隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸量的大幅度增長，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是推行拖掛運(yùn)輸和集裝箱運(yùn)輸后，重型車輛日益增多。由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的改變，載熏能力提高，加大了道路橋梁的負(fù)荷，致使許多己建橋梁出現(xiàn)承載力偏低的情況，特別20世紀(jì)8O年代以前修建的，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)較低，承載力不足，橋面老化、破損、裂縫等，已經(jīng)有相當(dāng)一部分滿足不了現(xiàn)代交通的通行要求，甚至出現(xiàn)了干線公路橋梁重車無法通過的現(xiàn)象；而80年代后修建的部分橋梁雖然承載力能滿足荷載要求，但隨著交通量的劇增，橋?qū)挷荒軡M足通行能力；更有一些橋梁在遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)壽命時(shí)出現(xiàn)耐久性能嚴(yán)重退化的現(xiàn)象，影響其承載能力和使用壽命。因此，采用適當(dāng)?shù)募庸毯透脑旒夹g(shù)措施，恢復(fù)和提高橋梁的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以適應(yīng)現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枰?/p>
1橋梁加固的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
隨著我國公路交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，公路交通量不斷增加．行車密度及車輛載重越來越大，公路橋梁負(fù)荷日趨加重，尤其是推行拖掛運(yùn)輸和集裝箱運(yùn)輸后，重箱車輛日益增多，現(xiàn)有橋梁中有相當(dāng)一部分已經(jīng)滿足不了使用要求，這是世界各國所面臨的嚴(yán)峻問題。例如美國曾共用四年時(shí)間對(duì)全國公路橋作了調(diào)查，迄至1981年的統(tǒng)計(jì)，美國全國共有公路橋約566000座，調(diào)查報(bào)告中敘述了514000座橋梁的現(xiàn)狀．這些橋梁中約有40％以上f超過200000座)都有不同程度的損壞．9800座橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低應(yīng)停止使用或限載通行f約占總數(shù)20％)；102000座橋梁車行道太窄橋下凈空不夠或承載力不足(約占總數(shù)20％1。由于橋梁的陳舊老化棄養(yǎng)失修橋塌事故不斷發(fā)生，給美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來極其不良的影響。日本在20世紀(jì)7O、8O年代公路運(yùn)輸急劇發(fā)展．汽車日益大型化、重型化．交通量逐年增加給公路橋梁造成越來越大的壓力，1956年以前按舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工的橋梁其承載能力更感不足，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這類橋梁約占5500座，其中普通混凝土約4500座。美、日、西歐和北歐為使已有橋梁達(dá)到高速公路的橋梁標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不少橋梁進(jìn)行改造加固，為提高現(xiàn)有混凝土橋梁的承載能力，英國運(yùn)輸和道路研究所專門進(jìn)行了橋梁加固試驗(yàn)。印度在近十年間，隨著交通量和車輛載重的增加，對(duì)國道上承載能力較低的橋梁都進(jìn)行了加固，并對(duì)能夠承受荷載等級(jí)較高的橋梁進(jìn)行了加固。1981年4月，由西方24個(gè)國家參加的聯(lián)合國“經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織”，于1981年召開“關(guān)于道路橋梁維修與管理國際會(huì)議”．1982年召開了“國際橋梁與結(jié)構(gòu)會(huì)議”，1983年召開了“第十七屆國際道路會(huì)議”，很多國家對(duì)現(xiàn)有橋梁的安全性評(píng)價(jià)減產(chǎn)及維修加固等方面提出了眾多篇有價(jià)值的論文。20世紀(jì)8O年代以來，我國在舊橋加固改造技術(shù)的研究與試驗(yàn)方面進(jìn)行了大量的工作。交通部在“六五”“七五”計(jì)劃期間下達(dá)了一系列有關(guān)舊橋檢測、承載力評(píng)定及加固技術(shù)的科研課題，舉辦了多次橋梁維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造技術(shù)的學(xué)術(shù)會(huì)議。各省、市、自治區(qū)交通部門都在橋梁維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造的實(shí)踐中取得不少成功的經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中獲得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了交通事業(yè)的發(fā)展。由此可見，對(duì)橋梁尤其是對(duì)舊橋危橋的加固維修以及如何提高其承載力問題研究的試驗(yàn)與推廣，已經(jīng)引起了世界性的關(guān)注。大量資料表明．隨著世界上許多國家公路網(wǎng)絡(luò)的日趨完善，新建公路橋梁逐漸減少，已建公路橋梁的維修與加固改造已成為公路交通部門的工作重心。
2橋梁常用加固方法與技術(shù)
目前比較常用的橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)包括：橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法．增大主梁截面面積和配筋加固法、錨噴混凝土加固法、粘貼鋼板f筋)an固法、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、及增設(shè)縱梁加固法等。
2．1橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。
2．2增大截面和配筋加固法
當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。
