旧桥维修与加固技术

．技术市场　旧桥维修与加固技术　张绩　（辽宁大通公路工程有限公司，辽宁沈阳１１０１７９）　【摘要】本文根据参与过的公路旧桥加固与管理经验总结，通过分析旧桥形成原因和加固难度，归纳出旧桥常用加固方法，并提出了　旧桥管理建议　【关键词】公路旧桥；加固方法；管理建议　旧桥加固技术是一门新的课题。目前，我国公路、铁路交通　事业蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入运营中，还有不少正　在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但　由于施工质量和桥梁设计等方面的原因，使得桥梁的检测和加　固成为必要，更因为建国以来所修建的不少旧桥，由于受到当　时的设计、材料、施工等方面的影响和局限，先天不足，加上不　能适应目前交通量的迅猛增长，使得旧桥的检测和加固技术显　得非常迫切。近年来，旧桥加固工程越来越多。　一、桥梁加固的任务和形势　１．桥梁加固的原因。（１）以前设计荷载等级和标准偏低，随　着经济的发展，交通量增大，载重等级发生变化。（２）使用环境　的作用，大交通量和超重车辆的行驶，经有关机构检测统计是　公路桥梁损害的主要因素。（３）早年设计的指导思想注重于材　料的节省，安全度低。这和当时社会建材工业水平紧密相关，例　如钢材紧缺，力学性能标准低；水泥的标号低而引起砼标号相　应低等。一般来说造成断面单薄、安全储备低，其中最典型的就　是双曲拱。（４）地质、自然环境条件的变化，包含大气腐蚀、温　度、湿度的变化，水流的冲刷、淤积等。桥梁耐久性差和年久老　化。如砖拱桥等。近年修建的桥梁，因设计失当或者施工中存在　不足，以及施工技术装备的简陋，施工工艺的简单，也存在着加　固的问题。　２．桥梁加固的难度大。（１）已通车的桥梁，有现实的交通需　要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交　通干扰。（２）结构形式的限制：加固的原则一般必须利用原有结　构进行，只能在原有结构上做文章，所以受到局限。（３）新老结　构的结合是一个难题：这里包含新老结构体系的变化和过渡，　还包括新老桥体的结合面。（４）风险大：因为凡是要加固的桥　梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危。对旧　桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详；　现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加　固带来了风险。　３．加固的技术要求高。（１）通常业主单位更愿意废弃旧桥　另修新桥，除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。（２）由于旧　桥加固方案的设计，工作量大，收费低，所以一般大的设计单位　不愿意承担这样的设计任务。（３）加固设计需要良好的桥梁理　论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断　旧桥的安危程度，即其结构状态和内力大小程度。这就需要一　定的力学试验以作结构分析的支撑。（４）加固方案实施中存在　复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。　二、加固的方案和方法　目前，关于混凝土桥梁加固方法主要有：（１）结构性加固，　如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支　撑；（２）非结构性加固，如对裂缝进行封闭或压浆处理：（３）最近　几年国外采用碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）取代钢板，使加固技术　发生了根本的变化。　三、加固的材料和工艺　碳纤维复合材料是一种新型的材料，可以取代钢板应用在　桥梁的加固工程中，因此受到人们的广泛重视。碳纤维复合材　料（ＣＦＲＰ）主要有三种，即碳素纤维、高分子聚合纤维、和玻璃　纤维。碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）的特点：（１）不增加恒载及断面　尺寸；（２）不减少桥下净空：（３）施工方便，成型方便，可适应不　同构件形状。（４）环氧树脂黏结，不需要锚固螺栓，对原结构无　新的损伤。（５）可根据受力需要粘贴若干层。　四、加固方案的实施　１．旧桥加固前的准备工作。（１）查找旧桥的设计施工图纸，　地质钻探资料，施工原始记录，调查原设计荷载标准，桥面净　空、基础埋置深度等。（２）现场勘查旧桥各部构造完成程度，平　面几何尺寸的变形，桥面高程的沉降量，上部结构挠曲变化情　况，裂缝产生部位及裂缝的宽度和长度。（３）条件许可的情况，　进行桥梁荷载试验，结构的变位情况，对桥梁的现有承载能力　做出评价，对大中型桥更有必要。　２．桥梁加固方法。（１）塞缝灌浆　塞缝灌浆是把按一定比　例配制的水泥（砂）浆、环氧树脂（砂）浆，通过喷浆机按一定压　力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结　构整体强度的作用。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构　裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆　等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。塞缝灌浆的通常做法　是：先用１：ｌ水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约６ｍ＿ｍ～８ｍｍ　的灌浆孔，待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土　梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于Ｏ．２ｍｍ的裂缝都要留　孔灌浆，孔距一般为０．２５ｍ～０．