摘要：日前我國公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛，很多公路橋梁都需要進行橋梁維修和加固，這樣在節(jié)約資源和資金的基礎(chǔ)上不僅提高了行車的安全性，而且提高了公路橋梁的使用壽命，所以公路橋梁的維修加固技術(shù)對保證橋梁的安全運行至關(guān)重要。本文對橋梁加固技術(shù)中的被動加固技術(shù)的特點展開了一定的論述。
關(guān)鍵詞：橋梁缺陷；被動加固；被動加固技術(shù)的特點
中圖分類號：U445 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
1. 引言隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速的發(fā)展，重載交通迅猛增加，公路橋梁養(yǎng)護加固任務(wù)越來越繁重。對于一些舊橋，由于受到當(dāng)時經(jīng)濟、技術(shù)條件的限制，設(shè)計荷載等級較低。加之有些公路橋梁所處的外部環(huán)境較惡劣，所以很多公路橋梁在使用中產(chǎn)生了不同程度的病害，急需進行加固。橋梁加固不僅可以提高橋梁的使用時間，而且在節(jié)省資金的基礎(chǔ)上，提高了社會的經(jīng)濟效益，并在一定程度上減少了交通事故的發(fā)展。所以說公路橋梁加固是非常必要的。
2．加固技術(shù)分類
公路橋梁的薄弱構(gòu)件對其加固的方法很多，但從工作的原理進行劃分，可以分成兩大類，即主動加固和被動加固。主動加固一般是指預(yù)應(yīng)力的加固，通過后預(yù)應(yīng)力筋主動的受力，依靠預(yù)加力來產(chǎn)生反向的彎矩，進而達到改善原橋梁應(yīng)力狀態(tài)的目的和效果，對其薄弱的構(gòu)建進行有效的增強和加固。被動加固一般是指在受拉區(qū)域直接粘貼一些鋼板或是其他類型的高強度的復(fù)合纖維，來達到相應(yīng)的加固效果，對被動受力進行補強，對材料進行加固。以下主要論述橋梁加固技術(shù)中的被動加固技術(shù)的特點及應(yīng)用范圍。
3．公路橋梁被動加固技術(shù)的特點及應(yīng)用
常見的公路橋梁被動加固技術(shù)主要有粘貼鋼板加固法、粘貼鋼筋加固法、粘貼高強復(fù)合纖維加固法以及粘貼玻璃鋼加固法。
3.1粘貼鋼板加固法
采用環(huán)氧樹脂等系列粘貼劑將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)物的受拉邊緣或薄弱部位，使之與原結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力，以提高其強度，改善原結(jié)構(gòu)的鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，限制裂縫的進一步發(fā)展，從而達到加固補強、提高承載能力。此法加固的特點主要有：不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物；加固工程幾乎不增大原有結(jié)構(gòu)物的尺寸；盡管工程質(zhì)量要求較高，但是施工時并不要求高級的專業(yè)技術(shù)人員操作；能在短期內(nèi)完成加固工程；幾乎可以不改變具有歷史價值建筑的原有藝術(shù)特點；施工工藝簡單，施工質(zhì)量容易控制。
應(yīng)用：在梁底板粘貼鋼板加固可以提高梁的抗彎能力；在梁腹粘貼斜向鋼板，此法可以使鋼板與混凝土受力，提高梁的整體剛度和抗剪強度；在牛腿處或靠近支座主梁梁腹粘貼鋼板，可提高橋梁的整體剛度；當(dāng)橋面底板破損，可在底板部粘貼鋼板，補強受拉部位，并與原面板形成整體，以對橋面板的鋼筋不足予以補強，防止橋面板混凝土的脫落。
3.2粘貼鋼筋加固法
