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前言
近年来，随着公路交通，尤其是高速公路的快速发展。汽车保有量与国民经济的同步上升，公路运输量不断增长，汽车日益大型化、重型化，公路桥梁的压力越来越大，已有不少桥梁发生老化、裂缝、破损等现象，危桥逐年增加，承载能力明显下降。使得桥梁的检测和加固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥。由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限。先天不足，使得桥梁的病害正日趋明显的暴露出来，为保证桥梁预期寿命内的正常运营，旧桥的检测和加固工作显得尤为迫切。
1桥梁加固的意义
桥梁是确保公路畅通的咽喉，其承载能力和通行能力又是贯通全线的关键。为了避免承载能力和通行能力不满足要求的桥梁给全线公路交通带来不利影响，有计划、有步骤的突出重点，及时加强对现有桥梁进行调查研究，区别情况，分析破损原因，采取相应的维修加固措施，检验评定承载能力和提出提高桥梁荷载等级的有效方法，从实践中取得成效，同时桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，以充分发挥经济效益与社会效益，确保公路交通正常运营，将是我国公路建设发展中具有战略意义和深远影响的迫切任务。
2桥梁加固的目的和要求
桥梁建成以后，为确保正常运营，必须加强经常性的检查养护与维修。随着交通运输的发展，交通量和重载车辆不断增加。因此要求通过对原有桥梁进行合理而有效的加固，来提高通过能力和荷载标准。
2.1桥梁加固的主要目的
(1)确保桥梁工程的安全、完整、适用与耐久。
(2)提高原有桥梁的通过能力与承载能力。
2．2桥梁加固的基本要求
(1)掌握桥梁结构状况，完善基础资料，为加固提供必要条件。
(2)经济费用。一般来说加固费用约为新建费用的10～30％即应优先考虑加固。
(3)不中断交通或尽量减少中断交通。
(4)对已发现的缺陷，要—次性加固好，不留后患。加固设计应按规范进行。
(5)对原有桥梁结构的损伤应尽可能减至最低。
（6)技术可靠、耐久适用、养护方便。
3桥梁加固的特点
3.1加固的标准与设计时所采用的标准往往不同
由于旧桥的存在，以及未来使用年限要求的不同，桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如。旧桥的荷载等级假设为汽—13级，而经加固后，其荷载等级可能会提高。故应在保证行车安全的前提下，根据使用要求和耐久性要求的具体情况，正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。
3.2加固工作的难度要比新建桥大
桥梁加固，是处在一种材料、空间都受到局限的技术状态之下，加上桥梁结构形式多样，地形、地质变化差别很大。跨径大小不同，施工方法各异等因素，使桥梁加固成为复杂多变化的工作。
(1)已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰。
(2)结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。
(3)新老结构的结合是一个难题，这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面。
(4)凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构己处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录。结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。
3.3加固技术要求要比新建桥高
(1)通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新桥，除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。
(2)由于旧桥加固方案的设计工作量大，收费低，所以一般大的设计单位不愿意承担这样的计任务。
(3)加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度。即其结构状态和内力大小程度。这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。
(4)加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。
4桥梁加固的思路
4.1桥梁加固的基本概念
一般来说，桥梁加固工作包括日常养护维修、加固和改建三个内容。日常养护维修是项经常性的工作，发现桥梁产生小的缺陷。必须及时处理，由养护单位进行修理加固。
加固是通过加大、加强或增加桥梁构件对重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力的措施。加固可以有各种不同的方式和方法，视桥梁的使用要求、结构型式及荷载承受能力的降低程度而定。
改建是对旧桥进行拓宽、改变桥梁型式或改桥为涵、全部更换桥梁主要承重构件等工作。
桥梁加固和维修养护所起的作用是不同的，维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作，而加固却是从承载受力的角度来处理的。桥梁不能满足继续使用的要求，有如下三种情况：
