1 橋梁加固誤區之一-----加固（gù）設計忽略分階段受（shòu）力特點,機械套用新建橋梁設（shè）計程序
橋梁結構自重和（hé）恒載大，一般均采用帶載加固（gù），即在不卸除結構自重和恒載的情況下對結（jié）構進行（háng）加固補強，待後加補強材料與原結構粘結為整體後，開放交通（tōng）允許車輛通行。構件自重和不拆除的恒載由原梁承（chéng）擔,車輛荷載及（jí）後加（jiā）恒載由加固後的（de）組合截麵承擔,橋梁加固設計（jì）必需考慮分（fèn）階段受力特點。
中交（jiāo）一院西安瑞通路橋科技有限公司（sī）總經理許宏元以“一個（gè）應引起廣泛重視的（de）技術認識誤區”為題,客觀地分析了我國橋梁加固設計存在的問題（tí）,他指出：“《公路橋梁加固設計規範（fàn）》 (JTG/T122-2008)己於2008年（nián）10月1日正式（shì）實施, ,這本（běn）規範特別指出（chū）橋梁加（jiā）固設計應考慮分階段受力。----從筆者參與審查（chá）的幾個（gè）大型橋（qiáo）梁加固項目來看,加固設計者並沒有完（wán）全理解加固規範的基（jī）本原則（zé）。還是在（zài）沿用過去的設計理念,采用一階段受力加固,”[1]-43頁（yè）。
1.1為什麽要特別強調（diào）“橋梁加（jiā）固設（shè）計應考慮分階段受力特點”.
橋梁加固設計特別強（qiáng）調應考慮分階段受力特點的主要原因橋梁結構自重和恒載大（dà），一般（bān）均采用帶載（zǎi）加固，分階段（duàn）受力對結構承載力的影響大。北京（jīng）公科固橋技術有限公司副總經理李承昌介紹了一座跨徑布置為20+25+20m鋼（gāng）筋混凝土連續空心板橋自荷載效組合情況,“不（bú）考慮荷載組合係數時,邊跨跨中恒載（zǎi）產生的彎矩占總彎矩的64％,墩頂（dǐng）恆（héng）載墩恒載產生的彎矩（jǔ）占總彎矩的78％,中跨跨中恒載產（chǎn）生的彎矩占總彎矩的63.4％” [1]-51-52頁。
以常用的（de）中等跨徑的橋梁為例, 占總內力60％左右的恆載內力(又稱一期荷載效應)是由原梁鋼筋承擔的,後加補強後（hòu）強（qiáng）材料與原梁鋼筋一起隻承擔（dān）占總內力40％左右的活載內力(又稱（chēng）二期荷載（zǎi）效應)。換句（jù）話說,在進行加固時,原梁鋼（gāng）筋己承受了（le）60％左右（yòu）荷載內力,具有60％左右的初應變(或應力)。加固後（hòu）在活載(即二期荷載)作用下,後加䃼強材料開始受（shòu）力, 原梁鋼筋的應變(或應力（lì）)繼續增加, 兩者共同承擔兩40％左右的內力。在加固構件中原（yuán）梁鋼筋和後加補強（qiáng）材料的應力增長（zhǎng）的起點不同, 原梁鋼筋的（de）應變(或應力)超（chāo）前,後加補強材（cái）料應變(或應力)滯後,這必將對結構（gòu）破壞狀態和承載力產生影響,其（qí）影（yǐng）響程度與一期荷載效應（yīng）占總荷載效應 (或原鋼筋初應變（biàn）占總應變) 的百分比有關,一期荷載效應(或初應變)占（zhàn）的比重越大,分階段受力對對結構（gòu）破壞狀態和承載力產生影響越大。一般認為, 一期（qī）荷載效應(或初應（yīng）變)占的比重小於15％時,可忽略分階段受力的影響。常用的中等跨徑的橋（qiáo）梁一期荷載效應(或初應變（biàn）)占（zhàn）的比重己（jǐ）達60％左右,隨著橋梁跨徑（jìng）的加大,結構自重和恒載引（yǐn）起的內力所占的比重還會（huì）加大（dà）,分階段受力對結構破壞狀態和（hé）承載力的影響（xiǎng）是絕不能忽（hū）略。
1.2 橋梁加固構件的設計忽略分階受力影響的危害是過高（gāo）估計了後加補強（qiáng）材料的作用,設計是不安全（quán）的。
許（xǔ）宏（hóng）元總經理指出“對大部分橋梁來說,加固時並不可能完全卸載,加固設計（jì）按一階段受力就欠合理,有可能導致加固後（hòu）的橋梁產生新的（de）危險” [1]-43頁。
