1 橋梁加固與維修的任務(wù)和形式
随着我國(guó)經濟的發展，交通運輸事業也蓬勃發展，交通量越來越大，荷載越來越高，道路标準越來越先進，而在50到70年代所修建的橋梁，由于當時的設計标準低，且設計指導思想是注重于材料的節省，造成斷面單薄，安(ān)全儲備代，橋梁耐久性差，加上年久老化，已大多(duō)不能(néng)适應現時的需要，又(yòu)由于目前建築市場較為(wèi)混亂，有(yǒu)的橋梁設計施工(gōng)粗糙，新(xīn)建的橋梁事故也時有(yǒu)發生。因此，加強對舊，危橋梁的檢測，鑒定，加固與維修是十分(fēn)必要的。它也必須做為(wèi)我們橋梁工(gōng)作(zuò)者着重研究的内容之一。
然而橋梁加固與維修有(yǒu)較大的難度：首先是交通壓力，已通車(chē)的橋梁，有(yǒu)現行的交通需求和交通幹擾；其次是結構形式受限制，加固必須利用(yòng)原有(yǒu)結構進行設計；第三是風險大，凡需要加固的橋梁，結構已處于不利狀态，有(yǒu)的還岌岌可(kě)危；第四是工(gōng)作(zuò)量大卻收費低廉。
橋梁加固與維修技(jì )術要求較高：加固設計時一定要有(yǒu)良好的橋梁理(lǐ)論水平和力學(xué)基礎知識，确定加固方案時要正确分(fēn)析和判斷舊橋的結構狀态和内力大小(xiǎo)程度；加固方案實施的複雜性要求有(yǒu)豐富的施工(gōng)經驗，能(néng)夠提出構思巧妙但又(yòu)可(kě)操作(zuò)性強的加固處理(lǐ)方法。
但是，加固與維修橋梁能(néng)預防橋梁塌擁而造成的物(wù)資和人身損毀；可(kě)以延長(cháng)橋梁使用(yòng)年限，用(yòng)少量的資金，使橋梁得以繼續使用(yòng)，而且能(néng)緩和橋梁建設投資的集中(zhōng)性；在文(wén)化上，有(yǒu)的橋梁屬文(wén)化古迹，須進行維修保護，要修舊如舊，使之成為(wèi)文(wén)化一景，有(yǒu)的橋梁建在人口稠密區(qū)，對其景觀性要求較高，對其進行維修使之面貌更新(xīn)，成為(wèi)當地建築标志(zhì)等等。因此舊橋加固是政績，是生産(chǎn)力，是文(wén)化的體(tǐ)現。
2 加固與維修方法
對舊，危橋的加固維修，必須對橋梁結構進行分(fēn)析計算，從改變結構的内力和應力出發來采取措施進行工(gōng)作(zuò)。首先是判斷和鑒定原橋目前的受力情況，然後是結合加固方案對加固之後的承載能(néng)力進行計算和分(fēn)析。具(jù)體(tǐ)可(kě)采取的措施有(yǒu)以下幾種：
1 改變結構圖式。如變筒支梁為(wèi)連續梁，變筒支梁為(wèi)撐架，剛架，變懸臂梁為(wèi)連續梁等，這樣可(kě)使控制變矩降低。
2 外力減荷。施加與荷載效應相反的外力，如采用(yòng)體(tǐ)外預應力。
3 内力調節。在外荷載不變情況下，通過結構措施使每一受力單元（如每塊闆，每片梁）的分(fēn)布内力減小(xiǎo)。如增強橫向聯系而減小(xiǎo)橫向分(fēn)配系數，降低荷載分(fēn)布内力。
4 增大斷面。增大斷面增加了原結構的承載能(néng)力，同時也會因此而加大了自重，自重加大産(chǎn)生的内力增量會抵消結構載能(néng)力的提高。此外，增大斷面還需克服一個障礙，即新(xīn)增結構面積與原有(yǒu)結構的界面能(néng)否良好結合，确保新(xīn)老兩部分(fēn)面積是否能(néng)很(hěn)好協同受力。因此這種方案的有(yǒu)效程度較低，但由于它直觀，容易被接受。
5 粘貼高強度受力材料在混凝土表面粘貼高強度的受力材料，附合結構受力特點，傳統的做法是在混凝土表面粘貼鋼闆。但在實際工(gōng)程中(zhōng)，由于鋼闆面積大，剛度大，适塑性差，很(hěn)難與原結構粘貼緊密，加上鋼闆自重大，操作(zuò)不便，限制了其應用(yòng)。多(duō)年以來一直在期待一種實用(yòng)的高強材料，要求其強度和彈性模量大而重要較輕，又(yòu)有(yǒu)較好的柔性，避免上述缺點而容易操作(zuò)。這種材料出現，會使增大斷面的加固有(yǒu)一個根本改觀。
3 加固新(xīn)材料
