浅析公路桥梁维修加固施工技术
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摘要：在桥梁建成后，由于受自然和非自然因素的影响，桥梁的性能会随着时间的增长而下降，因此研究桥梁加固技术有重要的现实意义。
Abstract: in the bridge is built, due to natural and unnatural factors, the performance of the bridge will increase over time decreased, so the researchers bridge reinforcement technology has important practical significance.
Keywords: roads and bridges; works; construction; reinforcement
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
随着我国桥梁建设的不断发展，桥梁结构的形式与功能日趋复杂，人们对现代桥梁的质量和寿命也越来越重视。早期建设的桥梁标准低，承载力不足，严重阻碍了交通的通畅。特别是交通量持续增长以及超载超限车辆的行驶，对道路桥梁的荷载能力要求也越来越来高。并且有相当一部分桥梁由于过去的设计、材料、施工等方面的影响和局限，已经在超负荷服役。据统计，滁州市农村公路危桥479座，“十二五”期间全部改造完成。面对数量如此之多的旧桥、危桥，如果全部推倒重建，既不科学，更不现实。因此，面对这种情况，经相关部门鉴定，对主体结构良好的桥梁，采取安全、有效的、可靠地加固维修方法，以节约投资，延长桥梁使用寿命。
1桥梁结构损伤的分类
1.1桥梁裂缝
桥梁结构损伤一般都是首先在混凝土中出现裂缝，裂缝在所有的桥梁结构病害损伤中最常见。裂缝的表征多种多样，但其出现大都可 从混凝土材料性能的力学机理上寻求解释。我们知道，混凝土的抗拉强度很低，大致为其抗压强度的十分之一，另外其极限拉应变也很低(约为0.0001～O.00015之间：而压应变为0.0033)，所以受拉是混凝土的最不利工作状态。当荷载造成混凝土中主拉应力大于其抗拉强度或使混凝土拉应变大于其极限拉应变时，混凝土就会产生受拉裂缝。
1.2冻融破坏
混凝土结构在水饱和或潮湿状态下，由于外界温度正负变化过大而造成结构混凝土中毛细管和孔隙中水份遇冷结冻时体积膨胀受阻，在混凝土中产生拉应力，而遇热时水溶解周边混凝土应力又松弛下来，就这样应力不断反复，使混凝土的疲劳应力降低或超过混凝土的疲劳应力，造成混凝土由表及里逐渐剥蚀，这一由外界环境的温差变化向产生的破坏现象就称为冻融破坏。混凝土的含水量和环境温度变化是发生冻融破坏的必要条件。冻融对桥梁结构的破坏还是比较大的，应引起我们的足够重视。
1.3钢筋锈蚀
众所周知，放在外面直接暴露于水和氧气环境中不受保护的钢筋会发生锈蚀。锈蚀过程是一个电化学腐蚀过程，是由铁与电介质溶液接触形成大量的微腐蚀电池所引起的。当电介质溶液的PH值小于4时，腐蚀表现为酸蚀；而PH值为4～10时，腐蚀即为锈蚀；当PH值大于10时，钢筋表面开始生成一层溶解度很小的氧化保护膜(钝化膜)这时腐蚀的速度就很低了；当PH值接近12时，这层保护膜变得非常致密稳定，使阳极反应难以进行，锈蚀停止。硅酸类水泥在凝结硬化时，大量生成Ca(OH)2，水泥中含有的硝、钾、氧化物等能使混凝土中的溶液呈现高碱性，其PH值可达到12.5～13.5，因此处于混凝土中的钢筋会发生钝化，如果外包混凝土层不发生破坏，钢筋是不会发生锈蚀的。在自然条件下，导致钢筋锈蚀主要有三种途径：混凝土中钢筋钝化膜的人为破坏、混凝土保护层的碳化、氯离子的渗透。
