李浩然

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

随着桥梁使用时间的推移，桥梁正逐渐呈现在老化中，并且以往的铁路桥梁受到当时施工技术等各方面客观因素的影响，质量水平相对落后。因此，为保障以往铁路桥梁正常使用就需要使用混凝土加固施工技术，对原有的铁路桥梁进行混凝土结构加固工作，这也是国内外建筑工程行业所关注的重点之一。

1 桥梁加固概念与原因

桥梁加固，就是针对出现问题的桥梁，采取混凝土结构加固的方式来提高其使用寿命和承载能力，使其能够更好的适应新的使用条件。桥梁往往会随着时间的推移逐渐老化，无论是自然环境因素的影响，还是在使用过程中不可避免的损耗，都是造成桥梁需要加固的必然原因之一，综合来说桥梁需进行混凝土加固主要受3个因素的影响。

（1）在桥梁项目建设时就存在一定的缺陷，尤其是较为古老的桥梁，受到当时的材料、设计、工艺等方面的制约，这类桥梁的安全度较低，使用存在一定的危险性，因此需采用施工技术对其进行加固和补足。

（2）桥梁受到时间的推移而使承载能力减弱，衡量桥梁功能的重要标准之一就是承载能力，承载能力下降会导致桥梁质量问题的出现，结构老化与破损是主要表现形式，所以加固技术能够恢复桥梁原有的承载能力。

（3）桥梁的设计问题，随着社会经济发展，交通出行的需求越来越大，桥梁车辆通行大幅度增加，桥梁本身以无法满足新的承载需要，对其加固后才能更好的满足社会需要，当然也不能排除天灾的因素，类似洪汛、地震等自然界对桥梁产生的破坏，此情况下也需要对桥梁进行修复加固。

2 桥梁病害情况分析

（1）通常桥梁病害是由多种因素形成，如裂缝问题就是混凝土结构桥梁中较为普遍的病害之一，目前情况下所有的桥梁建筑均会有裂缝产生，裂缝对桥梁的伤害视严重程度而定。例如，严重的裂缝会损害桥梁的整体结构，对桥梁的安全造成极大威胁，同时裂缝也会随着其他因素的影响逐渐扩大损坏，轻微裂缝会受到外界环境变化逐渐加深，从而引发结构性损坏。较为普遍的裂缝是局压裂缝和弯曲裂缝，局部压力裂缝简称为局压裂缝，通常是由于桥梁设计阶段的混凝土抗压强度计算有误，导致桥梁局部承载力不符合使用需求，因此会在超载压力的情况下会产生局部裂缝病害，甚至局部的混凝土会被压碎，弯曲裂缝则是受拉区拉力超过混凝土抗拉强度时产生，弯曲裂缝会从弯矩的最大截面附近出现。

（2）裂缝会随着时间变化而逐渐从小缝隙变为网状裂缝，究其桥梁病害产生的根本，一般都是由于混凝土本身出现的问题才产生，在混凝土的搅拌阶段需要一次性完成，并且搅拌均匀，而部分施工由于客观因素的影响，运输和搅拌之间都存在一定的时间差，在此过程中就出现混凝土本身水分蒸发的情况，水分少于预期进行混凝土浇筑坍落度降低，就会导致裂缝，并且混凝土浇筑完成后养护期间受到恶劣天气影响，又或者养护不到位均会让混凝土表面异常干燥，混凝土内部强度就无法达到相应指标，从而导致裂缝产生，与此同时钢筋问题也会引起裂缝，尤其是当桥梁使用时间较长后，内部钢筋生锈与受到腐蚀后，锈蚀物质会让钢筋产生一定的体积膨胀，以此产生内部膨胀应力，当膨胀应力达到一定程度就会引起裂缝。

（3）根据不同的原理剥蚀问题也分为不同种类，首先是较为普遍的冻融剥蚀，在外界温度变化较大的情况下，混凝土内部空隙水分结冰膨胀，变现为从外部逐渐向内部剥蚀的破坏现象，剥蚀现象会让混凝土桥梁的节点结构部分快速老化，降低桥梁整体的承载能力，甚至随着时间变化造成结构性破坏。除冻融剥蚀外还有水质剥蚀、风化剥蚀、冲磨剥蚀等。

