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橋梁加固常用方法機理和計算理論？
1、前言
隨著歲月橋梁加固工程的流逝橋梁加固工程，任何一座“新”建的橋梁經過若干年大自然的侵蝕和使用橋梁加固工程，終將成為一座“舊”橋；橋梁的加固與維修同重建新橋相比具有更高的經濟效益，對橋梁的加固以及如何提高其承載力問題的研究試驗與推廣，已經引起世界性的關注。橋梁的加固利用和改造是一個永久性的技術課題，已成為橋梁工程建設中既古老、又年輕的新興學科，是一項既綜合繁雜，又在不斷發(fā)展創(chuàng)新、逐步完善的技術；也是橋梁建設可持續(xù)發(fā)展的一個重要組成部分和關鍵技術之一。
近年來，橋梁加固工程越來越多，但目前橋梁加固的設計計算理論還不夠成熟和完善，至今未有專門的橋梁加固規(guī)范。
2、橋梁加固常用方法和計算理論
2.1改變受力體系加固法
2.1.1 改變受力體系加固機理
改變結構的受力體系能大幅度減小計算彎矩，提高結構構件的承載力，達到加強原結構的目的。包括在梁的中間部位增設支點，增設托梁（架），拆除墩柱（簡稱托梁拔柱），將多跨簡支梁變?yōu)檫B續(xù)梁等方法。
如當有大件車輛通過橋梁時，為避免短期的過載給橋梁造成永久的損傷，可用增設支點的方法加固。
按增設支點的支撐剛度，改變受力體系可分為剛性支點和彈性支點兩種；按支撐時的受力情況，可分為預應力支撐和非預應力支撐。所謂剛性支點，是指增設的支撐件剛度較大，以致被加固結構構件的新支點在外荷載的作用下，豎向位移小到可以忽略；有時盡管新支座由較大的豎向位移，但由于在外荷載作用下，原結構支座也同樣有變位，新舊支座的相對位移很小，這種新支點也屬于剛性支點。所謂預應力撐桿，是指在施工時，對支撐桿件施加預壓應力，使其對被加固的結構構件施加預頂力，它不僅可保證支撐桿件良好的參加工作，而且調節(jié)被加固結構構件的內力。
2.1.2 改變受力體系加固計算
改變受力體系加固法的一般計算步驟如下橋梁加固工程：
（1）計算并繪制加固時原構件在剩余的那部分荷載作用下的內力圖；
（2）若施加預頂力，根據所設時的加固后的內力圖，確定預頂力的大小，按原結構的計算繪制在支點預頂力作用下梁的內力圖；
（3）按加固后的計算簡圖，計算并繪制在新增荷載及加固時卸除荷載作用下的內力圖；
（4）將上述三項內力迭加，繪制梁各截面的內力包絡圖；
（5）計算梁各截面的實際承載力，并繪制梁的材料圖；
（6）調節(jié)預頂力值，使梁的內力圖小于梁的材料圖；
（7）根據支點的最大支承反力，設計支撐構件，其多為軸心受力構件，可按鋼筋混凝土規(guī)范與鋼結構規(guī)范進行設計；
（8）計算預應力撐桿的頂撐控制量。
當用縱向壓縮法對預應力撐桿系統施加預升力時，其預升量
ΔL=Lε+a（2-1）
式中,L—撐桿長度；εa —撐桿端部與被加固構件混凝土間的壓縮量,可取2～4mm?！獡螚U在預應力作用下引起的應變；
2.2增大截面加固法
2.2.1增大截面加固機理及適用范圍
增大截面加固法通常稱為外包混凝土加固法,它是增大構件的截面和配筋率,用以提高構件的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性，也可用來修補裂縫等，梁式橋和拱式橋等橋梁均可采用該方法加固。
根據被加固構件的受力特點和加固目的要求、構件部位與尺寸、施工方便等可設計為單側、雙側或三側加固,以及四周外包加固。根據不同的加固目的和要求,又可分為加大截面為主加固和加配鋼筋為主加固,或者兩者同時采用的加固。加大截面為主的加固,為橋梁加固工程了保證補加的混凝土正常工作,亦需適當配置構造鋼筋。加配鋼筋為主的加固,為了保證配筋的正常工作,需按鋼筋的間距和保護層等構造要求決定適當增大截面尺寸。加固中應將新舊鋼筋焊接,或用錨桿聯結補強鋼筋和原構件,同時將舊混凝土表面鑿毛清洗干凈,確保新舊混凝土良好結合。
增大截面加固法使用普通混凝土,強度等級不低于C20,當加固層較薄,鋼筋較密時,可用細石子混凝土,在條件許可的情況下亦可采用鋼纖維混凝土加固,配置的鋼材除普通混凝土外還可采用型鋼和鋼板等。
增大截面加固法的缺點是現場濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護期較長,并對結構外觀和凈空有一定的影響。
2.2.2增大截面加固計算
