1  前 言
      伴著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸增強(qiáng)，公路交通運(yùn)輸日益繁忙，特別近幾年來(lái)，我國(guó)的交通事業(yè)迎來(lái)了新的高峰。但隨著公路客貨運(yùn)輸量及運(yùn)輸車輛軸載的不斷增大，許多舊有的公路橋梁已嚴(yán)重不適應(yīng)交通大發(fā)展的需要。據(jù)資料顯示，許多干線公路橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)，致使部分技術(shù)狀況較差的橋梁不堪重負(fù)，發(fā)生老化、破損、裂縫等現(xiàn)象，成為瀕臨坍塌的“危橋”，嚴(yán)重影響道路暢通。
      據(jù)估計(jì)，我國(guó)公路橋梁約1/3處于3、4類的狀況。此外，屬荷載標(biāo)準(zhǔn)低、橋面寬度窄、不能滿足通行要求的橋梁約占總長(zhǎng)15%。所以對(duì)現(xiàn)有橋梁進(jìn)行技術(shù)改造，使之能適應(yīng)現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)狀況，已成為緩解空通發(fā)展與現(xiàn)有公路橋梁狀況矛盾的主要措施。研究表明，橋梁加固費(fèi)用一般約為新建橋梁費(fèi)用的10~20%，雙曲拱橋加固改造費(fèi)用約為新建橋梁費(fèi)用的20~40%，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益非常顯著，且有工期短、施工條件便利、維持原橋貌等優(yōu)勢(shì)。
       因此，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有橋梁破損情況進(jìn)行調(diào)查、分析、研究，采取相應(yīng)的維修、加固措施進(jìn)行加固，對(duì)我國(guó)公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展有重大意義。
2  橋梁加固
      舊橋加固是指自橋梁建成后，產(chǎn)生橋梁的維修、改造和需求，針對(duì)已經(jīng)變舊的橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進(jìn)行處理，但在舊橋加固過(guò)程中存在幾個(gè)問(wèn)題：
      ①通車的橋梁因有現(xiàn)實(shí)的交通需要，必須在不中斷交通的情況下進(jìn)行加固，所以加固時(shí)有交通干擾；
      ②加固一般必須在原有結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，只能在此基礎(chǔ)上做文章，所以存在結(jié)構(gòu)形式限制；
      ③使新老結(jié)構(gòu)完美結(jié)合是一個(gè)難題，包括新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過(guò)渡。
      因?yàn)榉彩切枰庸痰臉蛄憾喟胧俏?，結(jié)構(gòu)均處在不利狀態(tài)，所以對(duì)舊橋加固從各個(gè)角度看都是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
碳纖維又稱增強(qiáng)復(fù)合材料（Carbon Fiber Rein-forced Plastic，簡(jiǎn)稱CFRP)，是一種纖維復(fù)合材料(FRP)。纖維復(fù)合材料是由基體材料和增強(qiáng)材料（如碳纖維）等兩種以上組合材料在宏觀上組成，由于其強(qiáng)度高、比剛度大、抗疲勞性、減振性、耐腐蝕性能好，逐漸受到現(xiàn)代建筑設(shè)施的重用。碳纖維根據(jù)原料、制造方法的不同，有PAN（奈酚）系碳纖維和瀝青系碳纖維兩大類。目前在工程中應(yīng)用的碳纖維是由多股連續(xù)纖維與基材（樹脂）膠合后經(jīng)過(guò)“擠壓”和“拉拔”成型后制成的連續(xù)纖維。按其出廠形狀可分為片材（布材和板材）、棒材（無(wú)肋棒材、有肋棒材、集束棒材）、型材（網(wǎng)格形、矩形、工形、層壓形、蜂窩形）和特殊構(gòu)造用材料等。目前我國(guó)結(jié)構(gòu)加固修復(fù)中采用的主要是片材，表1所示為市場(chǎng)上常用的碳纖維材料性能技術(shù)指標(biāo)比較。

    
       我國(guó)從1997年開始對(duì)碳纖維復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行研究，主要有梁、柱、板等構(gòu)件用碳纖維加固的作用效果和機(jī)理，以及節(jié)點(diǎn)、構(gòu)造連續(xù)、耐久性、FRP應(yīng)用等方面。在材料生產(chǎn)方面，目前國(guó)內(nèi)有少量碳纖維生產(chǎn)，但碳纖維片材的勻質(zhì)和低樹脂含量等關(guān)鍵技術(shù)上與國(guó)外相比尚有很大差距，對(duì)材質(zhì)難以保證。粘結(jié)用的樹脂是根據(jù)不同部位的使用功能和使用條件來(lái)選用不同的型號(hào)和性能指標(biāo)的環(huán)氧樹脂，如修補(bǔ)樹脂用于填補(bǔ)不平，和混凝土結(jié)合有很高的粘結(jié)強(qiáng)度。
3  加固方法比較
      目前國(guó)內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)加固方法有粘貼鋼板加固法、增大斷面加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法及碳纖維加固法等。
      3.1 粘貼鋼板加固法
      該法與碳纖維加固法相類似，主要采用雙組環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑把鋼板或其他鋼制件粘結(jié)在混凝土表面，并構(gòu)成一個(gè)混凝土、粘結(jié)劑及鋼板三相復(fù)合物系統(tǒng)。讓鋼板部分替代鋼筋的作用，從而提高結(jié)構(gòu)的承載力。該法有施工簡(jiǎn)便快速、對(duì)結(jié)構(gòu)整體尺寸的改變極小、對(duì)原結(jié)構(gòu)破壞小等優(yōu)點(diǎn)。因此，當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力不足或因變形、裂縫影響結(jié)構(gòu)正常使用時(shí)，就可通過(guò)結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到鋼筋混凝土構(gòu)件外部恰當(dāng)位置來(lái)滿足其承載力和正常使用要求。然而，由于抗剪加固需要牢固的錨固措施易對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用。另外，由于鋼板本身的剛度較大，混凝土表面平整度對(duì)加固效果影響較大，混凝土表面嚴(yán)重的不平整會(huì)導(dǎo)致鋼板與混凝土有效粘結(jié)面積減少，從而影響加固效果。
       3.2  增大斷面加固法
       該法是在己有梁上補(bǔ)澆混凝土，增加構(gòu)件的斷面面積，以提高橋梁的承載能力，其成敗關(guān)鍵是新老混凝土的結(jié)合問(wèn)題。因此務(wù)必作好新老混凝土的結(jié)合處理，確保其結(jié)合良好。由于新澆混凝土為二次受力構(gòu)件，所以結(jié)合面應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜。此外，其加固周期長(zhǎng)而影響橋面交通，且梁底部和側(cè)面澆筑比較困難。