桥梁加固论文范文第1篇
摘 要：文章从加固设计标准、加固设计方案的选择和桥梁加固设计要点等方面，对公路桥梁加固设计方法进行分析，在此基础上，提出公路桥梁加固施工的建议。期望通过本文的研究能够对公路桥梁使用寿命的延长有所帮助。
关键词：公路桥梁;加固设计;施工
桥梁作为公路工程的重要组成部分之一，其结构稳固与否关系重大。一些早期建成投用的桥梁，在长时间的使用中，受到多方面因素的影响，不可避免地会出现各种病害问题，由此导致桥梁结构的安全性、稳定性降低。针对此类桥梁，应当采取行之有效的方法进行加固处理。
1 公路桥梁加固设计方法
1.1 加固设计标准
在桥梁加固设计中应当对设计标准进行合理选择，一方面要考虑加固设计方案的可行性，另一方面要研究加固的必要性，并依据桥梁的病害情况，对加固方案进行编制，确保加固设计合理可行，为后续加固施工的顺利进行提供有利条件。具体的加固设计标准如下：桥梁加固设计方案的成本应当控制在桥梁新建成本的60%以内，不得超出，如果加固设计方案的成本过高，则会失去加固的意义;经过加固之后的桥梁性能应当与现行规范标准的规定要求相符，确保加固设计达到预期中的效果。
1.2 加固设计方案的选择
桥梁加固设计要选择经济合理的加固方案，将加固工程造价控制在合理范围内;加固设计方案要尽量减少对交通的影响，保证加固后增强桥梁的耐久性，实现加固预期;选用环保型性能优良的材料，减少桥梁养护成本;加固设计方案采用文明施工组织设計，控制加固施工对周围环境带来的粉尘、噪声污染。
1.3 桥梁加固设计要点
（1）桥梁加固设计前收集整理桥梁工程原始资料，熟悉施工设计图，掌握施工方法;深入到桥梁工程现场，勘察检测桥梁缺陷，对比分析原设计要求与桥梁实际状况，为桥梁加固设计提供依据。
（2）检查桥梁基础的破坏程度，分析基础破坏对桥梁承载力的影响，在加固设计中将桥梁承载力提升到1.5倍。
（3）桥梁加固设计要以不损坏桥梁结构与原有构件为原则，保留仍有使用性能的构件，减少不必要的构件拆除与更换，降低桥梁加固成本;要对设计方案进行优化，选用易实施的加固施工技术，必要时设计临时加固措施，避免桥梁造成安全事故。
（4）在采用新构件时，加固设计要对新老构件的连接设计出可行性方案，根据施工技术要求，确保新构件的使用达到预期的加固目标。
（5）桥梁加固设计要按照由下至上的顺序进行设计，主体加固设计后在附属设施设计，设计完成后对桥梁整体加固效果进行验证。
2 公路桥梁加固施工的建议
在公路桥梁进行加固施工的过程中，应当根据桥梁的病害情况，选取适宜的加固技术措施，从而达到预期中的加固效果。具体的加固施工技术的建议如下：
2.1 注浆加固
在桥梁混凝土裂缝进行处理时，可以采取注浆加固的方法，具体的技术要点如下：沿着裂缝的两侧，将5.0 cm范围内的杂物清除干净，并使用吸尘器将裂缝中的堵塞物吸尘，如泥土等，确保裂缝内部干燥、清洁，为后续的注浆加固提供条件;裂缝处理完毕后便可埋设注胶嘴，应当将注胶口设置在裂缝宽度最大的部位;当注胶口设置好以后，便可对裂缝进行封闭处理，封闭后要进行检查，看有无漏气的现象，如果有，则应采取相应的措施进行修补;按照比例对结构胶进行配制，并通过注胶嘴向裂缝内注入胶液，应当反复用胶液对裂缝进行修补，确保加固效果;修复的裂缝应当在注胶24 h将表面的结构胶清除干净。
2.2 植筋加固
（1）依据设计图纸，在植筋的平面位置上，通过墨线弹出纵横线条。随后在采用电锤进行钻孔，确保钻孔表面具有足够的粗糙度，需要注意的是，钻孔施工中，不得使用金刚石钻机。锚固钢筋的间距设置为30 cm，两侧采用错开的方式对锚筋钻孔进行布设，孔径可以设计为12 mm。
（2）植筋孔位钻设完毕后，可以采用空压机，对钻孔进行除尘，将孔内的残渣清除干净，或是用高压水进行冲洗，但在植筋施工前，必须确保孔内干燥，以免影响施工质量;使用丙酮或是酒精对孔壁进行清洗，确保无灰尘、油污等杂质。
（3）胶粘剂进行搅拌，使其达到均匀，并根据说明书中给出比例进行配制。搅拌的过程中，如果采用电动搅拌机，则应当将搅拌时间控制在3 min左右。正常情况下，为确保胶粘剂的粘结性能，不宜采用人工的方式进行搅拌，但若是情况特殊，比如搅拌机发生故障等，则可由经验丰富的施工人员进行搅拌，时间不少于5 min，并且要保证搅拌均匀;胶粘剂配制好以后，可使用专用的工具将胶液注入到清洗后的钻孔当中。操作过程中，应当确保胶液的配制、注胶、植筋的插入等工序连续进行，中途不得停歇过长时间，以免影响施工质量。
（4）当胶粘剂注入到钻孔内之后，应当及时向孔内插入植筋。插筋过程中，避免使用蛮力，要对植筋进行旋转，缓慢插入到孔底，这样能够使胶粘剂与植筋、孔壁紧密结合到一起。插入孔内的植筋弯钩应当采用焊接的方法，与桥面板的主筋相连接。同时应当保证每根植筋的抗拔力符合现行规范标准的规定要求。
（5）当植筋施工完毕，应当在定位后采取相应的措施进行保护，避免碰撞造成植筋位移，影响质量。一般72 h后，胶粘剂彻底固化，植筋便可受力，此时可将保护措施撤掉。
2.3 粘贴钢板加固
2.3.1 施工处理
根据设计要求进行施工放样，在螺栓孔位置钻孔。若钻孔时遇到桥梁内部结构钢筋，则要对钻孔位置进行调整。钻孔后清理干净孔内粉尘;将钢板对准原桥混凝土钻孔位置，标注与钻孔位置对应的螺栓孔位置，进行钻孔;对原桥混凝土的粘结面进行凿毛处理，暴露出来土石层，对土石层进行整平，清理干净表层上的浮浆、粉尘和疏松物质，清理时可采用丙酮作为擦拭物。