采用增大截面加固橋梁,其承載力計算受到原構件應力應變的影響,不能簡單地作為整體截面用有關公式計算。在加固計算中,首先應確定加固前構件的實際應力應變水平,并考慮新混凝土與原結構協同工作的程度,然后進行合理的計算。
2.2.2.1 受彎構件加固計算要點
受彎構件外包混凝土加固設計,應根據現場結構的實際情況,分別采用受壓區(qū)或受拉區(qū)兩種不同的加固形式。
（1）受壓區(qū)外包混凝土加固
一般用剛架拱、桁架拱等拱橋的斜腿、斜撐或弦桿的加固。采用受壓區(qū)加固的受彎構件,其承載力、抗裂度、鋼筋應力、裂縫寬度及變形計算和演算可按現行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》（GB J10-89）中關于疊合構件的規(guī)定進行。
實驗研究表明,在相同彎矩作用下,二次受力疊合梁的受拉筋應力、撓度和曲率都比相同截面和配筋的一次受力整澆梁的相應值大得多。其次,二次受力疊合梁在第一次受力時是由疊合前的原混凝土承受壓力。而在二次受力時,主要由后澆混凝土承受壓力。這使后澆混凝土受壓應變比相應整澆梁小,因此,加固計算必須考慮疊合梁二次受力的特點進行較復雜的計算。
（2）受拉區(qū)外包混凝土加固
受拉區(qū)外包混凝土加固方法,一般用于梁式橋跨中部位、拱式橋的拱頂底面和拱腳頂面等受拉區(qū)。
對于在受拉區(qū)采用外包混凝土,增加鋼筋加固的受彎構件,其截面受力可按規(guī)范中一般受彎構件的規(guī)定計算。但應考慮以下不同點:
①新加部分承載力應乘以共同工作系數ψ進行折減,對于正彎矩截面受彎構件ψ=0.9;對于斜截面受剪構件ψ=0.7～0.9；
②加固結構截面受壓區(qū)高度與一般受彎構件是不同的；
③當新加鋼筋與原鋼筋相距較遠時,受拉區(qū)混凝土可能會出現較大裂縫,應采取適當措施,滿足使用要求。
2.2.2.2 偏心受壓構件加固計算要點
當用外包混凝土法加固鋼筋混凝土偏心受壓構件時,應按整體截面以現行國家標準中有關公式進行其正截面承載力計算。其中,新增混凝土和縱向鋼筋的強度設計值應按下列規(guī)定予以折減。
（1） 受壓區(qū)新增混凝土和縱向鋼筋的抗壓強度設計值乘以0.9的系數；
（2） 受拉區(qū)新增縱向鋼筋的抗拉強度設計值乘以0.9的系數。
2.2.2.3 增大截面加固加固計算
在澆筑疊合層之前，構件上作用有彎矩M1，截面上的應力如圖b所示，稱為第一階段受力。待疊合層中。
的混凝土達到設計強度后，構件進入整體工作階段，新增荷載在構件上產生的彎矩為M2，由疊合構件的全高h承擔，截面應力如圖c，稱為第二階段受力，在總彎矩Mz=M1+M2的作用下，截面應力如圖d所示。
2.3碳纖維布加固法
2.3.1碳纖維布加固機理
工程材料的進步及新材料的出現歷來是土木結構工程發(fā)展的先驅和動力。碳纖維材料的出現和成功應用于土木工程的加固和補強上，使土木工程加固技術研究更上一個臺階。碳纖維是一種新型材料,因其質輕、耐腐蝕、片材很薄、抗拉強度高而被廣泛應用。碳纖維布（片）加固法亦被視為梁式橋加固補強、提高承載能力,尤其是當高度受限制時的首選加固方法,其施工工藝也很簡單。
2.3.2碳纖維布加固法受力分析與設計計算
2.3.2.1 加固受力特點分析
（1）與傳統的其它加固方法相比，采用碳纖維布加固橋梁能最小程度的改變原有結構的應力分布，保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力；
（2）將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結材料粘貼到梁體底面或箱梁內壁上，使其與原結構一起參與受力，即碳纖維布可以與原結構內布置的鋼筋共同承受拉力，以提高橋梁的承載能力；
（3）沿橋梁的主拉應力方向（或與裂縫正交方向）粘貼碳纖維布，兩端分別設置錨固端；據此可約束混凝土表面裂縫、防止裂縫再擴展，從而達到提高構件抗彎剛度、減少構件撓度、改善梁體受力狀態(tài)的目的；
（4）目前可用于橋梁結構加固用的碳纖維布、單向碳纖維交織布、雙向碳纖維交織布及單向碳纖維層壓材料等，可根據不同的結構部位和受力特點與方向等，選擇相應的碳纖維布進行加固；
