既有公路桥梁维修加固技术概述

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1、《公路桥涵养护规范》讲座（JTGH11-2004）长安大学公路学院1概述既有公路桥梁暴露在大自然中，大气中含盐量、高温、潮湿，构成金属易腐蚀的环境。近年来又因工业的发展，加以车辆急剧增重，且排放高腐蚀废气，再加上地震、山林滥垦、河川滥采砂石，使桥梁耐久能力受到更严苛的挑战。因腐蚀、震灾、洪灾、泥石流等对桥梁寿命的威胁时有所闻。因此，桥梁养护检测体系相关技术：防蚀、防震、防洪技术的发展及桥梁维修、加固及其技术标准的制订，对桥梁安全耐久的确保具有重要的价值与意义。虽然各种桥梁病害原因至今已能大致掌握，但目前为止，国内桥梁养护管理单位对一般桥梁检查评定、维修加固技术的改良及开发仍有相大的提升空

2、间。由超载、洪灾、震灾及损坏维修中所得的经验与教训，各相关单位可作交流与共享，避免重蹈覆辙。以期可以最少的经费来保证更坚固耐久的桥梁，则是桥梁维护管理中一个相当严肃且值得重视的国际性课题。目前国际间对于桥梁系统的维护管理工作，已逐渐开始运用生命周期管理的概念。任何桥梁皆有其设计使用年限，如何对桥梁以最小的整体经费进行维护，让桥梁可承受来自环境的各类冲击并持续提供可接受的功能，而可达到或超越其设计使用年限，则是目前国内外桥梁管理单位所关注的问题。图1.1为桥梁生命周期中使用预防性维修及反应式维护策略的差异性比较。明显地可以看出使用保护式维护策略在桥梁设计年限内所耗用的平均维护成本较小，而且

3、在维修期间对于桥梁营运影响亦较小。但是要落实此一策略的关键则是如何合理而有效地依各桥梁的特性建立其检查评定标准，以及进行各维修时对其功能所可提升及改善的范围。于是桥梁检测制度、检／监测技术、损伤分析评估、补强加固、数据管理系统等的技术能力的建立便是其中成败优劣的核心指标。1.1基本理念图1.1预防性维修及反应式维修养护策略1.2国外公路既有桥梁养护现状1981年4月联合国经济合作与发展组织（OCED）主持召开了关于“道路桥梁维修与管理”的会议，会议提出了桥梁养护方面有待研究的六个问题：①如何正确评价现有桥梁的实际承载能力与安全度②如何及早检查发现桥梁产生的损坏及异常现象，正确地检定结构物

4、的损坏程度，从而采用合理的维修加固方法③桥梁损坏与维修加固的实际应用④桥梁维修加固新技术⑤桥梁设计与维修管理的关系（如何把维修加固中发现的问题，放到今后桥梁设计中进行考虑）⑥桥梁维修加固的展望。1991年第二届混凝土耐久性国际学术会议上，METHA教授在其报告中指出：“当今世界，混凝土破坏的原因，按重要性递降顺序排列是：钢筋腐蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用”，“40年代以来，混凝土建筑工业的迅猛发展，通过硅酸盐水泥组成变化，导致坍落度大的混凝土拌合物易发生中和作用。用这种混凝土制作的构件强度能满足要求，但从钢筋保护和混凝土耐冻、耐腐蚀的角度看，则不满意，即当今更多的混凝土

5、结构，比50年前更不耐久。”在旧桥检测方面，美国是目前世界上最发达的国家，其发展基本上代表了目前世界上的最新水平：①无损检测（NDE-NONDESTRUCTIVEEVALATION）是诸多检测方法中使用最普遍的，历史上的NDE技术主要有涡流仪，磁试验透入试验，X射线试验和超声试验，目前这些技术又有了新的发展：如声发射、磁分子和磁漏。②对混凝土进行探伤或半探伤检测的技术也已比较成熟：如拨拉（间接抗剪、抗拉强度）、拉伸（抗拉强度）、折断（抗折模量）、WINDSON试验（抗贯入）、TESCON试验（应力—应变关系）、CORES试验（强度）、成熟度法（温度与时间关系）和渗透性试验（氯离子、电和气

6、体渗透）等。③目前正致力于研究用超导材料技术进行混凝土结构钢筋锈蚀度的检测方法。在旧桥养护管理系统方面，美国、日本、丹麦等发达国家先后建立了完善的桥梁养护管理计算机系统，并通过系统研究形成了一套完整的旧桥检测、评定与技术改造体系。2我国公路桥梁现状及常见缺陷模式50年来，我国桥梁建设也取得了飞速发展，现有桥梁已超过了24万座。但据1999年全国桥梁普查资料，94%以上桥梁为中、小跨径桥梁，且大部分分布在技术标准低、通行能力差的县乡公路上，约有1/3处于三、四类的状况。除此而外，属荷载标准低、桥面宽度窄、不能满足通行要求的约占桥梁总长的15％。危桥的存在，已严重影响到路网和干线的畅通，甚至

7、出现了“断路”现象。此外，随着我国公路交通事业的快速发展，各级公路上的交通流量均在不断增加，运输车辆的吨位有较大幅度的增长。这对我国路网中的桥梁通行能力和承载能力均提出了更高、更新的要求。因此，通过一定的技术措施，对技术标准低、通行能力和技术状况差的桥梁进行加固补强与加宽改造，消灭危桥，使现有桥梁在今后公路交通事业的发展保持充分的适应性，提高路网通行能力，是我国公路管养部门必须面对的现实问题。我国公路桥梁的主要技术缺陷有七个方面：我