桥梁的加固与养护探究

1钱文明  2宋宇辰
1浙江省交通投资集团有限公司杭金衢分公司杭绍管理处  2浙江华汇加固技术有限公司

摘要：随着我国经济的飞速发展，桥梁技术中的加固措施与质量措施已经成为了桥梁工程中备受关注的课题。本文针对桥梁工程的加固与养护进行了浅要的分析和研究。
关键词：桥梁；加固；养护
一、引言
随着我国经济的飞速发展，公路、铁路桥梁的建设也发生着日新月异的变化。由于桥梁的造价较为昂贵，所以在桥梁的建设过程中，人们总是想方设法采取各种措施来确保工程的质量。但是尽管如此，由于桥梁长期在使用环境（结构与材料的疲劳、荷载频率与作用的增加）和自然环境（温度、湿度变化、大气腐蚀）的作用下，始终会逐渐地产生不可逆转的损坏现象。因此，桥梁技术中的加固措施与养护措施就成为了桥梁工程中备受关注的课题。本文针对桥梁工程的加固与养护进行了浅要的分析和研究。
二、桥梁的加固原则
要对桥梁进行加固，首先必须对桥梁进行科学的鉴定分析，查阅原始设计资料并进行必要的现场调查，尤其是上世纪建造的一些中小型桥梁，由于管理相对紊乱，许多桥梁未必完全按照设计施工，因此，必要的现场调查尤其是地基勘探显得尤为重要。其次对于桥梁加固的方案设计，应当进行严谨的设计计算，并考虑一定的安全系数，根据经验1.5的安全系数还是比较合乎安全和经济的综合考虑的。而对于桥梁改造中的拓宽部分，则应严格控制应力传递，尽量降低其对原桥梁基础产生的附加应力。
三、桥梁的加固措施
1、钢板粘贴或增设钢梁加固法
该法是通过环氧树脂之类的粘结剂，将钢板或型钢粘贴并锚固在混凝土梁的薄弱部位或受拉缘，使其与主梁形成整体，从而以钢板来代替钢筋作用，并提高梁的承载能力。钢板粘贴或增设钢梁加固法不需要破坏原有桥梁结构，且几乎不增加原结构的截面尺寸，工期也短，不仅适用于一般的桥梁加固，还特别适用于具有历史价值和艺术价值的桥梁加固，但是其对操作的质量要求较高。
2、粘贴炭纤维布加固法
该法是通过环氧树脂之类的粘结剂，把炭纤维粘贴并锚固在混凝土梁的薄弱部位或受拉缘，使其与主梁形成整体，从而以炭纤维布来代替钢筋作用，并提高梁的承载能力。粘贴炭纤维布加固法可有效地应用于各种形式的结构补强，并且可以大大提高结构适应恶劣外部环境的能力，从而延长构件的寿命，同时还不改变原结构外形和几乎不增加原结构的截面尺寸和重量，也特别适用于具有历史价值和艺术价值的桥梁加固，同时与钢板粘贴或增设钢梁加固法相比，其工艺要求相对较低。
3、桥面补强层加固法
该法是通过一定的结构和工艺措施，通过在梁顶上凿除原有桥面铺装，并加铺一层钢筋混凝土面层，并使其与原主梁形成整体，从而增加梁高和提高梁的抗压截面，并因此增强桥梁的承载能力。桥面补强层加固法的施工简便而经济，但是桥梁承载能力的提高并不十分显著，因此一般只适合在抗压截面较小的桥梁中使用。同时由于加铺钢筋混凝土面层需要养护，因此必须对交通进行限制。
4、增大梁截面和配筋加固法
该法是通过一定措施在梁侧或梁底增加梁主筋，从而使梁的抗弯截面加大，并提高梁的承载能力。增大梁截面和配筋加固法由于需要对新旧混凝土的结合进行加强，因此需对旧梁面进行凿毛处理，其操作麻烦且工作量大，并且需要搭设脚手架，但是其加固效果较为显著，而且适用性较为广泛，对于梁桥及拱桥的加固均能适用。
