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摘要：随着公路交通运输业的发展，一大批 20 世纪 80 年代以前建设的公路桥梁因其建桥年代的局限，出现了各种各样的病害，承载能力下降，因此对旧桥加固改造技术进行研究具有十分重要的现实意义。本文在前人工作的基础上总结了桥梁加固的基本理论，详细介绍了公路桥梁加固施工技术，确定了加固设计原则和相关技术标准及公路桥梁加固施工质量控制措施并结合工程实例进行了验证。
关键词：公路桥梁；加固；施工技术；质量控制。
Abstract: with the development of the highway transportation industry, a large number of nineteen eighties before the construction of highway bridge because of the bridge's limitations, the various kinds of diseases appeared, carrying capacity of the decline, so it has very important realistic meaning to study the technology of reinforcement of old bridges. This paper summarized the basic theory of bridge reinforcement on the basis of previous work, introduces the construction technology of highway bridge reinforcement, the reinforcement measures of construction quality control and combining with engineering examples show the reinforcement design principle and related technical standards and highway bridge.
Keywords: highway bridge; reinforcement; construction technology; quality control.
中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A
在实际工作中，桥梁试验的种类很多，按照试验的目的与要求分类，可分为科学研究性试验和生产鉴定性试验。研究性试验的目的是为了建立或验证结构设计计算理论和经验公式。研究性试验一般把对结构或构件的主要影响因素做为试验参数，试验结构的设计与数量均应按照具体研究目的的需要确定[1]。根据实际情况，研究性试验一般多采用模型结构，在专门的试验室内进行，利用特定的加载装置，以消除或减少外界因素的干扰影响，同时突出所要研究的主要因素。通过模型试验系统的加载测试，对测试资料数据加以分析论证，从而揭示出具有普遍意义的规律。生产鉴定性试验也称之为桥梁检测，具有直接服务于生产实践的意义，一般以原型结构作为试验对象，在现场进行试验，根据一定的规范、标准的要求，按照有关设计文件，通过试验来确定结构的实际承载能力、使用性能和使用条件，检验设计、施工质量，提出桥梁养护维修、加固、改建、限载对策，有效地保证桥梁结构的安全使用。桥梁检测主要包括静载试验、动载试验、无损检测与长期监控测试四个方面。在桥梁试验中，原型试验存在费用高、期限长、影响交通、测试环境多变等不利的影响因素，如对一些大型桥梁进行多因素的研究性试验，有时是难以实现的[2]。
一般情况下，桥梁检测可分为三个阶段，即准备规划阶段、加载与观测阶段、分析总结阶段。准备规划阶段是桥梁检测顺利进行的必要条件。该阶段工作包括桥梁设计文件、施工记录、监理记录、既有试验资料、桥梁养护与维修记录等桥梁技术资料的收集；包括桥梁现状如桥面系、承重结构构件、支座、墩台基础等部位的外观检查；包括设计内力计算、加载方案制订、量测方案制订、仪器仪表选用等方面；也包括搭设工作脚手架、设置测量仪表支架、测点放样及表面处理、测试元件布置、测量仪器仪表安装调试等现场准备工作。可以说，检测工作的顺利与否很大程度上取决于检测前的准备工作。加载与观测阶段是整个检测工作的中心环节，对于静载试验，测得的各种技术数据与理论计算结果必须进行现场分析比较。以判断受力后的架构行为是否正常、是否可以进行下一级加载；确保试验结构、仪器设备及试验人员的安全。分析总结阶段是对原始测试资料进行综合分析的过程。这一阶段的工作直接反映整个检测工程的质量。测试数据经分析处理后，按照相关规范或规程以及檢测的目的要求，对检测对象做出科学准确的判断和评价。
