钢筋混凝土桥墩加固与修复技术
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钢筋混凝土桥墩加固与修复技术
白利勇
【摘 要】分析了我国当前常见的几种钢筋混凝土桥墩加固技术，并分别探究常见的几种钢筋混凝土桥墩抗震加固修复技术，进而探讨各种桥墩加固和修复技术在实际中的具体应用。
【期刊名称】《交通世界（建养机械）》
【年(卷),期】2016(000)005
【总页数】2页(P76-77)
【关键词】钢筋混凝土;桥墩;加固;修复技术
【作 者】白利勇
【作者单位】秦皇岛路桥建设开发有限公司，河北秦皇岛066000
【正文语种】中 文
【中图分类】U443
桥梁桥墩加固和修复问题是我国目前交通安全问题中的重要一项。关注并强化钢筋混凝土桥梁桥墩的加固与修复，不仅能够有效应对车辆通行频率越来越高、桥梁承载负荷压力越来越大的问题，还能有效实现抗震和防震的效果，延长桥梁的使用寿命，确保行车安全，避免国家财政经济的巨大损失。目前我国在钢筋混凝土桥墩加固和修复上已拥有了多种类别的技术，并有着各自的优势，在实际应用中需结合桥梁桥墩实际情况进行选择。
1.1 增大截面加固技术 增大截面加固技术是当前常用的一种加固技术，主要通过实现构件截面面积与配筋的增大，以提升桥墩的稳固性和承载能力。其同时具备实现截面刚度提升、转变自振频率以达到提升桥墩使用性能的效果。在具体应用当中，根据加固材料和工艺的不同，主要分为混凝土外包加固法和喷射砂浆加固法。其中，混凝土外包加固法是通过对桥墩外柱混凝土外包，并通过增加钢筋和箍筋，实现桥墩的有效加固。该方法主要应用于桥墩柱身因风化和缺损造成的质量下降。喷射砂浆加固法则主要对桥墩表面进行钢筋网布设，并通过砂浆喷射，利用涂料进行外表保护，以实现桥墩截面增大加固。其加固面积相对较小，避免了桥墩过重问题。
1.2 嵌入式加固技术
嵌入式加固技术，即通过加固棒材的嵌入，使得桥墩开槽内注入树脂黏结材料，以实现桥墩结构性能的有效提升。此种施工方法较增大截面的加固技术和方法，有着更加高效的优势，且施工工作量较少，加固材料耐腐蚀性强，棒材受外因损毁的可能性较低。同时，棒材与树脂的应用，极大提升了加固材料与原有桥墩的黏合性，确保桥墩最大的加固强度。对于我国的钢筋混凝土桥墩加固而言，此种技术优势显著，不仅加固效果显著，且安全性高、成本消耗较少。
1.3 体外预应力加固技术
体外预应力加固技术即通过对桥墩裂缝荷载进行分解和抵消，以有效避免桥墩出现裂缝，优化桥墩自身的强度和受力能力，达到对桥墩的加固效果。此种加固技术不仅实现对现有裂缝的有效补救，还能避免新裂缝的出现，在裂缝控制上效果显著。其具体的施工过程即应用钢丝束和钢绞线，并结合FRP的应用，通过对桥墩横纵向预应力的施加，达到预期的加固效果。其中，横向裂缝加固，即针对车辆竖向和水平冲击造成的多种荷载，实现竖向预应力施加，而竖向裂缝加固则针对混凝土收缩和顶部配筋不足导致的竖向裂缝问题，通过体外预应力施加，提升桥墩墩身的应力水平。 2.1 钢套管加固技术
钢套管修复技术是通过在钢筋混凝土桥墩墩柱表面进行钢管套束，通过横向约束力的施加，有效分担桥墩的横向力。其施工过程是在钢管和桥墩墩柱之间设定一定缝隙，以防止纵向应力进入到钢管纵向上方向。该技术的应用实现了混凝土的约束作用，通过对桥墩抗剪强度的提升，以及对桥墩轴向承载力和延性的提升，达到对桥墩承载能力的修复和提升。不同墩柱形态的具体施工方法有所区别，圆截面墩柱通过半圆薄壁钢壳的设置，并利用水泥砂浆进行黏合，方形墩柱则通过与原截面形式相同的钢套管进行设置，并完成混凝土填充。
2.2 包裹FRP片材加固技术