（5）碳纖維布加固混凝土構件，在提高其受彎承載力的同時還可能影響受彎構件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時，構件的破壞形態(tài)將由碳纖維被拉斷引起的破壞轉變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐?。與此同時，由于碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋的共同工作會減弱鋼筋塑性性能對構件延性的影響。碳纖維布用量過多，構件的延性將有所降低。因此，碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋加固補強時，應根據實際情況合理使用；
（6）由于碳纖維布加固后在最后破壞時的突然性（拉斷或剝離等脆性破壞），其承載力極限狀態(tài)不能按普通鋼筋混凝土的定義，一般應按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算；
（7）試驗研究證實，碳纖維布能夠提高混凝土梁抗剪承載力，其作用機理與箍筋類似，同時還能明顯改善構件的變形性能，增強構件的變形能力；
（8）碳纖維布與混凝土基層界面，可分為兩個界面區(qū)，即混凝土層與粘結樹脂界面區(qū)、粘結樹脂與碳纖維布界面區(qū)。粘結性能的本質是接觸面間的相互作用，宏觀上表現為液態(tài)聚合物浸潤表面后形成的機械鎖結，微觀上表現為分子擴散后相互纏結作用，或化學鍵作用，或靜電吸引作用，或其復合作用。
2.3.2.2 碳纖維布加固計算要點
（1）采用碳纖維布加固橋梁，目前一般的計算方法是將碳纖維布按照一定的標準（例如強度或容許應力）近似換算成一定用量的鋼筋，然后按照傳統的鋼筋混凝土受力分析模型進行理論分析。雖然是近似計算方法，但理論分析結果與實驗數據吻合得很好，因此在一般情況下是適用的。
（2）碳纖維布加固用量，可按式（2-3）估算。
Acf=As（Ry/Rcf） （2-3）
式中，Acf ——碳纖維布用量（面積）；As——為抵抗不足彎矩所需的鋼筋面積；Ry——鋼筋的抗拉設計強度；
Rcf ——碳纖維布抗拉設計強度。
（3）除按上式估算的碳纖維布加固用量（面積）外，還必須考慮必要的錨固長度和搭接長度所需面積，以及必要的邊、角廢料等裁減損耗等。
2.3.2.3 碳纖維布加固橋梁特點
（1）不增加恒載及斷面尺寸
碳纖維布的自重僅為200～300g/m2，設計厚度為0.111～0.167mm，加上環(huán)氧樹脂系列的粘結材料的自重也很輕，對整個結構重量及橋下凈空的影響很小，可忽略不計。同時，碳纖維布可以多層粘結。根據加固的要求，碳纖維布可以在一個部位重疊粘貼，充分滿足加固的要求。這一優(yōu)點是傳統加固補強方式所難以比擬的。
（2）可適應不同構件形狀，成型很方便
斜、彎、坡及異型結構的補強，采用傳統的方法，施工難度大。采用碳纖維布補強法，因碳纖維布的隨型性極強的特點，可以隨結構外形變化任意施工，從而降低施工難度，減少施工成本，縮短施工工期，產生極大的社會及經濟效益。
（3）施工簡便
特別是當箱梁內部的作業(yè)空間受到限制時，碳纖維布加固法是可選擇的一種方法。該法工藝簡便，無需大型設備、模板、夾具及支撐，操作起來簡單易行，因而施工所需工作面小，在作業(yè)空間受限制時，該優(yōu)點是其它加固方法無法比擬的。
（4）采用碳纖維布加固補強，對原結構不產生新的損傷
碳纖維布加固補強系采用環(huán)氧樹脂系列的粘結材料進行粘貼，不需要設置錨固螺栓及開鑿混凝土等，因而不會對已經損傷的結構產生新的破壞，更可避免鉆孔時與結構內原有鋼筋和預應力索發(fā)生沖突而引起新的問題。
（5）能有效地封閉混凝土的裂縫
碳纖維布（片）粘貼在混凝土的表面，不僅封閉了混凝土的裂縫，其高強高模量的特性還約束了混凝土結構裂縫的產生和擴展，改變了裂縫的形態(tài)，使寬而深的裂縫變成分散的細微的裂縫，從而提高了混凝土構件的整體剛度。
（6）碳纖維布（片）具有良好的耐化學腐蝕性
碳纖維布（片）一種復合材料，幾乎無腐蝕性和磁性，具有良好的耐熱性，不僅能經得起水泥堿性的侵蝕，而且當應用于經常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時，其壽命也較長。因而碳纖維布加固法，在不利環(huán)境下較其它方法更顯出其優(yōu)越性。
（7）不影響結構的外觀
碳纖維布（片）的厚度很薄，粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原結構外觀顏色一致的涂料，而不影響結構的外觀。
2.4粘貼鋼板加固法
2.4.1粘貼鋼板法加固機理