因此，结合原型桥梁进行模型试验往往成为科技工作者的一种有效手段，可以更为方便全面地研究主要影响因素之间的关系，探索结构行为的普遍规律，推动新结构、新材料、新工艺的发展与应用。
1、桥梁加固的基本概念
一般来说，桥梁加固工作应包括日常养护维修、加固和改建三个内容。日常养护是一项经常性的工作，发现桥梁产生的小缺陷，必须及时处理，由养护单位对缺陷进行修理加固。加固是通过加大、加强或增加桥梁构件对重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力的措施。加固可以有不同的方式和方法，视桥梁的使用要求、结构形式及其荷载承受能力的降低程度而定。能长期保留加大桥梁结构承载能力作用的加固，成为永久性加固；为维持临时性通车而采用的临时性加固，成为临时性加固[3]。
对旧桥进行拓宽、升高桥面，改变桥梁形式或改桥为涵，全部更换桥梁主要承重构件或重新建桥等工作，一般称为桥梁的改建。所以对既有桥梁的加固显得尤为重要，势在必行，具体的重大意义如下：1)、体现桥梁发展的规律。随着时间的推移，新建桥梁终究会变成旧桥，旧桥需要维修与加固。公路桥梁造价昂贵，一旦变旧了，不宜废弃，且废弃旧桥全部新建，既不科学，也不实际。2)、反映时代发展的要求。我国在20世纪60～70年代修建的公路桥梁设计荷载标准偏低，这类桥梁现在仍在使用，但已经不适应目前交通量日益增长的发展需要，因此对旧桥危桥的维修、加固、改建等任务量相对增加。3)、能够充分利用资源。旧桥的维修、加固、改建是对社会资源充分利用的体现，是科学发展观的体现。我国公路建设的任务仍然十分艰巨，省会之间的高速公路线基本完成，但与网络建设的要求相差还很远，县级高速公路网络还没有起步，原有公路继续承担繁重的或超负荷的运输任务，公路资源的充分利用在我国显得非常重要。4)、桥梁检测是桥梁加固的前提[4]。桥梁检测结果是桥梁加固改造方案可行与否和正确与否的可靠依据，也是对桥梁进行技术处理的科学依据之一。没有检测的任何技术决策都是盲目的、不科学的。
2、公路桥梁加固施工技术
2.1常用被动加固技术的特点及应用范围
桥梁和其他建筑物一样都具有“生命周期”，主要包括建造、使用和老化三个阶段。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅要受到自然环境如大气腐蚀、温度、湿度变化等的影响。而且还受到使用环境的影响，不可避免地会逐渐产生损坏现象，这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。①桥梁加固有利于节约资金和资源。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，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桥梁加固有助于保证桥梁的质量。对桥梁进行维修、加固和改造，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且更大程度上能够消除交通安全隐患[5]。
2.2常用主动加固技术的特点及应用范围
2.2.1体外预应力加固技术
采用布置在梁体外部(或箱内)具有防腐蚀保护的预应力筋(钢绞线或高强度粗钢筋)，对梁体施加预应力，构成体外预应力加固体系。体外预应力加固是一种成熟技术，具有许多优点，如加固效果好，能够较大幅度的提高旧桥承载能力，一般可将承载力提高30%-40%；可以减少或限制结构的裂缝和其他变形；对桥梁营运使用的影响较小，可在不限制通行的条件下完成加固施工；对原桥结构损伤较小，可以做到不影响桥下静空；在人力、物力和资金消耗方面也具有明显的经济合理性。因此，预应力加固法既可做为桥梁通过重车的临时加固手段，又可做为永久性提高桥梁荷载等级的措施[6]。
2.2.2有粘结预应力加固技术
采用锚固于梁体上的2--3股钢绞线或小直径粗钢筋束，对梁施加预应力，然后喷注具有一定抗拉性能的复合砂浆，将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体，构成有粘结预应力加固体系。有粘结预应力加固体系，依靠喷注的高性能复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体粘结为一体，复合砂浆的高粘结强度是保证两者共同工作的基础，复合砂浆的高抗拉性能是控制结构抗裂性、保护后加预应力钢筋免于锈蚀的前提。有粘结预应力加固体系以其预应力筋张拉方便、锚固构造简单和结构耐久性高的技术优势受到工程界的重视。
3、公路桥梁加固施工的质量控制途径
3.1 脱空支座处理的质量控制措施
在采用起重气袋对脱空支座进行处理时，一定要保证气袋的严密性，防止其被尖锐的物体划破；起重气袋与梁要充分接触，至少接触的面积占气袋的2/3；在充气实验，确定气袋的严密性后，要开始正式充气，当充气加压进行到0.5 MPa时，要暂停一段时间（时间控制在8 min左右）后，再继续充气加压，直至加到满压为止；整个处理脱空支座的过程中，工作人员都要谨小慎微，不得浮躁，不得加快速度，若发现有问题要及时报告停止施工，保证工作人员的安全。
