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【摘要】伴随着我国经济的迅速发展，各地区的经济文化交流日益频繁，对交通运输的要求越来越高，出行者不仅要求舒适平顺的路面，更需要有出行的安全保障。日益繁多的跨地区交流，使得同一座桥梁在同一时间的通车数量和其他的运输量变的更加庞大，路桥的负荷量已经不断提高，同时，由于长时间的使用，加上自然环境的侵蚀，各种路桥的状况已经日益趋于磨损，存在着一定的安全隐患，因此，对路桥施工实施加固技术，已经引发了越来越多施工者的关注，加强对桥梁的维修加固，已经是保证桥梁公安的重要措施之一。本文主要以某省的公路恰来施工实例，来探讨桥梁的维修加固技术。
【关键词】桥梁，维修加固，技术论述
中图分类号： K928.78文献标识码：A 文章编号：
一．前言
某省地处沂蒙山区，境内 17 条国省道干线公路，里程达 2 032 km ( 其 中 高 速 路 330． 85 km) ，桥 梁 1 544 座，84 278． 5 延米，涵洞 3 168 道。“十一五”期间，不断加大危旧桥梁维修改造力度，先后加固桥梁 30 余座，危桥改造 42 座，投资7 756 万元。桥梁加固按照“安全、经济、实用、美观”原则，广泛采用如套拱加固法、粘贴碳纤维加固法、注浆法加固、桥梁整体顶升加固法等技术，取得良好的效果。
二．桥梁常见病害成因
1．超负荷运营、承载力不足
随着经济的发展，某省新建、改建了大部分桥梁等基础设施，但仍然有部分早期建设的桥梁还在使用当中，由于早期设计建设标准低，已经不能满足繁重交通量和荷载等级提高的需要，也增加了这部分桥梁长期在超重荷载下运营的安全隐患，尤其是大量超载、超限运输车辆的出现，加速缩短了桥梁的使用寿命。
2．设计考虑不周、施工把关不严的影响
在桥梁的建造中，地质勘探不详实，预计交通量不足，桥梁设计标准太低等，造成桥梁地质缺陷，通车净空不足及结构构造处理不合理等缺陷; 施工方案不合理，不按施工规范要求施工，砂、石、水泥、钢筋等原材料质量不符合要求，施工养护不规范、不及时等问题的出现，都可能发生质量问题，导致桥梁出现安全隐患。
3．养护不到位与加固措施不当的影响
日常养护是对桥梁的非主体结构细小病害进行简单维修处理，如桥梁伸缩缝的清理、泄水孔的清理、锥护坡的修砌等，对于桥梁非常重要，是桥梁预防性养护的基础措施。不重视日常养护就会小病成大灾。在桥面铺装、桥梁伸缩缝及桥梁支座的更换，混凝土构件裂缝处理及上部结构横向联系和下部结构的加固中，不进行科学的论证，施工组织措施不当，不严格按照科学的施工方案进行，新技术、新工艺、新材料、新设备不成熟，或加固过程中损害到原有结构，都有可能改变桥梁及基础的原有受力结构，对桥梁造成损害。
4．外力撞击、安全保护不到位对桥梁的损害
洪水冲击、船舶撞击及超限运输车辆对桥梁的损伤都很大，如不及时采取措施，将会危及人民群众生命财产的安全，造成更大的损失。在桥梁上下游安全保护区内私采滥挖，致使基础裸露，基础埋深不符合设计要求; 在桥梁上私自架设大型钢构广告牌，超载、超限车辆通行等，改变了桥梁的受力结构，造成桥梁损害，这些都给桥梁正常运营造成很大的安全隐患。
三．桥梁加固技术
1．套拱法加固拱圈
旧石拱桥采取主拱圈套拱肋加锚喷法加固。如 S335 线 K210 +90 大桥，左侧老桥为 5 m ～20 m 片石拱桥，主拱圈拱顶横向开裂严重，最大缝宽0． 35 mm，拱顶下挠变形。主拱圈增设 5 道拱肋及横隔梁; 肋与横梁间网格挂设钢筋网，锚喷10 cm 混凝土; 拱肋处墩台设5 道肋墙及横梁支撑并坐落在墩台上。加固后肋墙、肋拱、锚喷网格与原桥结构形成整体共同受力。该法施工难度小，施工设备简单，造价低，施工周期短。可显著增强原构件的整体强度，提高承载力。