貼鋼法加固橋梁一般采用環(huán)氧樹脂或建筑結構膠將鋼板、鋼筋或玻璃鋼等抗拉強度較高的材料粘貼在鋼筋混凝土受彎構件表面，使之與結構物形成整體，從而取得提高構件的抗彎能力，以及減少裂縫擴展的效果。該加固方法具有施工簡便，粘鋼所占空間小，不減少橋梁凈空，加固施工周期短，消耗材料少，粘鋼加固部位、范圍與強度可視設計構造需要靈活設置，并可在不影響或少影響交通的情況下施工。所以，貼鋼法是常用的加固方法。
2.4.2粘貼鋼板法計算理論
2.4.2.1 受彎構件的計算
受彎構件截面強度不足時在受拉區(qū)加固，可采取在受拉區(qū)表面粘貼鋼板的方法，如圖3。此時，按截面受彎承載力計算，可按照現行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定進行，其受壓區(qū)高度和截面受彎承載力。
式中，fy0 —原結構縱向鋼筋抗拉強度設計值；As0—原結構縱向受拉鋼筋截面面積；fay—加固鋼板抗拉強度設計值；Aa—加固鋼板截面面積；—原結構縱向受壓鋼筋抗拉強度設計值；A’so—原結構縱向受壓鋼筋截面面積；fcm0—原結構混凝土彎曲抗壓強度設計值；X—混凝土受壓區(qū)高度；b0—原構件的寬度；h0—原構件的有效高度；—原構件的受壓區(qū)保護層厚度；0.9—考慮加固鋼板的應力滯后、以及撕脫力影響等強度折減系數。
2.4.2.2 鋼板錨固長度計算
（1） 受拉鋼板在其加固點外的錨固粘結長度L1 ,按式（2-6）確定。
L1≥2fayta/fcv （2-6）
式中，Ta—受拉加固鋼板厚度; fcv—被粘混凝土抗剪強度設計值。
公式中數值2為錨固區(qū)剪應力分布不均勻系數,近似按三角形考慮。
（2） 若鋼板粘結長度無法滿足上述要求,可在鋼板的端部錨固區(qū)粘結U型箍板，
此時，錨固區(qū)的長度應滿足下列規(guī)定：
當fvb1≤2fcvLu時
f≤0.5f（2-7）cvb1L1+0.7nfvbbb1 ayAa
當fvb12fcvLu時
f ayAa≤（0.5b1L1+ nbuLu） fcv （2-8）
式中，n—每端箍板數量; bu—箍板寬度;Lu—箍板單肢的梁側混凝土的粘結長度;fv—鋼與鋼粘結抗剪強度設計值。
2.4.2.3 斜截面粘結鋼板加固計算
當構件斜截面受剪承載力不足時,按下圖所示方法粘結并聯U型箍板進行加固。
如圖5，此時斜截面受剪承載力
V≤Vo+2fayAalLu /S （2-9）
同時，必須滿足以下條件：
L≥（2-10） 1.5 u /S
式中，V—斜截面剪力設計值; V0—原構件斜截面受剪承載力設計值;Aal—單肢箍板截面面積; S—箍板軸線間距。
2.5錨噴混凝土加固法
2.5.1錨噴混凝土的定義
“錨噴混凝土”實際上由兩部分組成，首先是將錨桿錨入擬補強部位結構內，掛設補強鋼筋網，然后再噴射一定厚度的混凝土，形成與原來結構共同承受外載作用的組合結構。所以，錨噴混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣將新混凝土混合料，通過管道高速噴射到已錨固好鋼筋網的受噴面上，待其凝結硬化形成一種鋼筋混凝土。
錨噴混凝土不需振搗，而是在高速噴射時，由水泥與骨料的反復連續(xù)撞擊而使混凝土壓密，同時又可采用較小的水灰比（常為0.4～0.45），使其與混凝土、磚石、鋼材產生較高的粘結強度，所以新舊混凝土結合面上能夠傳遞拉應力和剪應力。
2.5.2錨噴混凝土加固機理
錨噴混凝土加固橋梁的方法是“新奧法”隧道施工法在橋梁加固中的應用，其加固橋梁的原理就是通過新增加混凝土與受力鋼筋和原結構緊密結合，組成“錨噴混凝土（內含補強鋼筋網）—錨桿—原結構”的整體組合結構。通過錨噴加固層與原結構緊密粘結在一起，既阻止了原結構由于裂縫等原因造成的局部應力集中病害，又恢復了原結構變形的協調性，使其能夠承受更大的外荷載。
2.5.3 錨噴混凝土加固設計原則
根據加固原理，錨噴混凝土加固橋梁實際上仍是加大構件截面加固法。所以，加固設計原則仍按加大構件截面的方法進行內力計算。其設計原則為：
（1）恒載內力（包括新噴射的混凝土）按原構件的截面模量進行計算，即新噴的混凝土恒載仍作用于原構件上；
（2）活載內力用加大后的組合體截面模量計算內力，即新舊混凝土作為一個整體計算，對不同的混凝土標號和新增的補強鋼筋按其彈性模量進行截面換算；
（3）仍按彈性理論進行計算；
（4）強度驗算按照噴射截面占原截面的比率，考慮是否按組合截面進行有關驗算；