3.2 处理裂缝加固桥梁质量的控制措施
处理裂缝加固桥梁的过程中，在对注浆嘴进行布局时，要把握其尺度，达到节省资源、提高效率以及增加其经济性的目的。实验证明，对注浆嘴进行布局的基本思想是：裂缝越大，注浆嘴的间距越大，而且每个裂缝至少要安放2个注浆嘴。通常情况下，注浆嘴的间距在10～15cm之内最为合适[7]。
3.3 通过黏贴钢板加固桥梁质量的控制分析
在对黏贴钢板进行处理时，首先要对加固混凝土进行全方位的清理，主要是把一些小碎石等全部清除掉，再凿平，确认无误后方可钻孔，要不然会影响钻孔的质量；对钢板进行处理时，要在用丙酮擦拭钢板表面后，再涂上一层环氧树脂薄浆，这样才能保证钢板表面的干净整洁。
采用加固方案之前，须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则，在兼顧经济性的前提下，只有在较复杂的情况下，才可考虑更改结构形式。如果加固后仍不能达到交通运输要求，则必须考虑重建桥梁的局部或全部。经济上加固应比重新建桥节约大量的投资和材料，具有明显的经济效益。在分析经济效益时，应包括重建新桥期间交通中断所造成的经济损失。一般认为加固比重建节约费用60%至70%以上才是有意义的，否则重建新桥更有实际价值；桥梁加固之后，无论承载能力，还是耐久性方面都应达到使用上的要求。
结论
当前一些交通发达的国家，桥梁建设重点已经放在旧桥加固与改造方面，而新建桥梁已降到次要地位。目前我国旧桥、危桥的加固维修任务十分繁重，全部重建既不现实也不科学，更不经济。实践表明，采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需求是势在必行。
参考文献
[1] 张喜刚. 公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估[M]. 北京：人民交通出版社，2010，（5）.
[2] 李生. 公路桥梁的加固技术探讨[J]. 中国高新技术企业，2010，（21）：172.
[3] 杨锡成. 公路桥梁加固技术分析 [J]. 广东科技，2010，（22）：178.
[4] 张婷婷，孟庆丽. 浅谈旧桥的维修与加固[J]. 民营科技，2010(03)：90-92.
[5] 张旭东，申洋. 浅谈旧桥加固的几种方法[J]. 黑龙江交通科技，2010(06)：67-68.
[6] 刘小虎. 略论公路桥梁常见问题及其加固方法[J]. 科技创新导报，2010(34)：121-122.
[7] 丁学良. 清连高速化改造中的桥梁评估与加固方法[J]. 中外公路，2010(02)：46-47.
关键词：公路桥梁；加固；施工技术；质量控制。
Abstract: with the development of the highway transportation industry, a large number of nineteen eighties before the construction of highway bridge because of the bridge's limitations, the various kinds of diseases appeared, carrying capacity of the decline, so it has very important realistic meaning to study the technology of reinforcement of old bridges. This paper summarized the basic theory of bridge reinforcement on the basis of previous work, introduces the construction technology of highway bridge reinforcement, the reinforcement measures of construction quality control and combining with engineering examples show the reinforcement design principle and related technical standards and highway bridge.
Keywords: highway bridge; reinforcement; construction technology; quality control.
中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A