四、桥梁的养护原则
桥梁工程中的大体积混凝土，由于其在施工阶段会产生和释放水化热从而引起混凝土结构的内外温差过大，从而产生温度裂缝，该温度裂缝的不仅会降低混凝土结构的承载能力，还会降低混凝土的耐久性能，从而给桥梁工程带来了极大的安全隐患。而为了将温度裂缝的产生控制在允许的范围之内，甚者对于特别重要的构件要杜绝产生温度裂缝，除了在设计和施工过程中采取科学合理的措施来应对之外，桥梁的养护也是一个关键环节，而且是重中之重。其中包括了在施工阶段的蒸汽养护和运营阶段的日常养护。
五、桥梁的养护措施
1、施工阶段的蒸汽养护措施
混凝土浇注完成之后，主梁表面要及时覆盖土工布并洒水养生。当混凝土浇注后的养护期间气温较低，为了加强混凝土养护，则应采用蒸汽管道循环加热的方法来加强养护。即在梁下用锅炉，在梁上架设φ400管道，并沿线路方向布设，使蒸汽在梁上的管道内进行循环。管道上方再用薄膜或彩条布将梁体进行整体覆盖。从而加热混凝土周围的空气，将热量传递给混凝土。蒸汽管道与梁体混凝土之间及蒸汽管道与覆盖的彩条布之间均用钢筋焊好的架子隔开，避免接触。蒸汽养护应设专人负责，混凝土的养护时间不小于14天。梁体同条件养护试件，要存放在梁顶上与梁体同环境养护。
2、运营阶段的日常养护措施
对于一般评定划分的各类桥梁，应该针对桥梁出现损害的不同程度，相应地提出养护和维修措施，保证桥梁的正常服务功能，在《公路桥涵养护规范》（JTG-H11-2004）中，将出现问题的桥梁划分为五类，按损害的程度由轻到重，应该分别采取正常保养、小修、中修、大修或者改造、改建或者重建等措施；如果桥梁不能满足适应性的要求，则应该对桥梁的结构尺寸、设计承载能力、桥梁所处的基础进行相应的改进，以使其达到相应的要求，在此过程中，最好能够提出多种解决方案，最后综合考虑各种因素，进行方案比选和综合评定，确定一种最佳的改进措施或者方案。
相关部门应该从思想意识上重视桥梁养护工作，提高对桥梁养护管理重要性的认识，要在养护工作中克服“重建轻养”的思想。注重培养专业养护人员，提高现有桥梁养护人员的专业素养，打造专业化的施工和养护队伍。加大对桥梁养护管理的投入，保证桥梁养护工作维修经费的正常来源。加强桥梁相关资料的收集和整理，争取做到桥梁相关资料的一对一的归档，为以后桥梁的养护、维修、改造提供有据可查的资料。进一步做好桥梁预防性养护及精细化管理工作。应该明确桥梁管理责任及检查考核办法，对桥梁养护管理工作做到奖罚分明，提高对桥梁养护工作重要性的认识，加强相关人员的责任感和工作积极性。在桥梁养护过程中，应该注重吸收和引进国内外新的养护手段、方法、设备，提高养桥梁护的现代化程度。建立和完善桥梁管理系统，提高桥梁养护管理工作效率。
六、结语
    在我国交通事业尤其是高速公路和高速铁路蓬勃发展的背景下，许许多多施工难度大、技术复杂、科技含量高的桥梁正在建设过程中或已经建成，随之而来的就是对于桥梁的加固工程与养护工程提出的要求也越来越高，因此工程人员和相关部门都要进一步地增强认识，增强安全的意识，切实采取各种有效的加固和养护措施，从而确保桥梁在施工和运营阶段的安全。
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