市政道路桥梁结构加固研究

市政道路桥梁结构加固研究

贺永强

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摘要：桥梁结构的加固设计，在当前的道路桥梁建设中起着非常重要的作用，不仅可以延长桥梁的使用寿命，还可以减少维护的费用，为国家节约资金。桥梁结构加固设计中，应该按照不同情况，采取不同的加固措施，如增加桥梁荷载、增加配筋、加大截面等。本文就对市政道路桥梁结构加固进行分析，希望能为相关工作人员提供参考。

关键词：道路桥梁；结构；加固；

引言

在目前的市政道路桥梁建设中，由于交通量和车辆种类不断增加，再加上道路桥梁本身使用年限较长，使得出现了许多病害，这就要求对这些病害进行及时加固处理。同时在施工过程中要注意对交通安全和车辆通行影响等问题，这样才能保证交通畅通无阻，也能保证车辆安全和道路桥梁正常使用。

一、道路桥梁结构的现状与问题分析

1.1 道路桥梁结构的基本情况

桥梁在公路建设中具有重要作用，其能够保证车辆安全、高效地行驶。目前，我国的市政道路桥梁结构的应用情况在不断改善，桥梁建设标准也在不断提升。但由于我国经济发展迅速，市政道路桥梁结构的建设规模也在不断扩大，现有的桥梁结构已不能满足现代交通的要求。目前，我国的市政道路桥梁建设中还存在许多问题，如老旧桥梁数量较多、桥梁老化问题严重、养护管理不到位等，这些问题在一定程度上影响了道路桥梁结构的安全使用。

对于道路桥梁结构加固而言，其需要采取有效的加固措施，使其能够满足现代交通发展需要，提升道路桥梁的使用年限。

1.2 道路桥梁结构存在的问题

（1）结构在使用过程中由于车辆超载、施工不当、养护不到位等因素，使得桥梁的使用寿命大幅缩短，一旦桥梁出现破损，便会引发严重的交通安全事故。

（2）桥梁长期处于高负荷、高压力的状态下，容易出现钢筋锈蚀、混凝土剥落等情况，导致道路桥梁出现安全隐患。

（3）车辆超载严重影响了道路桥梁的承载能力，长期处于超负荷工作状态，导致结构受损。

（4）道路桥梁在使用过程中出现了裂缝、钢筋锈蚀等病害，会降低道路桥梁的结构强度，严重时甚至会导致桥梁垮塌。

（5）由于养护不到位、运营维护不到位等因素造成道路桥梁的使用寿命大幅缩短。

1.3 加固的必要性和紧迫性

随着国民经济的发展，公路交通量的迅速增长，交通运输对桥梁的荷载要求越来越高，桥梁病害也在不断发展，对已有的桥梁进行加固改造势在必行。

1.我国交通量迅速增长，随着公路交通量的快速增长，道路等级和通行能力不断提高，现有公路交通量远远不能满足需要。

2.公路交通运输中车辆超限超载现象十分严重，超载车辆的行驶不仅加剧了路面病害、降低了桥梁的使用寿命、危及道路桥梁自身安全和交通安全，而且给国家和人民生命财产造成巨大损失。

二、道路桥梁结构加固技术综述

2.1 加固技术分类和原理介绍

目前，我国在市政桥梁结构加固的方法有：增大截面法、粘贴钢板法、预应力加固法、外包型钢加固法和增大截面与粘钢相结合加固法。其中，粘贴钢板法和外包型钢法的原理是将钢板粘贴在桥梁结构的受拉区，利用钢板对混凝土受力裂缝进行约束，从而提高结构承载力；外包型钢加固法是通过将钢条或钢板植入桥梁结构的受拉区，利用钢条或钢板对桥梁受力裂缝进行约束，从而提高结构承载力；增大截面与粘钢相结合的加固方法是利用增大混凝土结构的截面面积和配筋，以提高桥梁结构承载力；增大截面与粘钢相结合的加固方法是在原结构的受拉区粘贴钢板，以提高桥梁结构承载力。