2．套箍法加固桩基
对冲刷严重的裸露桩基采取套箍法加固。如 G2 高速公路 K680 +208 处沂河特大桥，有 32 颗钻孔桩基外露 2． 0 m，系梁底悬空，构造钢筋胀裂、锈蚀等病害严重，该法对桩基下挖 2．5 m，凿除桩基表面，绑扎钢筋，立模，浇一层 30 cm 厚C30 混凝土。2010 年，G2，G1511 高速公路临沂段加固 7 座桥梁桩基 117 根，干线路 7 座桥梁 82 根桩，均取得了良好效果。该法施工难度小，设备简单，造价低，施工周期短，见效快。但须在低水位时施工，应控制桥面的交通流量，以减弱桥梁振动对加固质量的影响。
3．粘贴碳纤维加固梁板。采用粘贴碳纤维布加固梁板。碳纤维布( CFRP) 是由碳纤维及其聚合物基质组合而成，以增加梁板刚度和强度，恢复结构耐久性，延长桥梁使用寿命。如 S342 线K71 + 252 m 处 3 ～ 10 空心板桥，部分空心板底部裂缝较多，最大宽度 0． 25 mm，若不及时处置可能会发展成具有破坏性的深层裂缝和贯穿裂缝，引起结构受力破坏，同时加速了桥梁混凝土中性化，使混凝土保护层脱落，加剧了混凝土钢筋锈蚀，影响到桥梁的整体强度，危害桥梁的正常使用。采用该法粘贴碳纤维布 273 m2，效果明显。碳纤维布具有的诸多优点与粘贴钢板等加固技术相比，耐久性较强、施工周期较短、成本较低，为桥梁的应用提供了广阔前景。
4．注浆法加固桥基。采用注浆加固桥基，以改善土体密度，提高地基承载力。如 G2 高速公路 K573 +520 处 1 m ～4 m 通道，地基沉陷，右幅两侧桥台产生竖向裂缝，对结构安全不利。采用钻孔成孔下注浆管，用 42．5 级普通硅酸盐水泥按水灰比 1∶ 1，采取间歇、跳孔、反复多次方式进行注浆。通过注浆把原来松散的土颗粒或裂隙胶结为新的结构整体，达到加固土基、充填空洞、治理病害的目的。
由于注浆材料渗透力强、凝结快，注浆 3 h ～ 5 h 即可开放交通，保障了道路畅通和交通安全。与化学加固法比，成本低，不污染环境，水泥浆进一步水化后，后期强度高; 与挖补回填法相比，施工速度快、效果明显，避免了传统“开膛破肚”回填的弊端，是科学、有效、经济的桥基加固方法，可进一步推广使用。
5．桥梁整体顶升。对天桥采用整体顶升技术。如 G1511 高速公路 K115 +800 处 2 m ～20 m 空心板天桥，宽 12 m，桥位处于主线上坡段，天桥净高达不到规范要求，最小处净高为 4． 78 m，致使板底多处被车辆刮伤，局部混凝土脱落，露筋锈蚀。顶升采用PLC 同步控制，在梁体两侧布置 8 个位移传感器，通过计算机终端实时显示各测点的位移大小，通过调节比例阀调整各个油缸的油压，以一个支撑断面4 个点共安放16 支200 t 液压千斤顶，布设20 m 的超高压油管引至泵站控制台，进行油压校正检查，所有工作完毕进行试顶 2 cm 后无明显变化即可进行二次顶升，直至达到施工高度 50 cm。2010 年，除 G1511 高速公路临沂段 1 座外 G2高速公路临沂段天桥顶升 3 座，效果良好。桥梁同步顶升技术的应用，能确保桥梁上部结构的完整性，天桥抬升满足通车要求。它既节省了工程投资，又缩短了施工工期，对交通的压力影响较小。
