的经济效益就反映在它的耗资明显低于新建，否则就无法体现其优越性与基本原则。从多年来的工程实践看，桥梁技术改造的经济效益是明显的。对重建与加固改造进行综合经济效益分析时，应当包括相应交通受阻的经济损失以及拆除原桥所需的费用等。一般认为技术改造比重建能节省50%～60%以上时，经济效益已相当可观，此时以采用加固改造方案为宜，否则可采取重建新桥的方案。
4 常用加固技术
我国开始对旧桥加固技术进行研究，总的看来，混凝土桥梁上部结构加固方法从加固原理和适用特点上可分为五类。
4.1 改变结构受力体系
改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的，是一种变被动为主动的加固方法。改变结构体系实现的方式主要有两种：
4.1.1通过增加新的附加构件；
4.1.2 通过改变承重构件的边界条件。新增构件往往会改变原结构的外观，减小桥下净空，影响通航，在实际加固工程中较少采用。但是该法由于加固效果较好，目前也常用作解决临时通行超重车辆的一种加固措施。实际加固工程中较多采用的是通过改变承重构件的边界约束条件来改变结构的传力体系，例如把简支梁和简支梁加以连接，即简支梁结构改变为连续梁结构等。
4.2 承重构件增减
通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载，达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增设纵梁拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度，同时新增纵梁和原主梁之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。 4.3 增大构件的截面
通常采用的增大构件截面的方法有以下几种：
4.3.1 桥面补强层加固法，主要用于主梁刚度不够，桥面板承载力不足，或铰接梁、板的铰缝不能有效传力。在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度，改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。该法用工量较大，工期较长，并有可能对原结构（如主梁等）造成一定的损伤。
4.3.2 增大截面与配筋加固法是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝土梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，以提高主梁截面的有效高度，从而达到提高桥梁承载能力的目的。但该方法会使上部结构恒载增加，在施工过程中全部的作业需在梁底进行，施工难度较大且施工质量难以控制，需要现场作业。
4.3.3 锚喷混凝土加固法，较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程。锚喷混凝土加固法是从隧道施工中转化而来的加固方法，但由于施工工艺要求较高且存在一个新旧混凝土的衔接问题，加上施工过程中需要封闭交通，施工过程对环境影响较大。
4.4 外加预应力体系
外加预应力体系是利用预应力索产生的反向预矩，能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平，属一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小。可节省对墩台及基础的加固，对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响，需要做防腐处理。
4.5 增补加劲材料
采用经济梁高和经济配筋率的混凝土受弯构件，其受压区混凝土比受拉区钢筋具有更多的强度空间，可通过增补拉区加劲材料的办法来实现承载力的提高。传统的外贴加劲材料加固法主要指粘贴钢板法，随着碳纤维，预应力碳纤维材料的出现，采用高强轻质的材料进行外贴加固愈来愈成为工程加固的研究热点。这种加固方法的特点是：不需要破坏被加固的原结构的尺寸，施工工艺简单，施工质量较容易控制，施工工期短。
5 加强旧桥养护管理
加强公路旧桥的管理，并进行维修和加固，使其处于正常的工作状态，充分发挥旧桥的作用，是公路管理部门的一项主要任务。加强旧桥养护管理可从以下几方面开展。
5.1对于经常过大件的路段，桥梁进行重点检查和管理，收集原始档案材料，掌握其动态；
5.2重视加固工程中原始资料的收集和整理工作，为今后的加固工程积累经验；
5.3在施工中注意抓重点、制约工程；
5.4充分调动基层单位的积极性，正确处理责、权、利的关系。应充分重视公路旧桥的管理工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。
随着我国改革开放的深入进行，国民经济快速发展，交通事业日新月异。一大批20世纪80年代以前修建的公路桥梁已不适应交通运输发展的需要。面对数量如此庞大的旧桥、危桥，如全部推倒重建，既不科学，更不现实。旧桥加固改造是一个全球性的问题，引起了世界各国的高度重视，并提到了刻不容缓的议事日程上来。如同世界众多国家一样，我国桥梁维修、养护、加固与改造也已提到了桥梁建设的议事日程。