桥梁加固之桥梁维修与加固方法与技术

运营桥梁是铁路工务设备中永久性的大型结构物，也是铁路行车设施的重要组成部分和确保铁路运输安全畅通的关键设备，具有结构复杂、技术性强、修建困难、造价较高的特点，一旦损坏，轻则限速减载，重则中断行车。我国铁路桥梁，由于建造年代不同、技术标准不一和设计施工中的局限性，存在着许多问题。随着我国国民经济建设的持续发展，铁路运输强度的不断增长，为适应列车不断提速、重载运输的需要，桥梁必须具有更高的承载、抗灾能力和安全可靠度，也对桥梁维修与桥梁加固的部门提出了更高的要求。

桥梁维修与桥梁加固的目的

许多桥梁修建时，缺乏前瞻和预见，桥梁投入运营使用后在管理上又长期滞后。维修与养护费用被挤占、挪用，维修人员不足，桥梁长期超负荷运行，桥梁的技术状态未能得到及时、细致的观测和掌握，致使部分既有桥梁发生了许多病害，如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、梁板或拱体裂缝、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲毁、河道被冲刷后严重变迁而危及桥头路基等。桥梁自身存在的诸多不良状态，不仅大大缩短桥梁的使用寿命，也严重威胁着铁路运输的行车安全。因此，做好桥梁维修与桥梁加固的工作，对于确保铁路运输的安全，促进我国经济建设的发展，具有十分重要的意义。

桥梁维修与桥梁加固的特点

和新建桥梁工程相比，旧桥的维修加固施工有着自身特点。首先，桥梁维修加固的标准与设计所采用的标准往往有不同，这主要因为旧有建筑物结构设计和未来使用年限要求不同。要根据使用性和耐久性要求等具体情况，正确掌握、提出桥梁加固或改建的有关标准、要求。其次，维修加固的工作难度比新建时要大。维修加固桥梁的工作须在不妨碍铁路运输的前提下进行，这无形中增加了不少的困难，既要保证施工质量，还要兼顾运输需要。所以在桥梁维修加固过程中，必须确立以“保证行车安全”为主要目标，遵循“设备质量保安全”的指导思想。正确掌握设备状态的变化规律和劣化程度，适时地进行修理，逐步达到“状态控制，周期均衡，设备改善，保证安全”。

桥梁维修与桥梁加固的方法

1)加强薄弱构件

在桥梁上，对于有严重缺陷的部位，或者不能满足承载要求的部位，如：梁桥的跨中部位、支座部位、承受负弯矩的部位；拱桥的拱顶、拱脚、1／4拱跨部位；以及其他变截面处等，采取加强措施，进行补强。桥梁的薄弱处一般在受拉区范围内，所以，对于薄弱处的补强，往往采用喷射混凝土、粘贴钢板，增大主梁或主拱圈截面的方法，增加其强度，以及采用高等强度混凝土或环氧混凝土砂浆封填裂缝，增设预应力钢筋或粘贴附加构件对缺陷进行处理。

2)增加辅助构件

在桥梁承载力不足或因为某种原因致使桥梁遭受破损时，可以在原有的结构上增加新的受力构件，如：梁桥中增设主梁、横隔梁；简支梁之间加设辅助构件，使其成为连续梁的工作状态；梁下部采用八字支撑方式，增加跨孔改变受力状态；拱桥中采用梁式结构替代回填料等。特别注意的是：在更换原有结构上的有严重缺陷、又不能修复的构件时，必须设置足够的临时支撑，或采取可靠的措施，以保证整个结构在施工中的安全。

3)改变结构体系

根据桥梁的实际状况，采用梁式结构改为拱式结构；拱式结构改为梁式结构；简支梁改为连续梁；单跨结构改为多跨结构；增加支点；铰接支撑改为刚性连接等施工手段，通过这些施工手段达到改善结构薄弱处的受力状态，提高整体桥梁的承载能力的目的。

4)减轻恒载

减轻桥梁上部结构的恒载，改善原桥梁的受力状态，提高桥梁的承载能力，特别是在桥梁基础承载力受到限制，不能满足桥梁加固上部结构和提高活载承载力时，通过减轻桥梁恒载的办法来提高承受活载的能力，是一种经济有效的措施，如：将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥，或更换拱上填料的办法，对提高拱桥承载力，具有十分显著效果。

5)桥梁加固桥墩、台及基础

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤，可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行桥梁加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构，其状态变化主要是由地基所引起，此时可从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力，提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的桥梁加固方法，即在旧桩的两侧各增设一根桩，并通过植筋扩大承台，共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因，造成桩基缩径，采用的桥梁加固方法是清除桩体虚浮物，通过植筋后，外抱箍微膨胀混凝土。目前，在很多桥梁加固改造中，同一座桥梁，针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。一般来说，加固方案与诸多因素有关，常考虑的主要因素：桥梁结构型式；桥位地形、水文、自然状况；桥梁现状分析的研究结论；施工技术水平；能否封闭交通；预期加固效果；资金投入量等。

由于桥梁病害发生的不确定性，桥梁维修与加固又无现成的理论体系，因而桥梁维修与加固的工作是一项探索性、实践性较强的工作。只有不断地积累经验，总结分析后期的使用效果，才能判断维修加固方法的科学性、适用性和针对性。

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