（5）進行加固設計前，應弄清橋梁的原始情況以及病害原因，對橋梁的基本承載能力作出評價；
（6）采用的噴射混凝土與鋼筋的強度等級，不應低于原結構的強度等級。對于結合截面處兩種不同強度等級的混凝土共同作用時，應以較低強度等級作為計算標準來進行換算。
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公路建設中的橋梁加固施工？
公路建設中橋梁加固工程的橋梁加固施工是非常重要的，施工的初衷就是要清楚的了解加固的作用，每個細節(jié)都要落實才能達到預期效果。中達咨詢就公路建設中的橋梁加固施工和大家說明一下。
隨著交通運輸量大幅度提高,行車密度及車輛載重越來越大,跨河橋梁和高架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。我們發(fā)現橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重,已需要大量的資金和技術來維護或改建,已成為迫切需要解決的問題。伴隨著橋梁數量的增多，我國危橋、險橋的數量也在急劇的增多，有相當多的橋梁已經到了非加固不可的地步了，研究總結橋梁工程的加固技術，確保加固質量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。
一、現狀分析
（一）加固橋梁工程由于受原有結構的影響，施工設施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出，機械設備基本無法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
（二）加固部分與原有結構共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質量，還要同時保證原有結構不被破壞。
（三）腹板加固為加固工程的關鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級ⅳ鋼筋，標準強度rby=750mpa，張拉控制力331kn，采用無粘結方式、軋絲錨體系。
二、施工前的準備
（一）電力線路。在箱內鋪設380v動力線路一條，220v照明線路一條，且每4m設照明燈一盞，每16m設簡易活動配電盤一個（插座若干）。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理橋梁加固工程：疏通原箱內通風孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內與箱外正常通風，箱內不產生積水。清除箱內混凝土殘渣及其它雜物。
（三）通風，在箱內安裝4臺排風設施，保持箱內空氣流通，正常換氣，使箱內作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。
（四）通道，在0號、5號墩t梁側拼裝3m×21m×15m進人進料支架。
(五)設施：梁體外側需安裝施工吊蘭五只。
三、施工方案
（一）裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進行標識，沿裂紋方向切“v”型槽，寬2cm，深1cm.埋設壓漿咀，強度達到要求后，壓注環(huán)氧樹脂。待環(huán)氧樹脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
（二）施工放樣
1.因本加固工程為在既有結構物上進行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預應力筋，且達到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
2.根據原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點以5號墩中心為基準點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內方可作為放樣依據）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣，高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認避開橫梁內預應力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm。鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預應力筋。待孔內干燥后，植入φ16mm“l(fā)”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實。