包裹FRP片材修复技术，即通过横向和竖向两种形式的FRP片材包裹，对桥墩进行包裹和箍紧，提升对核心混凝土的约束力，进而强化抗剪强度与延性，实现对桥墩的加固作用。FRP材料能够有效实现对桥墩的抗弯性能，在圆形截面中，实现均布侧向约束力的使用，以保证整个截面的均匀约束效果；在方形和矩形截面中，通过脚部支点作用实现对整体截面的有效加固。应注意的是，在进行方形或矩形桥墩的截面加固时，应当实现尽可能大的倒角半径，以达到最佳加固效果。
2.3 绕丝加固技术
绕丝加固技术是通过高强钢丝绳的应用，实现对桥墩墩柱的有效缠绕，并通过环箍约束原理的应用，实现墩柱的有效加固。加固完成后，桥墩墩柱的承载能力大大增强，其抗震性能也显著提升。当前，日本对该技术有了较为突出的研究成果，并充分应用到建筑的抗震加固当中。实现了对钢筋混凝土墩柱的部分和整体加固，且耗材较少，加固截面厚度也相对较小。而我国对于该技术的研究和应用仍处于初级阶段，相关实验研究成果还不成熟。
2.4 “狗骨式筋”修复纵筋技术
“狗骨式筋”修复纵筋技术即通过狗骨式筋拉杆的制作和应用，将其应用在桥墩中被拉断的钢筋修复上，实现钢筋的纵向连接，以提升桥墩的变形能力，并实现其承载能力的有效恢复。此种技术方法主要施工过程是对松散混凝土的有效清除，进而完成“狗骨式筋”与断裂或变形的纵向钢筋的有效替换，再通过早强无收缩混凝土的填充，利用FRP材料进行桥墩的约束束型。该技术在桥墩修复，尤其是震后纵筋修复上有良好的效果。
以上各种桥墩加固和修复技术有着各自的施工特点和应用优势，在实际应用中应当根据施工条件和场地状况、经济因素等进行有效设计和选择，确保最佳的应用效果。
首先，对于增大截面加固技术的应用，作为传统而应用较为广泛的技术手段，其施工过程相对简单，但截面面积增大会造成使用空间的减小，且施工作业现场作业量大、施工工期长，故应当进行有效考虑和选择；其次，对于嵌入式加固技术，其工期短、施工难度不大，且有着良好的防火性能，并能实现部分和整体的加固，灵活性较高；此外，体外预应力加固技术工艺较复杂，但其不会较大程度地损伤原有结构，且对于桥墩受力状况提升的效果显著，对于裂缝的防治能力突出，可充分应用在开裂或抗裂加固当中。
钢套管加固技术存在的主要缺点是其需耗费较多的钢材，导致施工费用较高，且容易出现材质的腐蚀问题，影响到桥梁的使用寿命，其优点在于能够应用于大跨桥梁的加固当中，能够不通过实现构件尺寸增大的方式达到承载力提升的效果；包裹FRP片材加固技术的优势在于其耐腐蚀性强，且施工过程较简单，维护费用相对较低，施工中无需应用大型机械设备，在完成加固施工后对原有结构的影响极小，其缺陷在于施工材料较为昂贵，且防火性能较差，潮湿环境施工作业效果不佳。应当将其应用于桥墩的抗剪震和抗腐蚀、冲击加固当中；绕丝加固技术可用于各种截面形式的桥墩加固中，但要无腐蚀介质；“狗骨式筋”修复纵筋技术则可与FRP材料加固有效配合，实现桥墩整体结构性能和抗剪能力的有效提升。
钢筋混凝土桥墩加固与修复技术的研究和应用，对于我国交通基础设施建设与维护中有着重要作用，尤其是在交通压力不断增大、行车安全越来越得到重视的今天。随着研究的不断深入以及技术应用实践经验的不断积累，目前已经有了多种桥墩加固和修复技术类型，其各自的优势和特点显著，在实际应用中起到的作用和效果也各不相同。为确保最佳的施工效果，应当结合对各种技术的研究和分析，考虑桥墩的实际情况，选择最佳的技术方法或多种技术的有效配合，为我国钢筋混凝土桥墩承载能力和抗震能力的提升提供重要保障。
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