浅谈桥梁梁体的加固处理技术
摘要：桥梁加固也就是针对危桥通过一些有效的加固措施,使受损桥梁结构能恢复到其原有的结构强度,或通过改变其结构从而减少原桥梁结构的荷载效应,或在已有结构的基础上提高结构的承载能力,以满足新的承载条件和使用功能的要求。本文作者主要介绍了一些常用的桥梁加固技术，并着重对其中的碳纤维加固技术的施工等问题进行了分析。
关键词：桥梁；加固处理；碳纤维加固
引言
我国道路桥梁大部分为建国后所建造,桥龄一般都在30年以上,病害问题如梁体老化、破损、裂缝等现象逐渐随道路交通的快速发展和运量的迅速增长而暴露出来,致使桥梁承载能力明显下降,危桥逐年增加。因此,对现有桥梁进行调查研究,分析桥梁损坏原因,并取采相应的维修加固措施,提高旧桥承载能力和桥梁荷载等级,使其充分发挥其经济效益和社会效益,确保道路交通正常运行是当务之急。
一、常见桥梁病害分类及加固设计原则
1.1常见桥梁病害分类
通过事例分析并结合静载试验、桥梁受力分析、道路运营状况及偶然事件的发生判定病害主要为以下六类:
(1)正常使用状态问题:梁体主要受拉区在荷载作用下开裂或原有裂缝有扩展,钢筋应力较大,结构使用状态出现问题；但梁体本身受压区未破损,受拉筋未损失,结构的极限强度并未减少。
(2)极限状态问题:梁体主要受力区在荷载作用下,截面应变符合平截面假定,截面应力较小,梁体在荷载作用下没有开裂或原有裂缝稳定,没有新的扩展,结构的使用状态没有问题；但梁体由于被撞而造成钢筋或预应力钢丝断裂,使梁体现有配筋与原设计相比减少,结构的极限强度降低。
(3)梁体底板混凝土保护层厚度过薄、露筋。
(4)车辆撞伤及部分桥梁设施(例如支座)丢失。
(5)结构出现裂缝。
(6)新旧桥面出现通长的纵向裂缝。
(7)其他(如混凝土剥落、锥坡沉降开裂等)。
1.2加固设计原则
加固设计是以实测数据为依据,以现行规范为标准,对现有结构进行补强设计,使现有结构在补强后能满足原设计的要求或满足规范和正常安全运营的要求。
二、桥梁加固的常用技术介绍
2.1碳纤维加固
碳纤维加固是近年来美、日等国家所研发的应用在土木工程中的新型加固补强技术。该方法采用同一方向排列碳纤维织物,在常温下用环氧树脂胶粘贴于混凝土结构表面,利用其紧密粘着于混凝土结构表面,使二者作为一个新的整体,共同受力,是一种非常简单且优良的加固补强方法。碳纤维加固特性如下:1)强度高:碳纤维加固材料强度普遍较钢材高,一些特制强化碳纤维强度可达钢材的数倍以上。2)超强防水效果:用环氧树脂胶点附于混凝土结构表面,防水效果好,可抑制钢筋腐蚀生锈。3)重量轻:其比重轻,在不增加结构自重的情况下,达到高强度的加固效果。施工简便,碳纤维重量轻,一般只需手工操作,不受施工空间的限制。施工进度快。4)不受形状限制:不论方形、矩形、六角形及各类不规则形,加固后均可保持物体原状,不影响表面装饰。5)适用性:用于结构梁、板抗弯、抗剪加固,补足原结构构件钢筋的不足,通过粘贴封闭箍提高柱子轴心抗压能力。
2.2环氧树脂低压灌缝
对于结构受力裂缝而言,由于其直接影响结构构件的弯剪承载能力,对结构的安全将起到较大的影响,因此,须进行加固、补强处理。其处理方法主要包括:环氧树脂裂缝灌胶封闭裂缝,并采用粘贴碳纤维片施工工艺,以抑制裂缝的进一步扩展,从而提高结构受力的整体性。环氧树脂低压灌缝的特性有:1)优异的机械性能、优异的粘合力:由于环氧树脂具有特强粘结力等优异的物理、力学性能和稳定的化学性能,保证对出现裂缝的混凝土结构实现完美的一体化修复。2)防化学侵蚀、防水:固化产物具有极强的抗水、抗化学稳定性,不会受雨水、海水、二氧化碳、硫酸等的侵蚀破坏。3)很强的渗透性:环氧树脂低压灌缝具有特强的渗透能力,便于灌缝和涂敷施工,甚至可灌注于0.05mm的裂缝中。4)强韧性,高耐冲击性:环氧树脂具有较好的韧性和力学分散性,因此能很好抗震和抗冲,能够适应频繁交通荷载的要求。适用性:各种桥梁的混凝土结构(如桥台、桥墩、梁、桥板、护栏、桥拱等)的粘结、修复和加固。
2.3粘钢加固
粘钢加固具有以下的有点：1)坚固耐用:经过多年来的工程实践,已经证明其完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。2)施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产、不影响使用的情况下完成施工。3)简洁轻巧。4)灵活多样。5)经济合理:由于施工快,避免或减少工厂停产时间,节约加固材料,与其他加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益很高。6)适用性:粘钢加固可用于补充原结构构件中的钢筋量的不足,增强构件的抗弯、抗剪、抗压能力,对所加固构件的刚度提高也具有一定的效果。在混凝土构件表面粘贴钢板时,增加抗剪螺栓效果更好。
当然，桥梁加固的常用技术还有化学植筋、喷射混凝土等，由于文章篇幅有限，在这里作者就不一一介绍了。
三、桥梁加固技术的具体应用——碳纤维加固技术介绍
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