2.豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施：豎向預應力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛取芯機成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個，φ56mm孔432個，φ82mm孔392個，原結構主梁為三向預應力體系，預應力束（筋）布置較密，鉆孔均在預應力束間隙內進行，即使放樣施工位置準確，原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內縱向預應力束中心距為200mm，原預應力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據實際情況進行調整顯得極為重要。
因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓，加強工人對鉆機定位方法的培訓，加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。
鉆孔時當鉆機鉆深在9-23cm時應注意力集中，注意手感和聽覺，發(fā)現卡鉆或鉆機晃動時，及時停機察明原因；應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。
孔位調整：根據已鉆孔位的具體情況，及時調整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準確判斷梁體內預應力的實際位置，在現場施工中應用效果較好。
鉆孔順序：為上下游交錯進行。
（四）新老混凝土結合措施
1.在原有結構上加澆新混凝土，如何保證結合面的傳力是關鍵，為此采用新老混凝土結合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘的方法。
2.為保證后澆混與原腹板很好地結合，以達到共同受力，原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對原混凝土面進行鑿毛，鑿毛率要求達到95%。灌注前應將結合面上灰塵及雜質清理干凈，并用水沖洗風干。
3.加強新老混凝土結合的另一措施是植扦釘，腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為l型；與外側箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為l型，要求與加固腹板外側水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
（五）混凝土的澆注及養(yǎng)生
模板采用新制鋼模板，寬60cm,最大高度不超過200cm，以便于人工搬動，安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗室根據設計要求和施工需要進行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時間為10h，摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮，防止產生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入?；炷吝B續(xù)養(yǎng)護14天，混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行
（六）張拉
梁體內外側的裂紋全部修補壓漿完畢后，方可進行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉iv級無粘結鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