2.3.2 预安装
安装已打孔的钢板，如果出现安装孔位对应不上的情况，则应及时修整孔位，直到可以顺利完成安装为止;对钢板粘结面进行除锈、除尘处理，采用磨光砂轮机处理钢板上的粗糙部位;在打磨钢板的纹路时，应保证纹路与钢板长度垂直，打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面，增强钢板表面的粘贴力。
2.3.3 钢板粘贴
在固定钢板时，要在混凝土和钢板间放置3 mm厚的垫片，垫片应在注胶前抽出;要求钢板与混凝土表层保持不小于3 mm的缝隙，使结构胶层达到设计要求的厚度;在钢结构封边胶固化后配制结构胶，采用低速搅拌器按照一定比例进行搅拌配制，要求结构胶性能达标;采用注入嘴向钢板孔内注入胶体，在钢板角的边缘部位插入排气管，排气孔之间的距离为35 cm，利用封边胶对钢板边进行封闭;封边胶在注入后12 h彻底固化，再进行通气试压，测量封边头部位置的钢板内部压强，在达到设计要求后注入结构胶。通气试压的压力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入结构胶，同时排出钢板内部的空气，直到排气管有胶液流出为止;检查结构胶灌入的密实度，用橡皮锤敲击钢板听声识别。
3 结论
综上所述，公路桥梁加固设计及施工是一项较为复杂且系统的工作，为确保加固设计的合理性，应当明确设计标准，掌握设计方案的选择原则，了解具体的加固设计要点。同时，在加固施工中，应当控制好施工质量，确保加固效果。
参考文献：
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[5]孙雷.桥梁检测与加固技术[D].长安大学，2016.
桥梁加固论文范文第2篇
摘 要：预应力加固技术是公路桥梁施工中的重要内容，也是提高公路桥梁施工质量的重要元素，如果预应力加固技术的应用效果不理想，将难以确保公路桥梁的正常运作，因此，在公路桥梁施工中对预应力加固技术进行合理应用有着重要作用。实际情况中，我国公路桥梁事业有了较大进步，预应力加固技术也有了一定发展，但是受人为因素及外部客观因素的影响，依旧存在较多问题。因此，如何有效应用预应力加固技术成为施工企业面临的重大问题。该文主要对预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用进行分析，提出了一些建议。
关键词：预应力加固技术 公路桥梁 应用
在社会经济的推动下，我国的交通事业有了较大发展，各类公路桥梁工程项目不断涌现，较好地满足了人们的出行需求。随着各类重型车辆不断增多，公路桥梁所出现的问题也越来越多，严重影响人们的安全出行，因此，提高公路桥梁的承载力至关重要。预应力加固技术的应用能够较好地提高公路桥梁的运行质量，延长其使用寿命，进而确保公路桥梁的安全性。因此，施工企业须明确预应力加固技术应用的意义，对公路桥梁的实际施工情况进行分析，充分发挥出预应力加固技术的作用，进而提高公路桥梁施工质量。
1 预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用分析
随着时代的发展，我国公路桥梁事业也有了较大进步，而预应力加固技术的应用也成为现代公路桥梁事业发展的重要趋势，这也是提高公路桥梁的重要措施。实际情况中，公路桥梁加固主要是通过各种现代化技术加固以及拓展桥梁结构，以有效提高公路桥梁的承载力及耐久性，满足人们的安全出行需求。在对现代公路桥梁进行加固时，具有多种加固方式，主要包括上部结构补强加固以及下部结构补强加固。在上部结构补强加固方面，主要从改变结构受力体系、不改变结构受力体系两方面着手。在预应力以及补强加固材料方面，公路桥梁加固可分为主动加固、被动加固。
在主动加固方面，当施工人员对公路桥梁进行加固时，必须处理好后加补强材料在应用中存在的各种问题，提高后加补强材料的利用率。施工人员必须对预应力的应用原理进行明确，对后加补强材料施加一定的预应力，进行提高加固补强的效果。这种加固方式主要是让后加补强材料在主动受力状态下、通过一定的预应力作用，对原桥梁应力情况进行改变，进行增强公路桥梁承载能力以及稳定性。
在被动加固方面，一般在对公路桥梁进行加固处理时，施工人员可在抗剪性较为薄弱的区域中设置相应的补强加固材料。实际情况中，补强加固材料较多，主要包括粘贴钢板、补焊钢筋、粘贴高强复合纤维等材料。当施工人员对预应力加固技术进行应用时，需对实际施工情况、受力情况进行合理分析，让结构物自重以及恒载由原梁承担，活载则有加固后的组合截面承担，进而有效增强公路桥梁的承载力以及稳定性。
在体外预应力技术特点方面，通过体外预应力技术的作用，施工人员可以更方便地对公路桥梁的质量进行检测，并对相应结构物进行维修以及养护。实际情况中，由于混凝土截面与预应力筋并没有直接连接，所以进行预应力施工较为便利，而且体外预应力技术的形式较为简单，所以能够较好地减少摩擦损失，提高公路桥梁的质量。