6．套箍法加固桩基。对冲刷严重的裸露桩基采取套箍法加固。如 G2 高速公路 K680 +208 处沂河特大桥，有 32 根钻孔桩基外露 2．0 m，系梁底悬空，构造钢筋胀裂、锈蚀等病害严重，该法对桩基下挖 2．5 m，凿除桩基表面，綁扎钢筋，立模，浇一层 30 cm 厚C30 混凝土。2010 年，G2，G1511 高速公路临沂段加固 7 座桥梁桩基 117 根，临沂干线路 7 座桥梁 82 根桩，均取得了良好效果。该法施工难度小，设备简单，造价低，施工周期短，见效快。但须在低水位时施工，应控制桥面的交通流量，以减弱桥梁振动对加固质量的影响。
7．壁可法修补裂缝，又称为气球注浆法。是用专用橡胶管以约 0．3 MPa 的压力将低粘度的胶液挤压到裂缝深处，完成对裂缝的修复。如 S342 线 K49 +880 m 处 4 ～16 空心板桥，空心板底部裂缝较多，最大宽度 0．25 mm 左右，裂缝间距在 0． 2 m ～0． 6 m 之间，采用该法处治裂缝 1 546 延米，有效防止裂缝扩展引起钢筋锈蚀等病害。
钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，采用此法，易灌满，粘结性好，公路旧桥加固得以普遍采用，是一种较为先进的裂缝修补方法。
四．结束语
通过对桥梁的维修加固，不仅消除使用上的安全隐患，还可延长桥梁的使用年限，以少量的资金投入，带来较好的经济社会效益。桥梁维修加固技术的科学性、实践性、技术性较强，也是交通工程中的重要课题，需要在实践中不断探索积累经验，分析后期使用效果，判断加固方法的科学性、适用性和针对性。
参考文献：
[1]杨伟军; 张建仁; 梁兴文 基于动态可靠度的服役桥梁维修加固策略中国公路学报2002-09-30期刊
[2]黄承逵; 孙晓燕; 赵国藩; 于健 基于动态可靠度的服役桥梁维修加固风险决策沿海地区混凝土结构耐久性及其设计方法科技论坛与全国第六届混凝土耐久性学术交流会论文集2004-05-01中国会议
[3]张爽; 谢剑 基于灰色关联度和经济优化相结合的服役桥梁维修加固决策第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册2009-11-28中国会议
【关键词】桥梁，维修加固，技术论述
中图分类号： K928.78文献标识码：A 文章编号：
一．前言
某省地处沂蒙山区，境内 17 条国省道干线公路，里程达 2 032 km ( 其 中 高 速 路 330． 85 km) ，桥 梁 1 544 座，84 278． 5 延米，涵洞 3 168 道。“十一五”期间，不断加大危旧桥梁维修改造力度，先后加固桥梁 30 余座，危桥改造 42 座，投资7 756 万元。桥梁加固按照“安全、经济、实用、美观”原则，广泛采用如套拱加固法、粘贴碳纤维加固法、注浆法加固、桥梁整体顶升加固法等技术，取得良好的效果。
二．桥梁常见病害成因
1．超负荷运营、承载力不足
随着经济的发展，某省新建、改建了大部分桥梁等基础设施，但仍然有部分早期建设的桥梁还在使用当中，由于早期设计建设标准低，已经不能满足繁重交通量和荷载等级提高的需要，也增加了这部分桥梁长期在超重荷载下运营的安全隐患，尤其是大量超载、超限运输车辆的出现，加速缩短了桥梁的使用寿命。
2．设计考虑不周、施工把关不严的影响
在桥梁的建造中，地质勘探不详实，预计交通量不足，桥梁设计标准太低等，造成桥梁地质缺陷，通车净空不足及结构构造处理不合理等缺陷; 施工方案不合理，不按施工规范要求施工，砂、石、水泥、钢筋等原材料质量不符合要求，施工养护不规范、不及时等问题的出现，都可能发生质量问题，导致桥梁出现安全隐患。