(1)桥梁使用一定年限之后，出现结构陈旧老化、破损影响到它原有设计能力而危及运行的，必须予以修补，使之恢复到原有设计的承载能力。
(2)桥梁基本完好，但当初设计标准低，经过一段时期的交通发展，荷载标准或桥下净空不能满足新交通的需要，需对其加强才能适应新的交通。
(3)桥梁设计标准合理，结构基本完好。但桥梁遇到某种特殊需要，原设计没有包括在内的荷载或结构变化，而需要临时加强的。
4.2桥梁加固的工作步骤
对旧桥进行加固，一般可采用如下的步骤：
(1)检查桥梁现状及损坏情况。
(2)调查桥梁历史技术资料及现有交通状况。
(3)提出加固或改建方案并进行分析比较。
(4)确定方案并付诸实施，即进行加固或改建施工。
4.3桥梁加固的方案
—般来说桥梁加固方案，可以考虑减少内力或增大截面抗力的方法。
4.3.1桥梁上部结构加固方法
(1)桥面补强层加固法
在梁顶上加铺—层钢筋混凝土层，—般先凿除旧桥面，使其与原主梁形成整体。达到增大主梁有效高度和抗压强度，改善桥面荷载横向分布系数，从而提高桥梁的承载能力的目的。
(2)增大截面和配筋加固法
当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁的底面和侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。
(3)锚喷混凝土加固法
借助高速喷射机械，将新混凝土混合料喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上。凝结硬化形成钢筋混凝上，从而增加桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其承受更大的外荷载作用。
(4)粘贴钢板(复合纤维)加固法
当交通量增加，主梁承载能力不足，可采用粘结剂及锚栓等，将钢板或复合纤维粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位。使其与结构形成整体，以钢板或复合纤维代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。
(5)改变结构受力体系加固法
此法是通过改变结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。如简支梁的墩顶处现浇混凝土，变为连续体系，减小了主梁的内力，提高了承载力。
(6)体外预应力加固法
此法实质是以粗钢筋、钢绞线或高强度钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载力的目的。该法加固效果显著，经济效益明显，有较强的适应性，正在被广泛的应用到桥梁加固中。
(7)增设纵梁加固法
在墩台地基安全性能好，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增纵梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于原梁的—侧或两侧时，则兼有加宽的作用。
(8)增大拱圈截面加固法
当拱桥的主拱圈为等截面或变截面的砖、石或混凝土等实体板拱时,且下部构造基本完好，同时桥下净空与泄水面积容许部分减少时，可在原主拱圈底面采用浇注或锚喷混凝土的方法增设一层新拱圈，以提高结构的承载力。
4.3.2桥梁下部结构加固方法
(1)基础扩大加固法
当基础承载能力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体基础时，可以考虑采用基础底面积扩大的方法加固基础，以提高基础的承载力。
(2)增补桩基加固法
当墩台基底下有软卧层，或墩台基础未下至坚硬层时，墩台发生沉陷：另外当基础采用桩基础，而桩的深度不足时，均可采用增补桩基加固法，不失为一种有效的加固方法。这种方法是在桩式基础的周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，扩大原承台，以此提供基础的承载力，增强基础的稳定性。
(3)墩台拓宽方法
利用旧桥基础，靠墩台盖梁悬臂加宽部分，以安装加宽的上部结构。采用此法加宽墩台时，只加宽墩台上部的盖梁，旧桥墩台基础必须完好、稳定，且需经过承载能力验算后才能采用。
5桥梁加固后的检测
加固后需要对桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。常规的检测方法是利用静载试验和动载试验，将试验结果与加固设计的计算结果进行对比，来判断桥梁加固成功与否。
5.1桥梁静载试验
静载试验通过测试桥梁结构在试验荷载作用于控制截面的应变、位移或裂缝分析来判定桥梁的承载能力。荷载工况选择应反映桥梁设计的最不利受力状态，同时为了确保加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系，对桥梁试验加载应分级进行。加载设备常采用可行式车辆，测点的布置不宜过多，但要保证质量，—般情况下，主要测点布设应能控制结构的最大应力和最大挠度。
5.2桥梁动载试验
动载试验通过测试桥梁在动载作用下的响应，分析桥梁的频率、阻尼和振型等动力特性，根据动力响应和动力特性进行桥梁承载力评定。桥梁结构的动力特性只与结构本身的固有性质有关(如结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等)，而与荷载等其它条件无关。桥梁在实际动荷载作用下，根据结构各控制部位的动力响应，如振幅、频率、速度和加速度以及反映结构整体动力作用的冲击系数等，来分析结构在动荷载作用下的受力状态。