３０ｍ，灌浆方法与灌水泥浆大致　相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用　得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。（２）上部结构改　建。在调查研究旧桥的基础上，经过技术、经济比较，采用充分　利用原桥进行拼宽，利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固　方法，使其满足超限运输要求。（３１拼宽原桥。对验算不能满足　企业导报２０１１年第６期　２７９　技术市场　谈谈锅炉排污与节能　刘驯　（红塔辽宁烟草有限责任公司，辽宁沈阳ｌｌＯ００１）　【摘要】节能已成为国家的发展战略，节能要从各项具体工作做起。就与锅炉排污有关的水垢、排污率的计算、排污余热利角等方面　说明排污与节能的关系，以引起管理、操作人员的高度重视，达到正确合理地排污、延长锅炉的使用寿命、减少燃料的损失、节约能源的目的　【关键词】节能；锅炉；排污；回收　我国是个发展中国家，人口众多，人均占能源量很低，按人　世界上全部水电站所能提供的电力总和　国际能源界有关部门　口平均每年消耗能源只有１．４４吨标准煤，仅为世界人均用能水　甚至将节能称为第五大能源，与煤、石油及天然气、水电、核电　平的一半。能源利用率也不到４Ｏ％。“节约能源，保护资源”是　四大能源并列，足见节能的意义重大。　我国新时期实现可持续发展的伟大战略的保证和手段，改革开　下面就与锅炉排污有关的水垢、排污率的计算、排污余热　放以来，我国的国民经济保持在８％的高增率上迅猛增长，已至　利用三个方面用数字说明排污与节能的关系。目的是把排污问　于能源的供给成为了经济增长的瓶颈，节能已成为国家发展经　题作为锅炉水质管理的一个重要环节，引起有关运行操作管理　济的一项长远战略方针，各行各业越来越认识到节能的重大意　人员的高度重视。　义。从能源生产开始，一直到最终消费为止，在其各个环节，如　一、概述　开采、运输、加工、转换、使用上减少损失和浪费。从经济上讲就　排污分连续排污和定期排污。连续排污又称表面排污，它　是通过合理利用、科学管理、技术进步达到以最小的能耗取得　是连续不断地将汽包中水面附近高浓度的盐分（与溶解固形物　最大经济效益的目的。世界能源大会节能委员会的调查研究表　近似相等）的锅水排出锅炉外，使锅水的碱度、溶解固形物符合　明，发展中国家能源利用率仅为２０％～３０％，工业发达国家也　锅炉水质标准的要求；定期排污又叫间断排污，它是定期地从　只有４０％～５０％，可见全球节能的潜力很大。如果世界各国的　锅炉水循环系统中的最低点（锅筒、下集箱的底部）排放锅水中　能耗通过各种技术手段节约１０％，那么节省下来的能源将超过　的悬浮物、水渣及其它沉积物。正确地进行排污是保持锅内水　超限运输要求的旧桥，经技术经济比较后，按实际通过的超限　六、桥梁加固应形成专门的规范　在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的　七、公路旧桥的管理　加强公路旧桥的管理，并进行维修和加固，使其处于正常　运输荷载设计拼宽桥梁，以确保超限运输安全。（４）利用原桥台　能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降，致使拱圈　开裂，降低承载能力，可采用此办法。（５）旧桥下部结构加固。桥　　改拱式结构为板式结构。对于小跨径石拱桥，由于拱圈厚度不　专门规范。台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病　的工作状态，充分发挥旧桥的作用，是公路管理部门的一项主　害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，　要任务。目前制约旧桥加固工作的主要因素是资金问题，在养　水流不大的石拱桥，采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加　路资金紧缺的情况下，投入到旧桥加固上的资金更加有限，建　固。（６）旧桥基础加固。　桥梁基础特别是天然地基上的浅基础，　由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥　议公路管理部门逐步解决。　公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程，不能重建轻养，　梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致　旧桥的加固比新建还难，因为旧桥的维修加固，没有现成的规　使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，采取　范，更没有可供使用的标准图，桥梁的病害又错综复杂，病害原　对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝，打木桩扩大　因难以确定。因此，应充分重视公路旧桥的管理工作，加大资金　桥台基础等方法进行加固。（７）桥面铺装层的加固。根据桥梁　投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全　的具体情况，采用不同的加固方法，对于使用年限长、破损严重　的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻，使用年限短，　且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害，在不降低设计　参　考　文　献　荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。加固方案的　【１】蒙云．桥梁加固与改造．重庆：重庆大学出版社，１９８９（１）　实施需要有一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺　【２】中国公路：编辑部加强旧危桥梁养护管理工作的通知（交公　上也应有较高的要求。　五、桥梁加固后的观测和检查验证　路法（１９９９）７４号）　【３】郭永琛，叶见曙．桥梁技术改造．北京：人民交通出版社，１９８８　加固后需要对桥梁进行检测和观察，以确定加固的效果。　２８０　企业导报２０１１年第６期