世界上許多(duō)大學(xué)、政府部門和工(gōng)業廠商(shāng)一直在從事複合材料在橋梁維修和加固工(gōng)程中(zhōng)應用(yòng)的研究。如玻璃纖維，棚纖維，芳綸纖維和碳纖維都是應用(yòng)于橋梁結構中(zhōng)的主要選擇材料，根據它們優越的性質(zhì)和将來預計降低的價格，最有(yǒu)可(kě)能(néng)應用(yòng)的是碳纖維。它是為(wèi)航天工(gōng)業而開發的一種高新(xīn)材料，到七十年代已經成熟，八十年代起就開始對其在土建工(gōng)程中(zhōng)的應用(yòng)做研究。1991年瑞士聯邦材料試驗研究中(zhōng)心首次在一座總長(cháng)230米的多(duō)跨預應力混凝土連續梁橋中(zhōng)用(yòng)碳纖維對其進行加固并取得了成功，此後碳纖維越來越廣泛地應用(yòng)在了土木(mù)工(gōng)程中(zhōng)。它具(jù)有(yǒu)高強輕質(zhì)，抗腐蝕，耐老化，物(wù)理(lǐ)性能(néng)穩定等諸多(duō)優點。其拉伸強度約為(wèi)鋼材的7-10倍。碳纖維片可(kě)以用(yòng)環氧樹脂粘貼在混凝土的表面，形成一體(tǐ)，共同工(gōng)作(zuò)。基于這一特點，日本在八十年代中(zhōng)期開始研究把碳纖維片材用(yòng)于混凝土結構的修複補強。利用(yòng)碳纖維片的高強和可(kě)粘貼的性能(néng)，把碳纖維片用(yòng)環氧樹脂粘貼在被補強的混凝土結構表面，與原混凝土結構形成一體(tǐ)共同承受荷載，使混凝土結構得到了有(yǒu)效的加強；能(néng)适應各種外形的補強，可(kě)多(duō)層粘貼，能(néng)有(yǒu)效地封閉混凝土裂縫。這種方法不僅施工(gōng)簡便，不受酸，堿，鹽等的腐蝕，耐久性好，而且基本不增加結構的重量，不影響結構的外觀，因而引起了廣泛的關注。歐洲，日本及美國(guó)等發達國(guó)家相繼對碳纖維片在混凝土結構修複補強中(zhōng)的應用(yòng)技(jì )術和材料性能(néng)進行了大量的試驗研究，提出了很(hěn)多(duō)具(jù)有(yǒu)實用(yòng)價值的研究成果，使碳纖維修複補強技(jì )術得到迅速發展，已廣泛用(yòng)于橋梁，地鐵，工(gōng)業民(mín)用(yòng)建築，水塔，水池，煙囪等土木(mù)工(gōng)程各個領域的鋼筋混凝土結構的修複補強中(zhōng)。
4 舊橋加固典型實例
國(guó)道324線(xiàn)坂頭大橋舊橋建于1953年，其結構為(wèi)普通鋼筋混凝土變高度連續梁橋外加一孔16m筒支梁邊跨，連續梁跨徑布置為(wèi)16 22.5 16m。原設計荷載為(wèi)汽-13級。1995年在對國(guó)道324線(xiàn)進行的拓寬改造中(zhōng)，為(wèi)提高其通行荷載等級，需對其進行加固。考慮到該連續梁為(wèi)變截面（跨中(zhōng)梁高0.8m，支點梁高1.8m）的特點，采用(yòng)直線(xiàn)型休外無粘結預應力鋼絞線(xiàn)為(wèi)老橋進行加固。按正截面抗變強度要求進行計算，每片梁肋兩側各設置一對預應力束，每束為(wèi)4根7Ф5鋼絞線(xiàn)，鋼絲束的位置距梁頂1650px，采用(yòng)超張拉工(gōng)藝，每根鋼絞線(xiàn)張拉噸位為(wèi)164KN。坂頭大橋加固後使用(yòng)了三年有(yǒu)餘，在1999年4月發現有(yǒu)一束預應力鋼絞線(xiàn)下垂，另有(yǒu)一根鋼絞線(xiàn)斷裂，橋頭有(yǒu)三根鋼絞線(xiàn)滑絲。經過深入的分(fēn)析研究發現：原方案錨具(jù)選型失誤，原方案所用(yòng)端部錨具(jù)為(wèi)擠壓錨，擠壓錨在體(tǐ)外無粘結情況下其最大預應力度隻能(néng)用(yòng)到0.48，政黨為(wèi)0.45，而該橋實際預應力度為(wèi)0.63，遠(yuǎn)大于擠壓錨所能(néng)承受的範圍；此外，預應力套微使預應力筋具(jù)有(yǒu)了較大的活動餘地，且固定性差，由于長(cháng)期的動載引起的振動疲勞也是造成滑移，斷裂的因素之一。廈門市公(gōng)路局根據以上分(fēn)析，采用(yòng)粘貼碳纖維布的方法對坂頭大橋重新(xīn)進行了加固處理(lǐ)，在各片梁底跨中(zhōng)部位貼兩層碳纖維布，具(jù)體(tǐ)做法為(wèi)：清理(lǐ)混凝土使之露出幹淨，結實的外表面，表面的突起要用(yòng)砂輪機磨平，将布底膠用(yòng)滾刷均勻地塗在梁底，底膠幹燥後，用(yòng)101#樹脂膩子抹平表面的缺損，坑窪，然後用(yòng)滾刷将粘結膠均勻地塗于選定的混凝土表面，将塗有(yǒu)粘結膠的碳纖維布粘貼于混凝土表面并反複碾壓，除去氣泡和多(duō)餘樹脂，間隔一天後，重複上述步驟，在跨中(zhōng)部位再粘貼一層碳纖維布，對貼合後的複合材料層自然養生至粘結膠完全固化。對粘貼碳纖維加固後的闆頭大橋進行了靜載和動載試驗，并對撓度進行了觀測，其使用(yòng)狀态良好。
5 結語
實踐證明，采用(yòng)适當的加固技(jì )術和拓寬措施，對恢複和提高舊、危橋梁的承載能(néng)力及通行能(néng)力、延長(cháng)使用(yòng)壽命以滿足現代化交通運輸的新(xīn)要求是可(kě)行的。目前國(guó)内對橋梁加固尚未出台完整的設計規範，而橋梁的加固改造又(yòu)是一項繁雜的工(gōng)程，因地、因橋而異，因此對橋梁設計、施工(gōng)人員的專業水平及經驗積累，完善都提出了更高的要求。