在体外预应力加固技术的特点方面，体外预应力加固技术在实际应用中有着较为明显的加固效果，进而有效提高了公路桥梁的承载能力、以及抗裂能力。体外预应力加固技术相关工艺较为简单便捷，所需要的人力资源以及物力资源较少，而且不会对交通造成较大影响，不仅缩短了施工工期，提高了施工企业的经济效益，而且施工质量也较为理想。体外预应力加固技术一般不会对原有桥梁的结构造成较大影响，这样能够较好地维护公路桥梁的耐压性以及承载能力，而且这种方法能起到一定的防腐蚀效果。
实际对体外预应力加固技术进行应用时，一般适用于一些桥梁构件正截面受弯承载力沉降的区域以及一些正截面受拉力钢筋被腐蚀的区域。一般情况下，公路桥梁的抗弯区具有较低的韧性，导致桥梁挠度与设计情况存在差异，在这种情况下，桥梁的刚度难以满足要求，致使桥梁的受拉区域很容易出现裂缝，而采用体外预应力加固技术则能较好地避免这种情况，有效提高公路桥梁的质量。
2 预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用方法
2.1 横向收紧张拉法分析
实际采用预应力加固技术进行公路桥梁施工时，当钢筋混凝土与预应力混凝土梁的两端出现一些细微的缝隙时，便可对横向收紧张拉法进行应用，避免梁的端部因张拉而出现裂缝。对横向收紧张拉法进行应用时，主要对桥梁下缘对称梁中线位置处对预应力筋进行安装，在支点的作用下促进梁端锚固钢板的正常进行，在梁端的下翼缘上对U型锚固钢板进行固定。如果预应力筋处于水平段，施工人员可利用撑棍对预应力筋進行分割，进而达到一定的稳固作用。在每段的中点处，施工人员须将螺栓拉紧，促进两对称筋的收紧，进而让拉杆在收紧的过程中产生一定的预应力。一般梁体外索为直线型，所以锚固钢板的预压力以及预应力筋会对梁产生作用，减少梁两端向上弯曲的情况，增强公路桥梁的稳固性。
2.2 纵向张拉法分析
纵向张拉法的应用主要从预应力筋的轴线着手，施工人员需根据梁底的实际情况对预应力筋进行布置，将梁两端设置导向块的位置进行弯曲，通过锚固定梁的底板以及腹板，再利用梁顶或者梁底进行纵向张拉，进而减少两端的剪力，提高公路桥梁的稳固性。在纵向张拉方面，其锚固构造形式主要有两种，主要包括梁顶锚固、腹板锚固，实际情况中，锚固构造与体外预应力筋的张拉方法之间有着紧密联系，所以施工人员可在梁顶沿斜筋方向的张拉位置进行张拉，或是在梁底位置以水平方式进行张拉，充分发挥出预应力加固技术的作用，进而有效提高公路桥梁的稳定性以及承载力。
2.3 竖向顶撑张拉法分析
在对竖向顶撑张拉法进行应用时，是工人员需对实际情况进行合理分析，利用U形钢锚在梁端底部开展固板操作，并将拉杆设置在梁底的适宜位置，之后再钢锚固板上对拉杆的两端进行焊接，将张进夹具设置在梁胯间横隔板位置处。施工人员需在横隔板中承托架上对张紧夹具进行固定，以顺利给拉杆施加一定的预应力。当拉杆达到所需应力值时，施工人员需通过钢筋混凝土垫块让拉杆与梁底面之间更为紧密，根据固定拉杆的位置做好张拉力控制，以维持构筑物的稳定性。在将张紧夹具和承托架卸下时，施工人员须做好防锈处理，以更好为此公路桥梁的稳定运作。
3 结语
随着交通量的不断增加，公路桥梁所承受的荷载也越来越大，各种安全隐患也不断突出，给人们的出行带来不利影响。如施工企业不注重对公路桥梁进行维护或未及时解决存在的各种问题，将会造成多种安全隐患。因此，施工企业必须明确预应力加固技术的特性，根据实际施工情况合理应用预应力加固技术，充分发挥其技术优势，以提高公路桥梁的承载能力，进而确保人们的安全出行。
参考文献
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桥梁加固论文范文第3篇
一、体外预应力加固：
加固措施：通过体外预应力索施加反向荷载的方法对该桥进行加固，此外考虑箱梁两侧腹板出现大量的斜剪裂缝，为了约束斜裂缝进一步发展，加强对腹板混凝土的约束，增强腹板抗剪承载能力和刚度，采用腹板内侧粘贴钢板。预应力施工工艺1.锚固端部横梁与跨中转向横肋！墩顶导向槽的施工2.钢绞线下料与穿束3.钢绞线张拉4预紧5.高应力张拉6.压浆
缺点：
1.预应力的施工工艺，在钢绞线下料与穿束中粘接段段的长度和位置，新老混凝土之间的粘结，后加预应力对原预应力的影响，很难确定。
2.施加预应力索加固现在存在的问题：如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响
3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见
二、体外预应力的加固另外的加强措施
1、弯曲加强
采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力。预应力筋布置应符合优化布置原则，即加固筋外形与外荷载产生的弯矩图形相似。因此，加固梁式结构时，体外预应力筋多采用折线形连续筋，以充分发挥加固筋的抗拉强度。体外筋的灵活布置，可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁。若连续梁中仅有个别跨需要加固，则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固；若连续梁普遍较差，则可用各跨布置给予整体加固，若连续梁普遍较弱，但个别跨更弱，则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。