（4）混凝土材料的碳化，它会使桥梁的结构变得更加脆弱，造成桥梁使用安全方面的问题。另外，自然因素也有较大比重，如基础的不均匀沉降会引起桥梁结构性破坏。桥梁病害发生在其他部位有，如下部墩台及基础的病害，主要表现为承载力不足及基础均匀沉陷，甚至导致基础的滑移和倾斜，桥墩和前面则会出现裂缝，裂缝进而引发钢筋外露和锈蚀等情况。较为严重的结构性破坏通常是由伸缩缝与支座2个原因，伸缩缝引发结构性破坏是由于设计与材料问题，多为施工阶段遗留下的问题，支座也是如此，除重大自然灾害情况以外，支座的设计会考虑到很多，因此支座通常是施工阶段造成的位置偏移，进而引发功能丧失、支撑不稳等情况，严重威胁桥梁行车安全。

3 铁路混凝土桥梁加固施工技术

（1）混凝土桥梁加固技术有很多种类，依据我国目前情况，较为普遍的有5种，首先是要增大构件截面，增大主梁的截面有助于提高整体承载能力，在原有的桥梁基础上进行构件截面增加，将原有构件截面截断后接长箍筋，但此种施工方法较为复杂，容易造成壳桥梁本身的结构破坏，因此只适用于无法增加主梁高度的桥梁改造工作。除主梁截面增大外，还能进行桥肋混凝土截面的增加。桥面截面的增加，增加辅助构件也是桥梁加固技术中效果较为显著的方法，例如，桥梁本身承载力无法完成任务时，就增加主梁来进行解决，增加主梁需要较长施工时间，因此不适用与交通要道桥梁，并且工程量较大，施工工艺复杂，除此之外横隔梁、微弯板等辅助构件均能增加。

（2）除了在桥梁上增加构件以外，提高桥梁承载能力也是加固技术的一种，例如，粘贴钢板来加强桥梁支撑能力，当然粘贴钢板需要支护机械设备的配合，成形也比较困难，投入施工成本较大，后期维护也比较复杂，因此一般桥梁加固并不会选择粘贴钢板，如需要对桥梁进行临时加固，则可以采用粘贴玻璃钢的形式来实现。

（3）桥梁问题较小的情况下，采取局部修补完成得更快，成本更低，能尽量不影响桥梁的使用。病害以裂缝为主，针对裂缝的修补可以对桥梁表面进行抹灰，裂缝的部分需要用施工水泥浆等材料进行填充涂抹，起到修补的作用，表面喷浆需要评估裂缝产生的原因，再利用对裂缝喷浆的方式来处理表面裂缝，在浆液的基础上浇筑一层高密度混凝土，从而修补裂缝。当出现裂缝较深的情况时，要在灌浆时施加一定压力，将修补浆液灌入裂缝深处，在修补的同时也能提高原有强度。浆液的使用要根据现场桥梁病害情况来选择，例如，水泥浆液、化学浆液等，根据实际情况合理选择浆液才能达到最佳的裂缝修补效果。

（4）体外预应力桥梁加固技术，此方式的原理就是用高强度钢丝等材料将桥梁承载力转移到桥梁上方结构上，部分的承载力并预加产生的反弯矩抵消，从而达到提高老旧桥梁承载能力的目的。在主梁下方受拉区采用预应力材料，通过张拉对主梁本身产生偏心预应力，在此作用下让梁体上拱抵消自重应力，减小桥梁架构变形程度，加强桥梁受力能力。体外预应力桥梁技术能极大提高桥梁承载能力，适用于跨径较大的桥梁，是目前我国大跨径桥梁和加固改造施工普遍采用的方法之一，体外预应力桥梁加固技术主要采用钢筋和高强度钢丝完成，并且不受外界季节的限制，简化了桥梁加固改造工程的繁琐程度，既提高了桥梁抗疲劳能力，还可提高桥梁的整体荷载。

（5）使用碳纤维来进行桥梁改造的加固工程，碳纤维相比混凝土更具优势，因此可以将碳纤维材料粘贴在混凝土结构表面，提高其受力节点，在有结构问题的构件上，碳纤维可以防止构件的变形继续扩大，提高构建受力能力，从而起到桥梁加固的作用。通常碳纤维加固技术使用在增强构件抗弯刚度与减少构件挠度中，使用碳纤维布能让施工更加简单灵活，并且施工周期较短，适用于大部分桥梁加固工作。

4 结束语

随着时间的推移和需求的增加，我国的很多桥梁都面临着加固改造问题，桥梁加固施工有很多种方式，各有其适用的情况和特征，施工单位需要根据现场实际情况来选择加固施工技术，保证桥梁加固能够达到预设需求。铁路桥梁作为我国交通运输的重要组成部分之一，肩负着人民出行和运输的重要责任，也为我国经济发展做出了巨大贡献，只有做好桥梁加固施工，才能保证桥梁质量与安全，从而带动经济发展。