2.1.1 结构加固技术分类

桥梁结构加固技术包括：（1）加大截面加固法；（2）外包钢加固法；（3）预应力加固法；（4）粘钢加固法；（5）增加截面加固法；（6）改变结构受力体系加固法。

在桥梁的维修、改造和建设过程中，对一些结构进行适当的调整，同时对这些结构进行适当的修补和加固，可使其具有更高的承载能力、抗变形能力、抗震能力和抗裂性能，以满足安全使用的要求。

桥梁结构加固技术包括：（1）改变结构受力体系，如预应力碳纤维补强方法；（2）改变结构的受力特性，如增大截面、粘贴钢板、粘碳纤维布等；（3）提高结构构件的承载力，如增加钢筋混凝土梁的配筋率等。

2.1.2 加固原理介绍

加固原理就是通过改变原有结构的受力状态，从而使其达到承受更多荷载的目的，以此来提高结构的承载能力。这也是目前桥梁结构加固的主要方法。具体来说，就是利用预应力、粘贴钢板、碳纤维等技术手段，对原有桥梁的主梁、斜拉索、拱肋等结构部件进行加固处理，以此来提高其承载能力、刚度以及抗裂性能等，从而达到提高桥梁整体性能的目的。

2.2 加固常用材料和工艺

2.2.1 常用加固材料

1.环氧树脂、固化剂：属于有机材料，固化后有较好的耐久性和机械性能，但价格昂贵。

2.聚合物：分为无机聚合物和有机聚合物，无机聚合物一般强度较低，不能用于钢筋混凝土结构加固，但在低温环境下仍能保持较好的弹性性能。有机聚合物价格低廉，但力学性能较差。

3.改性环氧树脂：具有优异的耐腐蚀性和耐久性，但不适合用于钢筋混凝土结构加固。

4.碳纤维：强度高、抗拉强度高、弹性模量高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于桥梁的加固与补强工程中。

2.2.2 加固工艺流程

（1）测量放线。首先确定桥梁上部结构的中心位置，确定支座位置、间距、桥梁下部结构的中心线位置及墩柱中心线位置等，在此基础上确定桥梁的横向及纵向边线位置。

（2）测量桥梁上部结构的各轴线尺寸。

（3）凿除桥面铺装，清理桥梁下部结构上的杂物、积水和杂物，保证路面平整、干净。

（4）凿除人行道侧边墙、护栏外侧部分混凝土及护栏下部的钢筋。

（5）凿除栏杆外侧混凝土，保证栏杆表面平整光滑。

（6）根据桥梁下部结构和上部结构中心线位置，按一定间距用水平仪确定支座垫块的中心位置。

（7）采用角磨机打磨钢筋表面，并用压缩空气清除钢筋表面灰尘等杂物。

三、道路桥梁结构加固效果评价

加固效果的评价指标（1）混凝土强度：当桥梁的承载能力被提高时，就意味着混凝土的强度被提高了。（2）钢筋保护层厚度越大，说明桥梁结构的刚度和承载力提高得越多，而其抗裂性能也得到了改善。（3）桥梁结构整体性：当桥梁的承载力被提高时，也意味着桥梁整体刚度和承载力都得到了提高，并且其稳定性也得到了改善。（4）裂缝宽度越小，说明桥梁结构的抗变形能力越强，即混凝土的抗拉强度和抗剪强度得到了提高。（5）承载力恢复：当桥梁加固后，承载能力的提升会随着时间的推移而逐渐降低，因此需要定期对桥梁进行检测以确定是否有必要进行加固。

结论

本文针对市政道路桥梁结构加固工程中常见的病害，通过分析各种病害的原因，提出了针对性地加固处理措施，为以后的桥梁加固工程提供了参考依据。

目前，桥梁加固技术已比较成熟，但仍有很多新问题有待解决。目前还没有一套完整的针对桥梁结构加固的设计、施工、监测等技术规范和标准。

目前，我国的桥梁结构加固技术尚处于起步阶段，理论研究较少，许多施工工艺还在摸索之中。

由于目前我国桥梁加固技术研究尚处于起步阶段，相关设计标准也不够完善，在以后的研究工作中应不断总结经验，进一步完善施工工艺和设计方法，为我国桥梁工程事业的发展提供更好的保障。

参考文献

[1]吴敏高.浅议市政道路桥梁结构加固方法[J].建筑工程技术与设计.2018,(13).

[2]李科.路桥工程中危桥加固施工与维修技术研究[J].交通世界.2021,(6).