（七）封錨按設計要求在豎向預應力筋張拉完畢后應用環(huán)氧膠泥混凝土對底板底面軋絲錨頭進行封錨。
四、安全與質量
（一）箱內工作照明充足，通風設施良好。
（二）箱內電線路多，箱內潮濕，必須加強用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設警示牌。
（三）不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內雜物及時清理干凈。
（四）鉆孔作業(yè)時主梁底板頂面易產生積水，應有預先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預防積水。
（五）腹板加固期間，主橋兩端應設專人指揮交通，嚴格控制車載不大于20t，車速不大于10km/h，車距不小于20m，超載車輛嚴禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進行交通管制：只允許單輛車在主橋橋面通行，車載不大于20t，車速小于10km/h。
（六）每套施工吊籃橋面支架上應設信號旗、紅燈等警示標志，禁止一切車輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經檢查驗收后方可使用，使用期間各受力部位應定期檢查。
（七）由于下方為海河航道，每天有大量漁船從下面經過，因此嚴禁雜物等往河下拋擲。
橋梁加固作業(yè)中，我們克服了放線難度大、精度差的問題，鉆孔過程中保證了原有預應力體系的完好，混凝土振搗密實，頂部澆注飽滿，按計劃完成了加固任務。
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橋梁加固工程技術？
橋梁加固工程技術現狀是怎樣的？有哪些技術要點？請看中達咨詢整理的文章。
隨著大型承重車輛的增多，部分橋梁的初始設計承重已經無法滿足交通運輸的要求，而且橋梁加固工程我國很多橋梁是上世紀修建的，一直沿用至今，經過長時間的使用，積累的大大小小的毛病，橋梁加固改造已經成為交通建設的重要內容。橋梁加固是指通過措施、施工來提高橋梁構件的承載能力和使用性能，其最終目的是為了能夠保證橋梁的正常通行，將一些安全隱患及時扼殺以提高其運行安全性。橋梁作為我國交通建設的重要組成，其重要性不言而喻，為了能夠保證橋梁的行車能力，提高橋梁的安全穩(wěn)定性，加固工程必不可少。下面筆者就我省情況對橋梁加固改造進行了分析，僅供參考。
1我省橋梁現狀
我省處于長江影響范圍以內，橋梁數量眾多，但是其中大部分是于上世紀修建，至今已經使用了幾十年，有鑒于當時橋梁施工能力的限制以及較低的設計要求，很多橋梁所能承重的荷載已經無法跟上時代的腳步。截止至2012年，我省危橋數量數以千計，總長逾萬米，橋梁加固改造時間緊、任務重，是我省交通建設的重要內容。
2橋梁改造技術
橋梁改造有局部改造和整體改造，要根據橋梁的危險程度來判斷，目前橋梁改造大方向是改造梁體，如果橋梁隱患實在嚴重無法通過結構替代來加固就只有拆除重建。橋梁加固技術主要有常規(guī)型和預應力型，其中常規(guī)加固技術又分為三種橋梁加固工程：
1）利用新的結構代替原有結構的抗力不足橋梁加固工程；
2）改變原結構的受力體系,使原結構受力變??；
3）擴大增加原有結構面，在原結構上提高強度和剛度。
預應力加固技術則是通過對梁體進行預應力加強，來起到改善原結構受力性能的效果。
2.1常規(guī)加固技術
2.1.1增加梁體法
在鑿開梁肋下部保護層后，使底板的主筋露出，將原有箍筋進行切割剔除，再進行梁體主筋的加焊，最后在進行底部混凝土澆筑，這種技術的加固原理在于增加主筋的截面，適用于主筋截面較小和橋下凈空較小的橋梁，雖然這種施工技術不增加梁端高度，保證橋下凈空，但是由于其施工形式屬于半損壞型，對梁體的影響十分巨大，這就導致了在施工中增加了大量不安全因素，并且在施工中工藝十分復雜。
2.1.2粘貼鋼板
粘貼鋼板法是通過對所需粘貼部位使用鋼板進行的表面處理，在結合環(huán)氧樹脂膠漿將鋼板與混凝土梁體粘貼連接，最后施以加壓處理使鋼板和混凝土表面形成一個統一整體，以保證橋梁的抗彎、抗剪能力的提高。但這項加固方法的對粘貼鋼板的工序十分困難，而且需要進行滿堂腳手架才能用于施工，一旦施工周期加長就會增加維修保養(yǎng)的工作量，造成費用的增加，而且目前以我國技術所生產的粘結材料上看，耐久性是整個工藝中的一大難題。