2、剪切加强
梁的剪切强度可通过外部加设扁钢！钢板和钢箍等方法来提高。扁钢通常箍在构件上用后张法拉紧并已开发了一种后张不锈钢钢箍的方法。后张法能使新材料平分恒载及活载，这样就能更有效地利用新增材料。提高剪切强度的另外一种方法为采用后张的附加预应力钢筋。预应力钢筋可以加在垂直和倾斜方向上，而且既可安装在梁腹板内，又可安装在箱内。施加预应力时应当小心谨慎，避免结构某些部分出现超限应力。若构件中存在裂缝，一个好的实施方法是在施加预应力之前，先在裂纹上注射环氧树脂。
三、粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法基本原理是一致的，均是将其增强材料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位，使之与结构形成整体，代替需增设的补强钢筋，提高梁的承载能力达到补强的目的。
粘贴碳纤维法
碳纤维加固桥梁构件的部位：用粘结材料将碳纤维材料有序地缠绕粘贴于构件表面，实现对构件变形的约束并因此提高构件的极限强度和承载能力。在桥梁加固运用中，可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上，以提高混凝土梁的截面强度和刚度：也可粘贴在梁的腹板上，以提高其抗剪强度
具体的施工工艺：
1、处理结构混凝土表面，涂敷基底树脂并整平
2、涂刮整平胶并对其表面作砂光处理
3、滚刷粘结剂粘结碳纤维
4、对已贴的碳纤维作压面处理
5、表面整饰（如抹砂浆等）
粘贴钢板（碳纤维）法：（1）对结构抗弯和抗剪加固效果明显，但对结构静刚度影响不大（静刚度包括等直杆件扭转刚度、受弯梁的弯曲强度、薄板受弯曲载荷作用、薄壳变形计算）。（2）在借用桥面铺装层参与受力时，新老混凝土的可靠连接，始终存在问题如粘结剂的老化问题
此外粘贴钢板法存在以下自己特殊的缺点：（1），钢板面积大，刚度大，适型性差，很难与原结构紧密粘接，此外，自重很大，加上锈迹等原因，底、侧粘贴很易脱落（钢板易受腐蚀或脱落）（2）对于大跨度梁来说，钢板的重量可能太重粘贴碳纤维法存在以下自己特殊的缺点（1碳纤维的抗剪强度低，延展性又不好，所以，其受力的不均匀性必须充分注意（2）碳纤维用于桥梁加固，其老化问题不容忽视。
四、体系转换法：
是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力，提高承载能力的一种加固方法这是一种‘变被动加固为主动加固’的方法，该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查，对其承载潜能进行正确评价，用周密、细致、可靠的汁算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程，以达到加固修复病桥的目的。一般可通过简支梁下增一设支架或桥墩；或把简支梁与简支梁加以连接，使结构由简支变为连续等。
施工工艺：（1）揭开桥面铺装层。将梁顶保护层凿除。使主筋外露。沿梁顶增设纵向受力主筋，数量根据计算决定。
（2）浇注端头混凝土
（3）拆除或改变原有支座
（4）重新做好桥面铺装
该加固方法主要对于大、中简支梁桥的加固，将多跨简支梁的梁端连接起来，变为多跨连续梁，可以有效改善结构的受力状况，提高桥梁的承载能力，但不适合连续刚构桥的后期加固。
五、桥面系减载。
对大跨度连续刚构而言，恒载在总重量中占有相当大的比重，减小桥跨内桥面的恒载重量诸如变硷桥面铺装为沥青硷桥面铺装、变硷栏杆系为钢质栏杆系、减薄人行道铺装厚度等能有效地减小跨中的下挠量。
六、扩大或增加原结构构件截面，以提高原结构的强度和刚度；该方法虽然能提高结构承载力，但也会因而加大结构自重。
自重加大产生的内力增量会消抵部分或全部结构承载能力的提高。且新增结构面积或体外施加的预应力与原结构体的界面能否良好结合此外（1）扩大或增加原结构构件截面，以提高原结构的强度和刚度；（2）改变原结构的受力体系，使其减小受力；（3）以新的结构代替旧的应力不够的结构这三种方法均不能用于大跨径连续刚构桥深固工程技术系统总结：增大截面、粘贴钢板（碳纤维）、体外预应力等加固方法都属于二次超静定受力结构。加固前原结构已经承受荷载（即第一次受力），特别是当承载能力不足时，加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载，而是在新荷载（即二次加载）下才开始受力。从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变，这决定了此时混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关，与原结构的极限变形值有关，与两部分材料的应力—应变关系有关。
桥梁加固方案
（二）
一、公路桥梁存在的常见病害
1.主拱圈裂缝病害
a.主拱圈中波纵向裂缝，检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。