近年来，随着公路交通，尤其是高速公路的快速发展。汽车保有量与国民经济的同步上升，公路运输量不断增长，汽车日益大型化、重型化，公路桥梁的压力越来越大，已有不少桥梁发生老化、裂缝、破损等现象，危桥逐年增加，承载能力明显下降。使得桥梁的检测和加固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥。由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限。先天不足，使得桥梁的病害正日趋明显的暴露出来，为保证桥梁预期寿命内的正常运营，旧桥的检测和加固工作显得尤为迫切。
1桥梁加固的意义
桥梁是确保公路畅通的咽喉，其承载能力和通行能力又是贯通全线的关键。为了避免承载能力和通行能力不满足要求的桥梁给全线公路交通带来不利影响，有计划、有步骤的突出重点，及时加强对现有桥梁进行调查研究，区别情况，分析破损原因，采取相应的维修加固措施，检验评定承载能力和提出提高桥梁荷载等级的有效方法，从实践中取得成效，同时桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，以充分发挥经济效益与社会效益，确保公路交通正常运营，将是我国公路建设发展中具有战略意义和深远影响的迫切任务。
2桥梁加固的目的和要求
桥梁建成以后，为确保正常运营，必须加强经常性的检查养护与维修。随着交通运输的发展，交通量和重载车辆不断增加。因此要求通过对原有桥梁进行合理而有效的加固，来提高通过能力和荷载标准。
2.1桥梁加固的主要目的
(1)确保桥梁工程的安全、完整、适用与耐久。
(2)提高原有桥梁的通过能力与承载能力。
2．2桥梁加固的基本要求
(1)掌握桥梁结构状况，完善基础资料，为加固提供必要条件。
(2)经济费用。一般来说加固费用约为新建费用的10～30％即应优先考虑加固。
(3)不中断交通或尽量减少中断交通。
(4)对已发现的缺陷，要—次性加固好，不留后患。加固设计应按规范进行。
(5)对原有桥梁结构的损伤应尽可能减至最低。
（6)技术可靠、耐久适用、养护方便。
3桥梁加固的特点
3.1加固的标准与设计时所采用的标准往往不同
由于旧桥的存在，以及未来使用年限要求的不同，桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如。旧桥的荷载等级假设为汽—13级，而经加固后，其荷载等级可能会提高。故应在保证行车安全的前提下，根据使用要求和耐久性要求的具体情况，正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。
3.2加固工作的难度要比新建桥大
桥梁加固，是处在一种材料、空间都受到局限的技术状态之下，加上桥梁结构形式多样，地形、地质变化差别很大。跨径大小不同，施工方法各异等因素，使桥梁加固成为复杂多变化的工作。
(1)已通车的桥梁，有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰。
(2)结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。
(3)新老结构的结合是一个难题，这里包含新老结构体系的变化和过渡，还包括新老桥体的结合面。
(4)凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构己处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录。结构内部情况不详；现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险。
3.3加固技术要求要比新建桥高
(1)通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新桥，除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。
(2)由于旧桥加固方案的设计工作量大，收费低，所以一般大的设计单位不愿意承担这样的计任务。
(3)加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度。即其结构状态和内力大小程度。这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。
(4)加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。
4桥梁加固的思路
4.1桥梁加固的基本概念
一般来说，桥梁加固工作包括日常养护维修、加固和改建三个内容。日常养护维修是项经常性的工作，发现桥梁产生小的缺陷。必须及时处理，由养护单位进行修理加固。
加固是通过加大、加强或增加桥梁构件对重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力的措施。加固可以有各种不同的方式和方法，视桥梁的使用要求、结构型式及荷载承受能力的降低程度而定。
改建是对旧桥进行拓宽、改变桥梁型式或改桥为涵、全部更换桥梁主要承重构件等工作。
桥梁加固和维修养护所起的作用是不同的，维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作，而加固却是从承载受力的角度来处理的。桥梁不能满足继续使用的要求，有如下三种情况：
