淺析路橋施工中加固技術及設計方案
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【摘要】隨著經濟的快速發展，同一時間經過一座橋梁的車流量越來越大，由此對現代橋梁的承載力提出了新的要求。隨著時間的延續，一座橋梁必然會有磨損，新建橋梁將會需要花費大量的資金、人力、物力，還會拖延較長的時間。由此看來，對原有橋梁進行加固才是切實可行的辦法。本文將對路橋施工中的加固技術和設計方案進行簡要分析。
【關鍵詞】加固技術；體外預應力；碳纖維；化學植筋
橋梁是公路交通的重要組成部分，其工程質量直接關系到公共交通的順暢和廣大人民的實際利益。加固現有橋梁，不但可以延長橋梁的使用壽命，還可以加大橋梁的承載力度，況且只需要少量的資金和人力投入，使橋梁能快速滿足公共交通的需求，為國家帶來巨大的經濟和社會效益。目前國內路橋工程的加固技術主要有：增大截面與配筋加固法、體外預應力加固法、粘貼鋼板或碳纖維加固法、化學植筋加固法、噴射混凝土加固法。本文針對體外預應力加固法、粘貼碳纖維加固法和化學植筋加固法的加固技術和設計方案進行分析。
1 體外預應力加固技術及設計方案
1.1 加固原理
預應力加固法是以鋼絞線、粗鋼筋、高強鋼絲等為材料，以梁身為錨固體，采用外加預應力的鋼拉桿對構件結構進行加固。由于張拉對梁體產生偏心壓力，在此偏心預應力作用下，使梁體產生向上的力，從而抵消了部分自重應力，減小了結構變形和裂縫寬度，降低了被加固構件的應力水平，大幅度地提高了結構承載力。
1.2 體外預應力加固法優點
1.2.1 原結構可繼續使用，施工工藝簡單、進度快，所需工序少；基本不改變原結構，工作量小，因此可以最大程度縮短工期。
1.2.2 不增加自重，不降低結構使用功能。體外預應力束基本不占用結構空間，所以不會因為有預留孔而減小結構的承載能力。
1.2.3 工程質量更有保證。體外預應力束是在工廠生產的，質量比現場加工的預應力粗鋼筋穩定；張拉過程中，工作人員可以精確控制和調整鋼絞線應力。
1.2.4 后期維護方便。投入使用后，工作人員可以隨時檢查腐蝕情況，隨時檢測預應力束，及時掌握相應數據，保證在必要時可以及時更換。
1.3 體外預應力加固技術的設計方案
1.3.1 外部預應力鋼索加固法。外部預應力鋼索加固一般采用預應力鋼絲束或鋼絞線，沿梁肋側面按某種線形設置，通過張拉實現體外預應力。梁底設置若干定位裝置，以保證鋼索線形并固定其位置口。鋼索錨固于梁兩端，預應力鋼索通常套以保護管，或待張拉錨固后用混凝土包裹，以防銹蝕。
1.3.2 下撐式預應力拉桿加固法。下撐式預應力拉桿加固法有直線式、折線式和混合式等設置形式，直線式拉桿加固法適用于下弦桿抗拉承載力不足的桁架和正截面抗彎承載力不足的梁；折線式拉桿適用于正截面抗彎與斜截面抗剪承載力都不足的梁和跨中端腹桿和下弦桿抗拉承載力不足的桁架；混合式拉桿適用于正截面抗彎承載力不足，但斜截面抗剪承載力不足的梁和下弦桿承載力較端腹桿承載力更不足的桁架。
2 粘貼碳纖維加固技術及設計方案
2.1 加固原理
用專門配制的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼將碳纖維粘貼在橋梁混凝土構件的表面，樹脂凝固后與原構件形成一個新的受力體，力學性能相比原來得到了很大提高。
2.2 碳纖維材料的優點
2.2.1 碳纖維布的質量輕，設計厚度較薄，基本不增加結構的自重和改變截面外形，因而可操做性強，操作空間要求寬松。
2.2.2 碳纖維具有高強、高效的力學性能。
2.2.3 可適應不同構件形狀，能有效地封閉混凝土的裂縫?？筛鶕枰獙蛄旱男?、彎及異型結構進行補強，大大降低施工難度，減少施工成本。
2.2.4 施工簡便，無需鉆孔及開鑿，避免對原結構造成新的損害。
2.2.5 有良好的耐久性、耐腐蝕性，壽命較長，養護工作也非常方便。
2.3 粘貼碳纖維加固技術的設計方案
具體內容如下：面層處理，將混凝土表面的風化層完全清除，然后用水洗凈，使其充分干燥；底層涂料，當氣溫低于5℃，或濕度較大時不能施工。選用合適的底層涂料，施工現場空氣應充分流通，嚴禁煙火；粘貼碳纖維片材，加固后的混凝土結構，使用溫度通常應低于60℃。纖維貼片按照設計的尺寸裁好，長度在2米以內最適當，只做出能使用的數量即可。可以指觸確認施工面底漆的干燥程度，施工結束一周以后，用砂輪機磨平。將環氧樹脂和硬化劑依規定的配比放于拌合桶中，用電動攪拌機使其均勻混合。涂抹量因施工面的粗糙程度而異，轉角部分要多涂。
3 化學植筋加固技術及設計方案
3.1 加固原理
化學植筋是在已有的混凝土構件上按合適的直徑和標準要求深度鉆孔，采用專用植筋膠，利用其鎖鍵原理和粘結使鋼筋與原混凝土粘接牢固，使作用在植筋上的拉力通過化學粘接劑向混凝土傳遞，從而形成一個受力體。
3.2 化學植筋加固法優點
3.2.1 設計靈活，可以在混凝土結構的大多數地方依據結構受力情況設計植筋的數量和規格。
3.2.2 可靠性比預埋件好，在鋼筋混凝土結構可能與其他結構連接的地方均預留預埋件，但位置不易確定，而植筋具有靈活性，且具有和預埋件同樣地可靠度。
3.2.3 比一般的鉚、焊方法相比受力均勻，材料不會產生應力集中現象。
3.2.4 耐疲勞性好，承載力大，按標準規范計算施工就能完全滿足承載力的要求。
3.2.5 工藝簡單，鉆孔直徑、深度范圍廣，可大大縮短工期，一般鋼筋工就可操作，相對其他方法經濟。
3.2.6 抗高溫，可近距離焊接施工。
3.3 化學植筋加固技術設計方案
具體內容如下：對修補部位的裂縫情況進行詳細的檢查、記錄；鉆眼埋嘴，嘴子要弄適當的尺寸，盡可能降低其自重，防止因貼不牢而墜落，寬縫少布嘴，窄縫密布嘴，斷縫交錯處單獨設嘴；嵌縫止漿，當嘴子埋貼后，要把其余裂縫全部封閉，進行嵌縫或堵漏處理；壓水或壓氣試驗，檢查裂縫的封閉及嘴子的通暢情況；往裂縫里灌注化學漿液，依據裂縫病態及施工條件的不同，可采用手壓泵灌注或灌漿注射器灌注兩種方法。
4 結論：
總之，在實際的路橋施工過程中，應根據橋梁的實際情況，綜合考慮技術、經濟、施工環境等多方面的因素，可采用兩種或多種加固技術的結合的方法，制作出最佳的加固技術方案。隨著科技的發展，還將不斷推出橋梁加固的新材料、 新技術和新工藝，并不斷完善現有的橋梁加固技術。
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