b.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。
c.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝，有不少是U形裂缝，这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。
d.横系梁裂缝
2.钢筋锈蚀病害
钢筋发生锈蚀时，锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上，从而对周围混凝土形成挤压，造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降，锈蚀剥蚀，使截面有效尺寸减小，导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小，对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力，锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。
3.墩台基础病害
桥梁墩台基础在常年使用过程中，除了承受上部构造荷载外，还将承受土压力，风力，流水压力，冰压力和浮力等等各种力的作用。另外，自然界各种因素的影响作用，以及由于过桥车辆的日益重型化，墩台基础经常受到过重荷载的作用，因此，桥墩台将会出现不同程度的损坏。
4.主梁裂缝及主梁变形病害
主梁裂缝多发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬臂梁根部（负弯矩区）上缘，后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂，属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面，雨水易从裂缝渗入梁内，引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
二、公路桥梁加固的重要性
1.在公路桥梁使用期间内，任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，往往存在配筋偏小，钢筋直径过细，铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品，不仅受自然环境的影响（如大气腐蚀、温度、湿度变化等），而且还受到使用环境的影响，难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
2.从经济上分析，桥梁加固可以节省大量投资，收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施，不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用；而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成，早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害；同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，满足现代化交通运输的需求。
3.同时桥梁的改造和加固，不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平，而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析，旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力，使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
三、公路桥梁加固的方法
1、桥面铺装加固法
1）局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，涂刷上同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料），最后在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层1～5cm厚的水泥混凝土铺装层。
2）重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时铺入适量短钢筋，配置上1～2层钢筋，浇筑整体化混凝土。
3）桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。
4）其他方法。如加铺一层沥青混凝土，采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法，钢纤维混土修补法，聚合物混凝土罩面法等。
2、加大截面加固法