3．养护不到位与加固措施不当的影响
日常养护是对桥梁的非主体结构细小病害进行简单维修处理，如桥梁伸缩缝的清理、泄水孔的清理、锥护坡的修砌等，对于桥梁非常重要，是桥梁预防性养护的基础措施。不重视日常养护就会小病成大灾。在桥面铺装、桥梁伸缩缝及桥梁支座的更换，混凝土构件裂缝处理及上部结构横向联系和下部结构的加固中，不进行科学的论证，施工组织措施不当，不严格按照科学的施工方案进行，新技术、新工艺、新材料、新设备不成熟，或加固过程中损害到原有结构，都有可能改变桥梁及基础的原有受力结构，对桥梁造成损害。
4．外力撞击、安全保护不到位对桥梁的损害
洪水冲击、船舶撞击及超限运输车辆对桥梁的损伤都很大，如不及时采取措施，将会危及人民群众生命财产的安全，造成更大的损失。在桥梁上下游安全保护区内私采滥挖，致使基础裸露，基础埋深不符合设计要求; 在桥梁上私自架设大型钢构广告牌，超载、超限车辆通行等，改变了桥梁的受力结构，造成桥梁损害，这些都给桥梁正常运营造成很大的安全隐患。
三．桥梁加固技术
1．套拱法加固拱圈
旧石拱桥采取主拱圈套拱肋加锚喷法加固。如 S335 线 K210 +90 大桥，左侧老桥为 5 m ～20 m 片石拱桥，主拱圈拱顶横向开裂严重，最大缝宽0． 35 mm，拱顶下挠变形。主拱圈增设 5 道拱肋及横隔梁; 肋与横梁间网格挂设钢筋网，锚喷10 cm 混凝土; 拱肋处墩台设5 道肋墙及横梁支撑并坐落在墩台上。加固后肋墙、肋拱、锚喷网格与原桥结构形成整体共同受力。该法施工难度小，施工设备简单，造价低，施工周期短。可显著增强原构件的整体强度，提高承载力。
2．套箍法加固桩基
对冲刷严重的裸露桩基采取套箍法加固。如 G2 高速公路 K680 +208 处沂河特大桥，有 32 颗钻孔桩基外露 2． 0 m，系梁底悬空，构造钢筋胀裂、锈蚀等病害严重，该法对桩基下挖 2．5 m，凿除桩基表面，绑扎钢筋，立模，浇一层 30 cm 厚C30 混凝土。2010 年，G2，G1511 高速公路临沂段加固 7 座桥梁桩基 117 根，干线路 7 座桥梁 82 根桩，均取得了良好效果。该法施工难度小，设备简单，造价低，施工周期短，见效快。但须在低水位时施工，应控制桥面的交通流量，以减弱桥梁振动对加固质量的影响。
3．粘贴碳纤维加固梁板。采用粘贴碳纤维布加固梁板。碳纤维布( CFRP) 是由碳纤维及其聚合物基质组合而成，以增加梁板刚度和强度，恢复结构耐久性，延长桥梁使用寿命。如 S342 线K71 + 252 m 处 3 ～ 10 空心板桥，部分空心板底部裂缝较多，最大宽度 0． 25 mm，若不及时处置可能会发展成具有破坏性的深层裂缝和贯穿裂缝，引起结构受力破坏，同时加速了桥梁混凝土中性化，使混凝土保护层脱落，加剧了混凝土钢筋锈蚀，影响到桥梁的整体强度，危害桥梁的正常使用。采用该法粘贴碳纤维布 273 m2，效果明显。碳纤维布具有的诸多优点与粘贴钢板等加固技术相比，耐久性较强、施工周期较短、成本较低，为桥梁的应用提供了广阔前景。
4．注浆法加固桥基。采用注浆加固桥基，以改善土体密度，提高地基承载力。如 G2 高速公路 K573 +520 处 1 m ～4 m 通道，地基沉陷，右幅两侧桥台产生竖向裂缝，对结构安全不利。采用钻孔成孔下注浆管，用 42．5 级普通硅酸盐水泥按水灰比 1∶ 1，采取间歇、跳孔、反复多次方式进行注浆。通过注浆把原来松散的土颗粒或裂隙胶结为新的结构整体，达到加固土基、充填空洞、治理病害的目的。