當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)抗拉強度較低，受拉部位產(chǎn)生裂縫時，為了加強抗彎構(gòu)件外纖維的抗拉能力可以采用在受拉部位粘貼鋼筋的方法對橋梁進行加固。該法通過把鋼筋粘貼在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的表面，使之與結(jié)構(gòu)形成整體，從而取得提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力，以及減少裂縫擴展的效果。粘貼鋼筋法的特點主要有：施工簡便，加工成型容易；加固施工周期短、消耗材料少；錨固牢靠方便；與橋梁構(gòu)件粘附性能好、加固效果直接；加固部位可視設(shè)計構(gòu)造的需要靈活設(shè)置等特點。例如當(dāng)拱橋的拱肋出現(xiàn)超過規(guī)范寬度的裂縫視情況可以在拱肋處粘貼鋼筋，在梁橋中也可以用粘貼鋼筋方法進行加固。
3.3粘貼高強復(fù)合纖維加固法
工程材料的進步及新材料的出現(xiàn)，歷來是橋梁加固工程發(fā)展的先驅(qū)和動力。碳纖維等纖維復(fù)合材料的出現(xiàn)成功地應(yīng)用于橋梁的加固與補強，使橋梁加固技術(shù)更上一個臺階，纖維加固法被視為梁式橋加固補強、提高承載能力，尤其是當(dāng)高度受限制時的首選加固方法。高強復(fù)合纖維加固技術(shù)與其他加固技術(shù)相比具有以下幾個特點：（1）結(jié)構(gòu)方面：高強復(fù)合纖維質(zhì)量輕且較薄，構(gòu)件經(jīng)過加固補修后不會使原結(jié)構(gòu)的自重增加的，也就不會使建筑物的使用空間減少，即建筑物的自重和體積都不會改變。（2）施工方面：在進行加固過程中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和延性的提高可以將高強復(fù)合纖維的特點充分利用起來，從而將其受力性能進行改善，實現(xiàn)加固的目的。（3）使用方面：高強符合纖維加固技術(shù)，不會對原結(jié)構(gòu)形狀和原結(jié)構(gòu)外觀產(chǎn)生影響，可以應(yīng)用于很多結(jié)構(gòu)的建筑物中。高強復(fù)合纖維本身具有良好的耐腐蝕性和耐久性，可以增強橋梁的耐腐蝕性，所以一般情況下采用高強復(fù)合纖維加固技術(shù)加固的公路橋梁，其本身保護作用很強。
3.4粘貼玻璃鋼加固法
傳統(tǒng)的加固法如加大截面法、預(yù)應(yīng)力加固法、粘鋼法等，雖然對改善結(jié)構(gòu)的強度、剛度及抗震性能起到了一定的作用，但它們也存在自重大、抗腐蝕性能差、施工復(fù)雜、周期長等缺點。隨著復(fù)合材料的出現(xiàn)，近年來國內(nèi)外一些交通部門增強塑料（玻璃鋼）作為橋梁的加固補強材料。具體說來是把玻璃纖維為增強材料，以玻璃纖維和合成樹脂為原料制成玻璃鋼合成為板材，通常情況下是在構(gòu)件表面用環(huán)氧樹脂粘貼無堿無捻方格玻璃布形成玻璃鋼作為橋梁結(jié)構(gòu)的加固補強層，但由于玻璃鋼的彈性模量比較低，因而在粘貼玻璃鋼時，常在中間粘貼Φ6mm的高強鋼絲進行加筋。理論分析和試驗表明 ,粘貼復(fù)合材料玻璃鋼加固混凝土梁 ,能有效提高混凝土梁的抗彎承載能力。比起粘鋼法，它除具備粘鋼法的一些優(yōu)點外，還具有輕質(zhì)高強且可調(diào)，耐腐蝕，抗?jié)B性能好，應(yīng)用靈活，造價便宜。粘貼玻璃鋼法適用于梁、板、等補強加固。
4. 被動加固法理論計算
在具體的理論計算過程當(dāng)中，需要注意多方面的問題。如采用粘貼鋼板法加固橋梁時，首先認為鋼板與被加固構(gòu)件組成的截面仍然適合平面假定理論（實際鋼板與被加固構(gòu)件之間會產(chǎn)生一定的滑移）。其次計算其作用效應(yīng)時宜按二個階段來。包括：（1）粘貼鋼板加固前，構(gòu)件上的荷載包括其自重在內(nèi)的實際恒載以及其他施工荷載；（2）粘貼鋼板加固后，構(gòu)件上的荷載包括其自重在內(nèi)的實際恒載以及使用階段的可變荷載（如汽車荷載）。
5. 結(jié)束語
橋梁加固方法很多，應(yīng)根據(jù)橋梁缺陷及病害選擇合理的被動加固方法。隨著新材料、新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，橋梁加固方法也在不斷改進和完善。需要廣大橋梁工程技術(shù)人員在橋梁加固方面以科學(xué)的態(tài)度扎實的工作，堅持不斷創(chuàng)新，為我國公路橋梁加固貢獻自己的才智與力量。
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