在实际工作中，桥梁试验的种类很多，按照试验的目的与要求分类，可分为科学研究性试验和生产鉴定性试验。研究性试验的目的是为了建立或验证结构设计计算理论和经验公式。研究性试验一般把对结构或构件的主要影响因素做为试验参数，试验结构的设计与数量均应按照具体研究目的的需要确定[1]。根据实际情况，研究性试验一般多采用模型结构，在专门的试验室内进行，利用特定的加载装置，以消除或减少外界因素的干扰影响，同时突出所要研究的主要因素。通过模型试验系统的加载测试，对测试资料数据加以分析论证，从而揭示出具有普遍意义的规律。生产鉴定性试验也称之为桥梁检测，具有直接服务于生产实践的意义，一般以原型结构作为试验对象，在现场进行试验，根据一定的规范、标准的要求，按照有关设计文件，通过试验来确定结构的实际承载能力、使用性能和使用条件，检验设计、施工质量，提出桥梁养护维修、加固、改建、限载对策，有效地保证桥梁结构的安全使用。桥梁检测主要包括静载试验、动载试验、无损检测与长期监控测试四个方面。在桥梁试验中，原型试验存在费用高、期限长、影响交通、测试环境多变等不利的影响因素，如对一些大型桥梁进行多因素的研究性试验，有时是难以实现的[2]。
一般情况下，桥梁检测可分为三个阶段，即准备规划阶段、加载与观测阶段、分析总结阶段。准备规划阶段是桥梁检测顺利进行的必要条件。该阶段工作包括桥梁设计文件、施工记录、监理记录、既有试验资料、桥梁养护与维修记录等桥梁技术资料的收集；包括桥梁现状如桥面系、承重结构构件、支座、墩台基础等部位的外观检查；包括设计内力计算、加载方案制订、量测方案制订、仪器仪表选用等方面；也包括搭设工作脚手架、设置测量仪表支架、测点放样及表面处理、测试元件布置、测量仪器仪表安装调试等现场准备工作。可以说，检测工作的顺利与否很大程度上取决于检测前的准备工作。加载与观测阶段是整个检测工作的中心环节，对于静载试验，测得的各种技术数据与理论计算结果必须进行现场分析比较。以判断受力后的架构行为是否正常、是否可以进行下一级加载；确保试验结构、仪器设备及试验人员的安全。分析总结阶段是对原始测试资料进行综合分析的过程。这一阶段的工作直接反映整个检测工程的质量。测试数据经分析处理后，按照相关规范或规程以及檢测的目的要求，对检测对象做出科学准确的判断和评价。
因此，结合原型桥梁进行模型试验往往成为科技工作者的一种有效手段，可以更为方便全面地研究主要影响因素之间的关系，探索结构行为的普遍规律，推动新结构、新材料、新工艺的发展与应用。
1、桥梁加固的基本概念
一般来说，桥梁加固工作应包括日常养护维修、加固和改建三个内容。日常养护是一项经常性的工作，发现桥梁产生的小缺陷，必须及时处理，由养护单位对缺陷进行修理加固。加固是通过加大、加强或增加桥梁构件对重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力的措施。加固可以有不同的方式和方法，视桥梁的使用要求、结构形式及其荷载承受能力的降低程度而定。能长期保留加大桥梁结构承载能力作用的加固，成为永久性加固；为维持临时性通车而采用的临时性加固，成为临时性加固[3]。
对旧桥进行拓宽、升高桥面，改变桥梁形式或改桥为涵，全部更换桥梁主要承重构件或重新建桥等工作，一般称为桥梁的改建。所以对既有桥梁的加固显得尤为重要，势在必行，具体的重大意义如下：1)、体现桥梁发展的规律。随着时间的推移，新建桥梁终究会变成旧桥，旧桥需要维修与加固。公路桥梁造价昂贵，一旦变旧了，不宜废弃，且废弃旧桥全部新建，既不科学，也不实际。2)、反映时代发展的要求。我国在20世纪60～70年代修建的公路桥梁设计荷载标准偏低，这类桥梁现在仍在使用，但已经不适应目前交通量日益增长的发展需要，因此对旧桥危桥的维修、加固、改建等任务量相对增加。3)、能够充分利用资源。旧桥的维修、加固、改建是对社会资源充分利用的体现，是科学发展观的体现。我国公路建设的任务仍然十分艰巨，省会之间的高速公路线基本完成，但与网络建设的要求相差还很远，县级高速公路网络还没有起步，原有公路继续承担繁重的或超负荷的运输任务，公路资源的充分利用在我国显得非常重要。4)、桥梁检测是桥梁加固的前提[4]。桥梁检测结果是桥梁加固改造方案可行与否和正确与否的可靠依据，也是对桥梁进行技术处理的科学依据之一。没有检测的任何技术决策都是盲目的、不科学的。
2、公路桥梁加固施工技术
2.1常用被动加固技术的特点及应用范围
桥梁和其他建筑物一样都具有“生命周期”，主要包括建造、使用和老化三个阶段。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅要受到自然环境如大气腐蚀、温度、湿度变化等的影响。而且还受到使用环境的影响，不可避免地会逐渐产生损坏现象，这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。①桥梁加固有利于节约资金和资源。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，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桥梁加固有助于保证桥梁的质量。对桥梁进行维修、加固和改造，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且更大程度上能够消除交通安全隐患[5]。