由于注浆材料渗透力强、凝结快，注浆 3 h ～ 5 h 即可开放交通，保障了道路畅通和交通安全。与化学加固法比，成本低，不污染环境，水泥浆进一步水化后，后期强度高; 与挖补回填法相比，施工速度快、效果明显，避免了传统“开膛破肚”回填的弊端，是科学、有效、经济的桥基加固方法，可进一步推广使用。
5．桥梁整体顶升。对天桥采用整体顶升技术。如 G1511 高速公路 K115 +800 处 2 m ～20 m 空心板天桥，宽 12 m，桥位处于主线上坡段，天桥净高达不到规范要求，最小处净高为 4． 78 m，致使板底多处被车辆刮伤，局部混凝土脱落，露筋锈蚀。顶升采用PLC 同步控制，在梁体两侧布置 8 个位移传感器，通过计算机终端实时显示各测点的位移大小，通过调节比例阀调整各个油缸的油压，以一个支撑断面4 个点共安放16 支200 t 液压千斤顶，布设20 m 的超高压油管引至泵站控制台，进行油压校正检查，所有工作完毕进行试顶 2 cm 后无明显变化即可进行二次顶升，直至达到施工高度 50 cm。2010 年，除 G1511 高速公路临沂段 1 座外 G2高速公路临沂段天桥顶升 3 座，效果良好。桥梁同步顶升技术的应用，能确保桥梁上部结构的完整性，天桥抬升满足通车要求。它既节省了工程投资，又缩短了施工工期，对交通的压力影响较小。
6．套箍法加固桩基。对冲刷严重的裸露桩基采取套箍法加固。如 G2 高速公路 K680 +208 处沂河特大桥，有 32 根钻孔桩基外露 2．0 m，系梁底悬空，构造钢筋胀裂、锈蚀等病害严重，该法对桩基下挖 2．5 m，凿除桩基表面，綁扎钢筋，立模，浇一层 30 cm 厚C30 混凝土。2010 年，G2，G1511 高速公路临沂段加固 7 座桥梁桩基 117 根，临沂干线路 7 座桥梁 82 根桩，均取得了良好效果。该法施工难度小，设备简单，造价低，施工周期短，见效快。但须在低水位时施工，应控制桥面的交通流量，以减弱桥梁振动对加固质量的影响。
7．壁可法修补裂缝，又称为气球注浆法。是用专用橡胶管以约 0．3 MPa 的压力将低粘度的胶液挤压到裂缝深处，完成对裂缝的修复。如 S342 线 K49 +880 m 处 4 ～16 空心板桥，空心板底部裂缝较多，最大宽度 0．25 mm 左右，裂缝间距在 0． 2 m ～0． 6 m 之间，采用该法处治裂缝 1 546 延米，有效防止裂缝扩展引起钢筋锈蚀等病害。
钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，采用此法，易灌满，粘结性好，公路旧桥加固得以普遍采用，是一种较为先进的裂缝修补方法。
四．结束语
通过对桥梁的维修加固，不仅消除使用上的安全隐患，还可延长桥梁的使用年限，以少量的资金投入，带来较好的经济社会效益。桥梁维修加固技术的科学性、实践性、技术性较强，也是交通工程中的重要课题，需要在实践中不断探索积累经验，分析后期使用效果，判断加固方法的科学性、适用性和针对性。
参考文献：
[1]杨伟军; 张建仁; 梁兴文 基于动态可靠度的服役桥梁维修加固策略中国公路学报2002-09-30期刊
[2]黄承逵; 孙晓燕; 赵国藩; 于健 基于动态可靠度的服役桥梁维修加固风险决策沿海地区混凝土结构耐久性及其设计方法科技论坛与全国第六届混凝土耐久性学术交流会论文集2004-05-01中国会议
[3]张爽; 谢剑 基于灰色关联度和经济优化相结合的服役桥梁维修加固决策第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册2009-11-28中国会议