也称为外包混凝土加固法，是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式：一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强，具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长，加固后的建筑物净空有一定减小。
3、粘贴碳纤维增强塑料加固法
采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。此法几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。缺点是环氧树脂在温度高于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度高于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂。
4、桥下部结构加固法
桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥，可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
5、灌缝胶灌注法
桥梁加固论文范文第4篇
1.1 体外预应力的概念
体外预应力技术, 是相对于传统的预应力筋布置在截面内而言的, 它是指预应力筋布置在结构构件截面之外的预应力技术, 是后张预应力体系的重要分支之一。采用体外预应力技术加固混凝土结构时, 体外预应力束一般采用折线形, 安在梁的跨中部分, 体外预应力束布置在腹板下缘, 在离支座 (1/3～1/4) L处, 体外预应力束向上弯起, 锚固在梁的两端。
1.2 体外预应力加固技术的优点
(1) 施工简单, 快速, 在施工过程中, 无需封锁交通, 原结构仍可使用, 预应力筋布置在构件截面以外, 预应力筋套管的布置、调整容易并简化了后张法操作, 从而大大缩短了施工时间, 减少交通压力。
(2) 运用体外预应力加固时, 无需改变截面大小, 不会增加结构自重, 使得荷载增加。
(3) 由于预应力筋与混凝土截面分离, 提高了混凝土的质量和耐久性, 这样便于对混凝土的加固和维修。
(4) 预应力束基本不占用结构空间, 不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力, 也避免降低结构的使用功能。
(5) 体外预应力束在工厂定制, 质量有保证。体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一, 由于无需后浇混凝土, 可避免由此带来的预应力损失。
(6) 构件内部不考虑预应力筋的布设, 体外预应力筋的预应力对混凝土而言可以明确作为外部作用, 不受有关预应力混凝土标准的约束, 设计、计算、构造和施工基本上按普通混凝土构件要求进行, 保证混凝土部分施工质量, 且降低了各方面的工作量。
(7) 由于预应力筋跟混泥土的分离, 投入使用后检查人员能够随时检查预应力筋的腐蚀和应力变化情况, 随时对预应力束进行应力检测和维护。
1.3 体外预应力的体系
体系一:钢绞线穿入高密度聚乙烯管 (HDPE) 或钢管孔道内, 张拉之后, 灌入水泥浆。这种体系为有粘结体外预应力体系。由于孔道管在结构体外, 管道的铺设质量及其水密性容易检查和控制, 预应力摩擦损失小。
体系二:体外预应力筋由单根无粘结筋平行穿入HDPE管或钢管孔道内, 张拉之前先完成灌浆工艺, 由水泥浆体将单根无粘结筋定位。这种体系为无粘结体外预应力体系。单根无粘结筋的摩擦损失极小;可采用单根张拉工艺, 张拉设备体积小, 易操作;预应力筋有四层防护 (油脂、HDPE、浆体和外套管) , 因此其耐腐蚀性和防护安全性可靠;在使用期间可重调预应力值, 可更换预应力筋。
2 加固机理
体外预应力加固通常采用粗钢筋钢绞线、高强钢丝等材料作为施力工具。在体外对桥梁外部结构施加预应力, 以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的。该法具有加固, 卸荷改变结构内力的三重功效。如图1, 加固前后示意。
3 体外预应力加固常用方法
根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和顶弯梁法等。
3.1 横向收紧张拉法
横向收紧张拉法是在梁的下缘对称梁中线安装预应力筋, 在距梁端适当距离处弯起并通过支点锚于梁端的锚固钢板上锚固钢板呈U形套在梁端的下翼缘上。水平段的预应力筋用撑棍分成若干段, 两端的撑棍还起到支点的作用。在每段中点用拉紧螺栓将两对称筋收紧, 拉杆即产生预应力。
3.2 纵向张拉法
纵向张拉法是沿预应力筋的轴线施加预应力的方法。预应力筋沿梁底布置, 到梁的两端设导向块处弯起, 锚固于梁的腹板或顶板上, 再沿梁底或梁顶进行纵向张拉, 以减小梁端的剪力。纵向张拉锚固构造主要有两种, 梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉方法与其构造形式有关, 张拉位置可以在梁顶沿斜筋方向张拉, 亦可在梁底沿水平方向张拉。其张拉程序与预制混凝土梁的相同。
3.3 竖向张拉法