2.2常用主动加固技术的特点及应用范围
2.2.1体外预应力加固技术
采用布置在梁体外部(或箱内)具有防腐蚀保护的预应力筋(钢绞线或高强度粗钢筋)，对梁体施加预应力，构成体外预应力加固体系。体外预应力加固是一种成熟技术，具有许多优点，如加固效果好，能够较大幅度的提高旧桥承载能力，一般可将承载力提高30%-40%；可以减少或限制结构的裂缝和其他变形；对桥梁营运使用的影响较小，可在不限制通行的条件下完成加固施工；对原桥结构损伤较小，可以做到不影响桥下静空；在人力、物力和资金消耗方面也具有明显的经济合理性。因此，预应力加固法既可做为桥梁通过重车的临时加固手段，又可做为永久性提高桥梁荷载等级的措施[6]。
2.2.2有粘结预应力加固技术
采用锚固于梁体上的2--3股钢绞线或小直径粗钢筋束，对梁施加预应力，然后喷注具有一定抗拉性能的复合砂浆，将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体，构成有粘结预应力加固体系。有粘结预应力加固体系，依靠喷注的高性能复合砂浆，将预应力筋与被加固梁体粘结为一体，复合砂浆的高粘结强度是保证两者共同工作的基础，复合砂浆的高抗拉性能是控制结构抗裂性、保护后加预应力钢筋免于锈蚀的前提。有粘结预应力加固体系以其预应力筋张拉方便、锚固构造简单和结构耐久性高的技术优势受到工程界的重视。
3、公路桥梁加固施工的质量控制途径
3.1 脱空支座处理的质量控制措施
在采用起重气袋对脱空支座进行处理时，一定要保证气袋的严密性，防止其被尖锐的物体划破；起重气袋与梁要充分接触，至少接触的面积占气袋的2/3；在充气实验，确定气袋的严密性后，要开始正式充气，当充气加压进行到0.5 MPa时，要暂停一段时间（时间控制在8 min左右）后，再继续充气加压，直至加到满压为止；整个处理脱空支座的过程中，工作人员都要谨小慎微，不得浮躁，不得加快速度，若发现有问题要及时报告停止施工，保证工作人员的安全。
3.2 处理裂缝加固桥梁质量的控制措施
处理裂缝加固桥梁的过程中，在对注浆嘴进行布局时，要把握其尺度，达到节省资源、提高效率以及增加其经济性的目的。实验证明，对注浆嘴进行布局的基本思想是：裂缝越大，注浆嘴的间距越大，而且每个裂缝至少要安放2个注浆嘴。通常情况下，注浆嘴的间距在10～15cm之内最为合适[7]。
3.3 通过黏贴钢板加固桥梁质量的控制分析
在对黏贴钢板进行处理时，首先要对加固混凝土进行全方位的清理，主要是把一些小碎石等全部清除掉，再凿平，确认无误后方可钻孔，要不然会影响钻孔的质量；对钢板进行处理时，要在用丙酮擦拭钢板表面后，再涂上一层环氧树脂薄浆，这样才能保证钢板表面的干净整洁。
采用加固方案之前，须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则，在兼顧经济性的前提下，只有在较复杂的情况下，才可考虑更改结构形式。如果加固后仍不能达到交通运输要求，则必须考虑重建桥梁的局部或全部。经济上加固应比重新建桥节约大量的投资和材料，具有明显的经济效益。在分析经济效益时，应包括重建新桥期间交通中断所造成的经济损失。一般认为加固比重建节约费用60%至70%以上才是有意义的，否则重建新桥更有实际价值；桥梁加固之后，无论承载能力，还是耐久性方面都应达到使用上的要求。
结论
当前一些交通发达的国家，桥梁建设重点已经放在旧桥加固与改造方面，而新建桥梁已降到次要地位。目前我国旧桥、危桥的加固维修任务十分繁重，全部重建既不现实也不科学，更不经济。实践表明，采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需求是势在必行。
参考文献
[1] 张喜刚. 公路桥梁和隧道工程设计安全风险评估[M]. 北京：人民交通出版社，2010，（5）.
[2] 李生. 公路桥梁的加固技术探讨[J]. 中国高新技术企业，2010，（21）：172.
[3] 杨锡成. 公路桥梁加固技术分析 [J]. 广东科技，2010，（22）：178.
[4] 张婷婷，孟庆丽. 浅谈旧桥的维修与加固[J]. 民营科技，2010(03)：90-92.
[5] 张旭东，申洋. 浅谈旧桥加固的几种方法[J]. 黑龙江交通科技，2010(06)：67-68.
[6] 刘小虎. 略论公路桥梁常见问题及其加固方法[J]. 科技创新导报，2010(34)：121-122.
[7] 丁学良. 清连高速化改造中的桥梁评估与加固方法[J]. 中外公路，2010(02)：46-47.