(1)桥梁使用一定年限之后，出现结构陈旧老化、破损影响到它原有设计能力而危及运行的，必须予以修补，使之恢复到原有设计的承载能力。
(2)桥梁基本完好，但当初设计标准低，经过一段时期的交通发展，荷载标准或桥下净空不能满足新交通的需要，需对其加强才能适应新的交通。
(3)桥梁设计标准合理，结构基本完好。但桥梁遇到某种特殊需要，原设计没有包括在内的荷载或结构变化，而需要临时加强的。
4.2桥梁加固的工作步骤
对旧桥进行加固，一般可采用如下的步骤：
(1)检查桥梁现状及损坏情况。
(2)调查桥梁历史技术资料及现有交通状况。
(3)提出加固或改建方案并进行分析比较。
(4)确定方案并付诸实施，即进行加固或改建施工。
4.3桥梁加固的方案
—般来说桥梁加固方案，可以考虑减少内力或增大截面抗力的方法。
4.3.1桥梁上部结构加固方法
(1)桥面补强层加固法
在梁顶上加铺—层钢筋混凝土层，—般先凿除旧桥面，使其与原主梁形成整体。达到增大主梁有效高度和抗压强度，改善桥面荷载横向分布系数，从而提高桥梁的承载能力的目的。
(2)增大截面和配筋加固法
当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁的底面和侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。
(3)锚喷混凝土加固法
借助高速喷射机械，将新混凝土混合料喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上。凝结硬化形成钢筋混凝上，从而增加桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其承受更大的外荷载作用。
(4)粘贴钢板(复合纤维)加固法
当交通量增加，主梁承载能力不足，可采用粘结剂及锚栓等，将钢板或复合纤维粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位。使其与结构形成整体，以钢板或复合纤维代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。
(5)改变结构受力体系加固法
此法是通过改变结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。如简支梁的墩顶处现浇混凝土，变为连续体系，减小了主梁的内力，提高了承载力。
(6)体外预应力加固法
此法实质是以粗钢筋、钢绞线或高强度钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载力的目的。该法加固效果显著，经济效益明显，有较强的适应性，正在被广泛的应用到桥梁加固中。
(7)增设纵梁加固法
在墩台地基安全性能好，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增纵梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于原梁的—侧或两侧时，则兼有加宽的作用。
(8)增大拱圈截面加固法
当拱桥的主拱圈为等截面或变截面的砖、石或混凝土等实体板拱时,且下部构造基本完好，同时桥下净空与泄水面积容许部分减少时，可在原主拱圈底面采用浇注或锚喷混凝土的方法增设一层新拱圈，以提高结构的承载力。
4.3.2桥梁下部结构加固方法
(1)基础扩大加固法
当基础承载能力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体基础时，可以考虑采用基础底面积扩大的方法加固基础，以提高基础的承载力。
(2)增补桩基加固法
当墩台基底下有软卧层，或墩台基础未下至坚硬层时，墩台发生沉陷：另外当基础采用桩基础，而桩的深度不足时，均可采用增补桩基加固法，不失为一种有效的加固方法。这种方法是在桩式基础的周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，扩大原承台，以此提供基础的承载力，增强基础的稳定性。
(3)墩台拓宽方法
利用旧桥基础，靠墩台盖梁悬臂加宽部分，以安装加宽的上部结构。采用此法加宽墩台时，只加宽墩台上部的盖梁，旧桥墩台基础必须完好、稳定，且需经过承载能力验算后才能采用。
5桥梁加固后的检测
加固后需要对桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。常规的检测方法是利用静载试验和动载试验，将试验结果与加固设计的计算结果进行对比，来判断桥梁加固成功与否。
5.1桥梁静载试验
静载试验通过测试桥梁结构在试验荷载作用于控制截面的应变、位移或裂缝分析来判定桥梁的承载能力。荷载工况选择应反映桥梁设计的最不利受力状态，同时为了确保加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系，对桥梁试验加载应分级进行。加载设备常采用可行式车辆，测点的布置不宜过多，但要保证质量，—般情况下，主要测点布设应能控制结构的最大应力和最大挠度。
5.2桥梁动载试验
动载试验通过测试桥梁在动载作用下的响应，分析桥梁的频率、阻尼和振型等动力特性，根据动力响应和动力特性进行桥梁承载力评定。桥梁结构的动力特性只与结构本身的固有性质有关(如结构的组成形式、刚度、质量分布和材料性质等)，而与荷载等其它条件无关。桥梁在实际动荷载作用下，根据结构各控制部位的动力响应，如振幅、频率、速度和加速度以及反映结构整体动力作用的冲击系数等，来分析结构在动荷载作用下的受力状态。