1.4地基不均匀沉降引起的破坏
地基不均匀沉降表现为桥墩下沉不均匀使桥梁上部结构的受力模式与设计之初的预想模式不一致，产生了新的应力，上部结构受到较严重的影响，如开裂、挠度过大，局部剥离破坏等等。主要原因是基础的不均匀沉降、倾斜及滑移等因素，这些因素又与施工方法、地质条件及设计者的考虑是否充分密切相关。
1.5跨中挠度过大
跨中挠度过大，往往伴随着跨中粱底横向开裂，墩顶处桥面开裂或腹板斜裂缝，主要原凶是抗弯刚度不够，如梁高偏矮，腹板偏薄，纵向预应力不足或损失过大。另外使用标准的提高，也是跨中挠度过大的重要原因。
1.6石拱桥拱上填料不规范，桥底硬化区域小
滁州市农村公路有很多石拱桥，绝大部分石拱桥主拱圈、桥台结构良好，损坏的主要是桥面以及桥底遭受冲刷破坏。桥面损坏原因是拱上填料材料不规范、压实度不够、桥面排水不畅等原因引起的，在超载超限车辆荷载的作用下，引起了侧墙开裂。另外，由于汛期桥下水流速度大，桥底硬化区域小，且存在冲刷破坏。
2桥梁加固施工方法
2.1增大截面法
增大截面法是一种增大构件截面面积和配筋的传统加固方法。广泛应用于混凝土梁、板、柱的加固。这种方法的主要优点有：施工技术难度小，对施工的条件和人员要求都不高，几乎不需要特殊的技术和加固设备；可广泛用于一般梁、柱、板、墙等混凝土结构：在结构允许的情况下，增大截面法可以大幅度地提高构件的承载力以满足设计要求。但其缺点也是相当明显的，主要有增加构件的自重，尤其是加固梁的时候，自重的增加对梁影响非常大；工作量相对较大，加固周期太长，而且还需要湿作业，养护起来比较麻烦；需要较大的作业空间，甚至需要完全清空建筑物，加固后对外观影响较大。
2.2粘贴钢板加固法
外部粘贴钢板加固法是一种把钢板粘贴在构件表面的常用的加固方法，通过外粘的钢板提高构件的承载力、刚度。该方法的主要优点有施工速度较快，一般花二天左右的时间即可把粘贴的钢板加压固化。和增大截面法相比，它占用的空间很小，钢板的粘贴位置比较灵活，除了在梁底粘贴可以提高受弯承载力外，在两侧粘贴也能提高受剪承载力，这些位置的粘贴不但可以提高承载力还可以封闭及限制结构的裂缝。粘贴钢板的缺点主要为对施工人员的素质要求比较高，施工需要由专业队伍施工，材料费用及施工用费用较高。另外耐腐蚀、耐火性和耐久性差也是限制该方法使用的重要因素。
2.3粘贴纤维复合材料加固法
粘贴纤维复合材料加同方法是一种把纤维复合材料粘贴在构件表面的常用的加固方法。纤维复合材料最早主要用于航空航天等高科技领域，随着技术的进步和工艺的成熟，才逐步应用于船舶、汽车等领域。该方法的优点有：据自然和加速暴露试验表明，5O年的时间内，复合纤维材料的抗拉强度以及与混凝土粘结强度相当于不发生改变：施工速度快，不用使用大型机械；合纤维材料自身重量很轻，几乎不增加构件的自重，能广泛应用于桥梁、，厂房、梁柱的加固：碳纤维的强度是普通钢材十倍以上，加固同一构件，所需的材料就大大降低。粘贴纤维复合材料加固也不是十全十美，它自身也有一些缺点：粘贴纤维复合材料几乎不提高结构的刚度，对于要控制结构挠度的结构，该方法不能得到很好的效果：复合材料的表面需要涂上保护漆，防止树脂在高温下软化失去强度，对复合材料的防火保护措施较麻烦，而且需要花费大量的金钱；复合材料的延性较差，使得该材料容易发生脆性破坏，这也表明了粘贴纤维复合材料加固并不是简单地用复合材料代替钢筋，复合材料缺乏钢筋的延性。