2．3錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機(jī)械，將新混凝土混合料連續(xù)的噴射到已經(jīng)錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增加橋梁的受力斷面和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。
2．4粘貼鋼板筋)加固法
當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時(shí)，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。采用粘結(jié)劑及錨拴．將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，達(dá)到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是：
1)不需要破壞被加固原結(jié)構(gòu)的尺寸：
2)施工工藝簡單，施工質(zhì)量容易控制；
3)施工工期短。
2．5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法
此法是改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系達(dá)到提高承載能力的目的。如在簡支梁下增沒支架或橋墩；或把簡支梁與簡支梁縱向連接，由簡支變?yōu)檫B續(xù)梁；或在梁下增設(shè)鋼緒架等加勁或結(jié)合梁等，以減小梁內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到提高梁的承載力的目的。政變結(jié)構(gòu)體系的方法有多種，但往往都需要在橋下操作，或設(shè)置永久設(shè)施，因而減小橋下凈空，或施工時(shí)會(huì)影響通航，所以必須考慮通航及橋梁排洪能力。但是，該法由于加固效果較好目前也常用來解決臨時(shí)通行超重車輛的一種加固措施。重車通過后，臨時(shí)支撐可以隨后拆除，故對(duì)通航影響不大，不影響河道排洪能力。當(dāng)然，用臨時(shí)支撐或支架加固時(shí)，改變了原簡支梁的受力體系，支點(diǎn)處將產(chǎn)生負(fù)彎矩，故必須進(jìn)行受力驗(yàn)算。
2．6體外預(yù)應(yīng)力加固法
其實(shí)質(zhì)是以粗鋼筋、鋼絞線或高強(qiáng)鋼絲等鋼材作為施力工具，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加體外預(yù)應(yīng)力，以預(yù)加力產(chǎn)生的負(fù)彎矩抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力．從而達(dá)到改善舊橋使用性能并提高其極限承載能力的目的。工程實(shí)踐表明，體外預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)點(diǎn)是：能夠較大幅度的提高舊橋承載能力．加固后所能達(dá)到的倚載等級(jí)與原橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及安全儲(chǔ)備有關(guān)，一般情況下．可將原橋承載能力提高3O％一40％：在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高其結(jié)構(gòu)剛度和抗裂性能：由于承重結(jié)構(gòu)自重增加小。故對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固；體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)所需設(shè)備簡單人力投入少，施工工期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯：可在不受限制通行的條件下加固施工；體外預(yù)應(yīng)力既可作為橋梁通過重車時(shí)的臨時(shí)加固手段也可作為永久性提高橋梁荷載等級(jí)的措施。
2．7增設(shè)縱梁加固法
在墩臺(tái)地基安全性好．并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接共同受力。由于荷載在新增設(shè)縱梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，由此使原有梁中所受荷載得以減少，使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)則兼具有加寬的作用。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋作為一種超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其截面形式、)施工方法多種多樣，病害情況也各不相同。由于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力分布不僅由恒、活載決定，還受到預(yù)應(yīng)力、溫差、混凝土徐變和收縮引起的次內(nèi)力影響，而且與施工方法密切相關(guān)，所以這類橋的病害評(píng)估和加固方法往往因橋而異。為了保證新舊混凝土能夠共同工作，必須注意做好新舊粱之間的橫向連接。連接的方法有：企口鉸接、鍵槽連接、焊接及鋼板鉸接等。新增主梁與舊梁的牢固連接，可提高主梁之間的橫向連接剛度，有利于荷載的橫向分布。
3結(jié)語
對(duì)于不能滿足功能要求的橋梁，可采用適當(dāng)?shù)募庸毯透脑旒夹g(shù)措施，恢復(fù)和提高橋梁的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，但由于加固改造技術(shù)的多樣性，各類方法的存在較大的差異性。如增大截面法施工簡單、費(fèi)用較低、應(yīng)用廣泛；體外施加預(yù)應(yīng)力法在自重增加小、結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能提高較大；改變結(jié)構(gòu)體系加固法的加固效果好、計(jì)算復(fù)雜；粘貼受力筋加固法結(jié)構(gòu)自重增加、鋼板易腐蝕、加固效果初期不明顯。因而采用哪種加固方法，其有效性仍要進(jìn)一步計(jì)算分析確定，具體的加固方案的設(shè)計(jì)實(shí)施，還需進(jìn)一步計(jì)算確定。此外，橋梁等結(jié)構(gòu)經(jīng)常承受往復(fù)循環(huán)荷載的作用，故對(duì)加固橋梁在動(dòng)載作用下的性能也需做進(jìn)一步分析。因此，橋梁加固和改造技術(shù)的研究已經(jīng)成為一個(gè)重要的課題，需要對(duì)其進(jìn)行深入的研究，更好地適用于實(shí)際工程。