竖向张拉法是采用在梁肋两侧对称布置预应力筋, 一般在梁端肋侧锚固, 在预应力筋中部竖直向上张拉, 在梁肋底部用小横梁固定预应力。横梁的作用在于固定竖向张拉产生的钢筋预应力, 根据具体情况, 横梁可以设计成锚固于梁肋上不能滑动预应力筋的固定支点或可以在梁底活动的活动支点。
3.4 预弯梁法
以上三种方法, 主要是解决梁下缘开裂的问题, 有时为了防止梁上缘的开裂, 可以采用预弯梁法。以下举例说明此种方法:某简支钢板梁桥, 由于荷载的增大, 需要改善钢板梁的受力状态并提高桥面板的刚度, 前者采用体外预应力筋加固, 后者采用增厚桥面板的方法解决, 为了抵消体外索张拉后在桥面板内产生的拉应力, 缓和新增桥面板混凝土的收缩引起的拉应力, 在浇筑之前, 先搭设支架将主梁顶起, 待新浇桥面板达到一定强度后再落下支架, 让桥面板在主梁的自重下产生一定的压应力。然后再张拉体外预应力筋, 对钢板梁和桥面施加轴力和弯矩。
4 体外预应力加固施工工艺
体外预应力施工工艺主要流程为:施工方案编制→施工机具准备→转向器安装→体外索穿索→穿入限位装置→安装锚头→单根张拉体外索→防松装置及保护罩的安装→保护罩及锚头内灌注防腐油脂防护。
5 工程实例
某连续刚构桥梁建于80年代由于养护不当, 汽车超载等因素, 下缘混凝土破损, 部分混凝土脱落, 已出现纵向贯通裂缝, 主钢筋已严重锈蚀。随着交通量的增长, 桥面已出现下沉, 偏差原来桥面设计标高。为了保证不长期中断交通经过研究分析, 采用体外预应力的方法对桥梁进行加固。加固方案如图2。
5.1 恢复桥面设计标高
恢复桥面高程就是通过体外预应力作用桥跨跨中, 给桥面一个向上的作用力, 使得桥梁跨中应受力反弹复位, 抵消或减小桥面下沉挠度, 使得桥面恢复到原来的设计标高。通过采用临时横向钢桁架体外预应力索来恢复桥面标高。当首先采用横向排架支撑、体外预应力索对桥梁标高临时实施校正, 即在病害桥梁体外、跨中截面的下侧和支点截面的上侧架设横向预应力转向桁架, 通过这个临时措施, 把需使得桥面抬高的力转接给桥墩, 方便高效, 通过调整预应力的大小, 逐步把桥面抬高到原来设计标高。
5.2 截面裂缝修补
由于交通量的增长和偶然荷载的撞击, 使得桥截面出现裂缝。由于刚桥跨中下挠较大, 桥面裂缝出现在墩顶范围内, 而在跨中裂缝则出现在梁的底板、腹板及翼板上。采用高强度粘接剂, 对裂缝实施灌浆封闭, 而后再利为保证裂缝普查精确, 使用专门的检查仪器 (25倍读数显微镜) 进行裂缝普查, 然后封闭所有大于0.3mm的裂缝, 插入压浆嘴将高分子材料压入并填充裂缝。对于L/4处的腹板斜裂缝, 还应当采用钢板进行加强。如图3。
5.3 转向结构施工
由于在梁内施加体外预应力钢索, 为减少对原桥的破坏, , 即根据加固设计要求确定体外预应力索固定点, 以满足受力要求并确保施工质量, 钢结构形成骨架后, 将用两钢板将钢制构件之间浇筑C50钢纤维混凝土填实。同时遵照“墩顶靠上, 转向贴底”为原则, 将转向钢管经过试安定位, 所有铁件外露部分需作环氧树脂防腐。
5.4 加固效果分析
由实践和数据证明 (如图4) , 体外预应力是一种有效的加固技术, 效果明显, 同时还具有良好的防腐性及抗疲劳抗裂性。体外预应力受力图式安全可靠, 并且在后期管理中易检查和更换, 方便维修及调整索力。体外预应力能够较大幅度地提高旧桥承载能力, 同时施工时可不中断交通或短时间限制交通。施工时所需的人力物力少、工期短, 经济效益明显, 不影响对结构物损伤小, 不影响净空和标高, 是一种理想的加固方法。
6 结语
体外预应力除了上文中的优点外, 还有一些缺点。
(1) 体外预应力筋易遭火灾, 并因为承受着振动要限制其自由长度。
(2) 转向块和锚固区因承受着巨大的纵、横向力而特别笨重。
(3) 对于体外预应力筋, 锚头失效则意味着预应力的丧失, 所以锚头应严防被腐蚀。
(4) 体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没有预兆的失效。
因此研究体外预应力桥梁结构相关计算理论已成为当务之急, 同时还应对所涉及的设计施工方面问题进行深入探讨, 创新施工工艺。由于体外预应力相对于普通加固方式具有明显的优越性, 所以体外预应力在以后的工程中一定会得到推广和改进。
摘要：应用体外预应力技术加固旧桥能改善旧桥承载能力, 方便, 经济, 同时也不需中断交通。因而体外预应力技术加固桥梁, 已成为现代桥梁加固的主要趋势之一。
桥梁加固论文范文第5篇
1 桥梁在地震作用下的破坏形式
1.1 地表破坏引发结构破坏
地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象地裂会造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。在陡峻山区或砂性土和软粘土河岸处, 强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以及山石滚落, 可使桥梁破坏。在浅层的饱和和疏松砂土处, 地震作用易引起砂土液化, 致使桥梁突然下沉或不均匀下沉, 甚至使桥梁倾倒。在坡边土岸或古河道处, 地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象, 造成桥梁破坏。