2.1.3粘貼玻璃鋼
在需要加固的部位將粘貼鋼板工序，完成后的表面進行清理，再利用環(huán)氧樹脂膠漿將多層玻璃纖維布壓鋪成玻璃鋼。最后利用成型的玻璃鋼粘貼在結構下表面。這種方式十分適用于長期有大型及重型車輛通過的橋梁。因為玻璃鋼可以利用自身的彈性將車輛施于梁體的力進行回彈。對混凝土面起到很好的保護作用，但是由于在玻璃鋼要低于混凝土表面的彈性模量，所以在雙重荷載作用下容易產生大幅度的變形，在加上玻璃鋼受氣候環(huán)境影響較大，易發(fā)生老化問題。
2.1.4粘貼鋼筋
在需要加固的部位將粘貼鋼板工序完成后的表面進行清理，再利用氧樹脂膠漿將點焊成排柵的鋼筋粘貼在混凝土梁體表面，并對鋼筋進行防銹處理。這就是粘貼鋼筋施工法。這樣做的效果在于增加主梁對車輛的抗力，以達到加固的目的
2.2預應力加固技術
隨著荷載等級的不斷提高,橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發(fā)展,預應力砼結構的應用越來越廣泛,在今后的橋梁加固中,現有加固技術可能在很大程度上受到限制,因此,有必要開發(fā)和研究預應力技術在舊橋改造中的應用。用預應力技術對結構進行加固主要是通過后張法中的體外預應力來實現的,其施工工藝:體外預應力的預應力鋼束設于砼構件的外側,鋼束穿過設在構件端部的擋塊和中部適當位置的轉向塊進行張拉,從而使砼構件獲得預壓應力。此法的主要目的是簡化預應力工藝,但結構的受力特性比常規(guī)的粘結預應力砼差,鋼材用量也較大,目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程中。下面介紹兩種預應力加固技術。
2.2.1下撐式預應力拉桿法
當橋下凈空能夠滿足通車、通航要求時,可采用在梁下設置預應力拉桿的方法進行加固。設計時一般采用粗鋼筋作為拉桿,兩端錨固在梁端,中間采用單柱或多柱支撐,使梁受到預應力的作用。施加預應力的主要方法:
1）橫向收緊法。將拉桿分兩層布置于梁底兩側,在靠近梁的支座附近向上彎起,與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐,在縱向每隔一定距離設置一道撐棍和緊鎖螺栓,再通過收緊器將拉桿橫向收攏而產生預應力；
2）縱向張拉法。將預應力拉桿沿梁底布置,兩端向上彎起,錨固于梁端,然后直接張拉梁底的水平拉桿,使拉桿產生預拉力,梁體因此受到預應力的作用。
2.2.2預應力體外加固技術
體外預應力加固技術作為結構加固最有效的手段之一，目前正廣泛地應用于舊橋加固方面。
體外預應力分為錨具、體外索、錨固塊及轉向塊、減震裝置、施工機具等5個組成，有關說明如下：
1）錨具：由于體外預應力體系僅靠錨固端傳力，因此體外預應力錨固體系的可靠性和安全性比一般體內預應力錨固體系要高，尺寸也較大；
2）體外索：多采用無粘結鋼絞線，環(huán)氧噴涂帶PE的單根鋼絞線具有良好的耐腐蝕性能，非常適用；
3）錨固塊以及轉向塊：錨固塊和轉向塊必須和原結構有效連接，傳遞應力，目前主要鋼筋混凝土結構和鋼結構型式兩種；
4）減震裝置：用于轉向塊與轉向塊或者錨固塊與轉向塊之間的體外索自由長度較大的位置，主要目的是減少體外索在動荷載作用下的振動；
5）施工機具：張拉機具根據張拉的要求分單孔千斤頂和整體千斤頂。單孔千斤頂用于施工空間狹小或單孔分絲張拉的體外索，整體千斤頂用于整體張拉的體外索。
預應力體外加固技術施工案例——箱梁底板索的安裝
底板索效率不是很高，在一些特殊的結構中才會使用，它的最大優(yōu)點是不需要設置轉向塊，施工較為簡單，質量能夠得到保證，但是布索位置會受到一定的限制，所以不是很常用。
施工工序：安裝預埋鋼管→齒板混凝土澆筑→連接外套管→穿布鋼絞線→對稱張拉→安裝防震塊→管道壓漿→封錨壓漿。
3總結
綜上所述，橋梁工程加固技術雖然方法各異，但總體方向萬變不離其宗，具體該選用何種方法需要根據橋梁被破壞的程度以及其周邊水文地質情況來決定。湖北省被長江橫跨，江河眾多，橋梁數量在全國數一數二，同時在建的工程也非常多，橋梁加固改造還是任重道遠，身為一名相關技術人員，需要加強自身對橋梁加固的理解和認識，掌握多種方法，因地制宜，合理利用，同時開拓創(chuàng)新新的施工技術，為我省的橋梁加固而努力，為推動我國的橋梁建設行業(yè)而奮斗。
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