在對橋梁結(jié)構(gòu)病害檢測分析和鑒定評估的基礎(chǔ)上，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟條件和使用要求，有針對性地制定方案，是橋梁改造加固方案設(shè)計的重要內(nèi)容。

 橋梁改造加固方案設(shè)計的原則

　　 1．分清加固的性質(zhì)

　　 根據(jù)橋梁病害檢測分析和鑒定評估結(jié)果，橋梁結(jié)構(gòu)加固設(shè)計應(yīng)分為：承載力加固(強度加固)、使用功能加固(剛度加固)、耐久性加固和抗震加固等四種情況。

　　 ①承載力加固是確保結(jié)構(gòu)安全工作的基礎(chǔ)，是橋梁改造加固設(shè)計的核心內(nèi)容，其內(nèi)容包括正截面抗彎承載力加固和斜截面抗剪承載力加固兩部分。承載力加固一般是采用加大截面尺寸和配筋的方法補充承載力的不足，設(shè)計時應(yīng)考慮橋梁帶載加固分階段受力的特點，注意新加補強材料與原結(jié)構(gòu)的整體工作。

　　 ②使用功能加固是確保橋梁正常工作的需要，主要是對活載變形或振動過大的構(gòu)件，加大截面尺寸，增加截面剛度，以滿足結(jié)構(gòu)使用功能要求。

　　 ③耐久性加固是指對結(jié)構(gòu)損傷部位進行修復(fù)和補強，以阻止結(jié)構(gòu)損傷部分的性能繼續(xù)惡化，消除損傷隱患，提高結(jié)構(gòu)的可靠性，提高結(jié)構(gòu)的使用功能，延長結(jié)構(gòu)使用壽命。

　　 ④抗震加固是對遭受地震破壞的結(jié)構(gòu)進行修復(fù)、增強結(jié)構(gòu)的延性和整體工作性能、提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。

　　 2．橋梁加固與加寬設(shè)計相結(jié)合

　　 在公路改造設(shè)計中，很多情況下橋梁加固和加寬是同時進行的。在加寬寬度不大的情況下，盡量將加寬部分與原橋連為一體，使新舊橋共同工作，利用新加寬部分，調(diào)整原橋內(nèi)力，減輕原梁負擔，間接達到加固補強的目的。

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　　 3．注意各種加固補強方法的綜合應(yīng)用

　　 橋梁加固補強的方法很多，基本上可以劃分為兩大類：

　　 第一類為改變結(jié)構(gòu)體系，調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力、減輕原梁負擔。例如：加斜撐減少梁的跨度、簡支梁改為連續(xù)結(jié)構(gòu)、增加縱梁數(shù)目、調(diào)換梁位、加大新建邊梁截面尺寸調(diào)整橫向分布系數(shù)，減輕原梁負擔等。

　　 第二類為加大截面尺寸和配筋，加固薄弱構(gòu)件。

　　 對薄弱構(gòu)件進行加固補強的方法很多，從作用原理可分為兩大類：

　　 ①在受拉區(qū)直接增設(shè)抗拉補強材料，例如：補焊鋼筋，粘貼鋼板，粘貼高強復(fù)合纖維(碳纖維、芳綸纖維)等。這種加固方法從作用原理上屬被動加固的范疇，設(shè)計時必須考慮橋梁帶載加固，分階段受力特點。一期荷載(構(gòu)件自重與恒載)由原梁承擔，二期荷載(活載)由加固后的組合截面承擔，后加補強材料的強度發(fā)揮程度受原梁變形的限制。一般情況下在極限狀態(tài)時其應(yīng)力是達不到其抗拉強度設(shè)計值的，特別是采用直接粘貼高強復(fù)合纖維加固時受原梁變形的限制，在極限狀態(tài)下復(fù)合纖維的高強抗拉性能根本無法充分發(fā)揮作用；“大馬拉小車”是一種極大的浪費。若不考慮分階段受力特點，過高的估計了后加補強材料的作用，設(shè)計是不安全的。

　　 ②采用預(yù)加力原理進行加固補強，例如：體外預(yù)應(yīng)力加固，韓國M&S公司的SRAP工藝有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固等。從作用原理上講，預(yù)應(yīng)力加固屬于主動加固的范疇。由于預(yù)加力的作用，改善了原梁的應(yīng)力狀態(tài)，提高了原梁的承載能力和抗裂性能。采用預(yù)加力加固從根本上解決了后加補強材料的應(yīng)力滯后問題，可以允分發(fā)揮加固補強材料的力學(xué)性能，提高了材料的利用效率。

　　 應(yīng)該指出，在進行橋梁加固方案設(shè)計時，應(yīng)特別注意的是：在保持原梁截面尺寸不變的前提下，采用上述對受拉區(qū)進行補強的方法，加固后截面所能承擔的最大承載力足有限的，承載力提高的幅度取決于原梁的配筋率，與所采用的加固方法無關(guān)。在某些情況下，由于原梁的高度較小，相對配筋率較大，單純采用受拉區(qū)加固補強，仍不能滿足設(shè)計荷載要求時(例如：設(shè)計荷載由汽—15，提高到公路1級)，同時采用加厚橋面的方法對梁受壓區(qū)加固，增加梁的有效高度，亦可達到提高原梁承載力的目的。通常的作法是結(jié)合橋面鋪裝層維修，采取有效的構(gòu)造措施，加強橋面鋪裝層與原梁翼板的整體連接，設(shè)計中可考慮部分橋面鋪裝層混凝土參與主梁共同工作。

　　 橋梁加固設(shè)計應(yīng)注意各種加固方法的綜合利用，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力。