1.2 结构本身受震破坏
桥梁结构本身受震破坏是由于地震使桥梁产生水平和竖直振动, 造成桥梁构件的损坏和破坏, 甚至使桥梁倒塌。此外, 有些桥梁虽然在强度上能够承受地震的振动力, 但由于桥梁上部、下部结构联结不牢整体性差, 往往会造成桥梁上部和下部结构间产生过大的相对位移, 从而导致桥梁破坏。其受震破坏主要表现为以下几点。
(1) 由于柱的延性 (韧性) 不够而产生的开裂、倾斜、折断损伤, 或在多孔拱桥中的墩身开裂、折断损伤。在钢筋混凝土柱中延性不够通常是由于钢筋的约束不够而引起的。在钢柱中, 不适当的延性通常是由那些引起倒塌发展的局部屈曲引起的。
(2) 桥台处剪切键的损伤。由于剪切键的几何形状, 几乎不可能使这些刚性构件具有延性。
(3) 由于支座的长度不当或支座本身的破坏而导致的约束不当, 最终导致在桥梁的内铰或简支座上的上部结构落梁或拱桥落拱。斜交或曲线布置, 进一步加剧了易损性。对于简支桥来说, 在地面失效引起了各跨和其支承之间的相对运动时, 最可能出现这些失效。
(4) 拱桥结构中拱圈主要承受压应力, 当在墩台、墩身下沉或平移时造成拱圈受拉而损坏。
(5) 复杂结构的异常失效。如有些高架桥中, 其异常的易损性是在第一层上方不适当地加强了柱脚。在外伸柱框架中, 易损性可能在横梁或梁柱的节点处。
2 桥梁震后检测加固的必要性
2.1 结构破坏及规范要求
对桥梁结构进行震后检测及加固技术的研究, 其必要性来自两个方面:首先是地震中的部分桥梁遭受严重破坏, 需要进行修复或加固;其次是随着新规范的颁布执行、设计方法的发展和更新, 许多按以前方法设计的或根本就没有进行抗震设计的桥梁的抗震性能需要重新进行评估。
2.2 地震特征的要求
现行的国内外抗震规范在确定地震载荷时, 只考虑了主震影响, 没有考虑地震序列中的强余震对结构的抗震性能造成的影响, 这对于结构抗震来说既不安全也不全面[1]。
3 桥梁抗震加固的方法
3.1 支承连接件失效
由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移, 使支承连接件失效, 上部与下部结构脱开, 导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力, 下部结构将遭受严重破坏。支承连接件失效的原因, 主要是设计低估了相邻跨之间的相对位移。目前国内外的通常解决方法是增加支承面宽度和在简支的相邻梁之间安装纵向约束装置, 在伸缩缝、铰和梁端等上部接缝处采用拉杆、挡块、连梁装置或者增加支承面宽度等措施以防止落梁震害的发生;采用减隔震技术及专门的耗能装置提高桥梁的抗震性能例如采用铅芯橡胶耗能支座、智能支座以降低地震力对桥梁的冲击[2]。
3.2 下部结构失效
下部结构失效主要是指桥墩和桥台失效。桥墩和桥台如果不能抵抗自身的惯性力和由支座传递来的上部结构地震力, 就会开裂甚至折断, 其支承的上部结构也将遭受严重的破坏。钢筋混凝土柱式桥墩大量遭受严重损坏, 是近期桥梁震害的一个特点, 其原因主要是横向约束箍筋数量不足和间距过大。目前桥墩加固的主要技术有:混凝土加大截面加固方法, 钢板外包加固法, 钢纤维混凝土加固法, 复合材料、玻璃纤维、碳素纤维加固法等[3]。对无筋混凝土结构, 早期用砖石材料建造的下部结构, 有可能产生脆性破坏, 需要寻求结构上的抗震加固对策。可采用混凝土衬套方法和钢板衬套方法使衬套与既有桥墩结合成一个整体。
3.3 软弱地基失效
软弱地基失效是由液化和冲刷引起的下部结构产生明显变化以及容易成为抗震方面不稳定的结构原因。如果下部结构周围的地基易受地震震动而变弱, 下部结构就可能发生沉降和水平移动。如砂土的液化和断层等, 在地震中都可能引起墩台的毁坏。地基失效引起的桥梁结构破坏, 有时是人力所不能避免的, 因此在桥梁选址时就应该重视, 并设法加以避免。如果无法避免时, 则应考虑对地基进行处理或采用深基础, 降低液化的可能性或采用加桩和连接梁提高基础的刚性。
4 结语
桥梁的抗震减灾涉及桥梁工程、地震、防灾减灾等多方面的研究, 我国的桥梁抗震缺乏持之以恒的基础性研究, 对于公路桥梁抗震能力的评估和加固至今仍没有相应的标准。针对现状, 建议加强桥梁施工、控制技术与桥梁抗震加固新技术的研究, 发展桥梁抗震的随机分析方法, 结合各种抗震措施补充结构在控制方法上的不足。充分吸收国外已有的研究成果, 针对我国桥梁的实际情况, 开展必要的试验研究和理论分析工作。结合“小震不坏、中震可修、大震不倒”的分级设防标准, 尽快提高我国桥梁抗震加固的技术水平, 确保公路工程各结构具有足够的抗震安全度。
摘要：分析了桥梁震后检测加固的必要性, 总结了桥梁结构的震害特征, 提出了各种抗震加固方法, 以尽快提高我国桥梁抗震加固的技术水平, 确保公路工程各结构具有足够的抗震安全度。
关键词：桥梁,抗震,检测,加固
参考文献
[1] 周仕勇, 许忠淮.地震序列研究综述[J].中国地震, 1999, 15 (3) :267～277.
[2] 胡鹏.减隔震装置在桥梁抗震加固中的应用[J].建材技术与应用, 2006 (2) :12～14.