筆者理解（jiě）許總是從《公路橋梁加固設計規範》 (JTG/T122-2008)規定的極限狀態設計法角（jiǎo）度認識這一問題的. 對橋梁加固構件而言（yán）,後加補強材（cái）料隻（zhī）承擔活載（車輛荷載）及後加恒載產生的內力，與原梁鋼筋相比，其（qí）應變（biàn）（應力）相對滯後，一般（bān）情況下,在極限狀態時其應力達不到抗拉強度設計值。極限狀態下，後加補強材料（liào）的應力發揮程度受原梁的變形限製，與原梁的配筋率有關。計算結果表明，采用直接粘結高強複合纖維的（de）被動加（jiā）固方案，由於受分階段受力的影響（xiǎng），後加補強材料應變（應力）滯後，後加補強材料的高抗拉性能是很難發揮作用。若（ruò）在設計忽略分階（jiē）段受力的影響, 即（jí）相當於“取極限狀態下後加䃼強材料的應力取其抗拉強度設計值”,由此求得承載力顯然是不安全的。
重慶交通大學周建庭教授以“橋梁結構（gòu）評定和力學分（fèn）析型研究現狀與展望”為題,對忽（hū）略分階受力（lì）影響的危害作了分析,“由於加固増強結構的二次受力特性（xìng）,原（yuán）結構在加固前（qián）應力水平很高,變形很大的情況下,很有可能在加固施工完成後所有荷載作用下,加（jiā）固層應力和應變始終處於（yú）一個較低的水平,材料強度不能充（chōng）分發揮;如加固層自重較大,消耗了橋梁原有己剩不多的承載力,則加固後的（de）原結構可能處於一種以加固前更不利的狀態,從而威脅加固後橋梁使用的安全性（xìng）” [1]-68頁
北京公科固橋梁技術有限公（gōng）司副總經理李承昌以“新技（jì）術、新材料濫用”為題談到“碳纖維（wéi）布、不鏽鋼絲網功能被誇大”的問題時指出：碳纖維、不銹鋼絲網雖然強度很高,但截麵積很小（xiǎo）,構（gòu）件粘貼碳纖維布、不銹鋼絲網時（shí）, 貼碳纖（xiān）維布、不銹鋼（gāng）絲網折（shé）算（suàn）為鋼筋的（de）麵積並（bìng）不大,…..增加的抗彎承載能（néng）力相對（duì）較小” [1]-54頁
筆者理解李總是從彈性理論允許應力法角度分析這一問題的。眾所周知,按彈性理論允許應力法計算（suàn）橋梁加固構件分階段受力概念清晰,其基本原理是[4]：一期荷載（構件自重及恒載）由原梁承擔（dān），截麵應力（或應變）應根（gēn）據（jù）按開裂截（jié）麵計算的原梁換算截麵（miàn）幾何特（tè）征值（zhí），由材料（liào）力學（xué）公式計（jì）算；二期荷載（活載）由加（jiā）固（gù）後的組合截麵承擔，截麵應力（或應變）應根據按開裂截麵計算的（de）加固後組合截麵的換算截麵幾何特征值，由材料（liào）力學（xué）公式計算。***後，將對應的（de）應力直接疊加，並控製（zhì）其小於規定的容許值。計算結果表明, 按（àn）彈（dàn）性理（lǐ）論允（yǔn）許（xǔ）應力法計算橋梁加（jiā）固（gù）構件,通常是原梁鋼筋應力控製設（shè）計,後（hòu）加補（bǔ）強材的應力很小,一般情況下不控（kòng）製設計。換句話說,後加高（gāo）度補強（qiáng）材料(碳纖維布、不鏽鋼絲網等)的（de）高抗拉性能根本（běn）無法充分發揮,對提高承載力的作用是（shì）有限的.
1.3 加深（shēn）對橋（qiáo）梁加固構件分階受力特點認（rèn）識和（hé）理解是樹（shù）立正確設（shè）計思想的前提[2]、[3]。
橋梁加固構件（jiàn）的設計必須考慮帶載（zǎi）加固分階受力特點，是橋梁加固設計與新建橋梁設計（jì）的******區別，加深對這一問題的認識（shí）和理解是樹立正確設計思想的前提。隻有了解（jiě）“橋梁加（jiā）固構件分（fèn）階受力引起（qǐ）的後加補強材應變(應力)滯後（hòu）”的受（shòu）力特點,才能理解（jiě）“極積（jī）推廣預應力主動加固設計思想” 的真實（shí）含義。
橋梁加固（gù）構件後（hòu）加補強材料應變滯後是影響加固構件工作性能、製約後加補強材料（liào）利用效率和控製（zhì）加固（gù）工程成本的（de）瓶頸。解決（jué）後加補強材（cái）料（liào）應變（應力）滯後的（de）根本途徑是變被動加固為主動加固，對後加補強（qiáng）材料（liào）施加預應力，做成預應力加固體係（xì）,正截麵（miàn）抗彎加固要（yào）加預應力,斜截麵抗剪加（jiā）固更要加預應力。靠預應（yīng）力的主動受力，從根本上解決後加補強材料的應變（應力）滯後，提高後加補強材料的利用效益（yì），以***少的（de）成本創造（zào）******的加固效果。由於預加力的作用（yòng）改善了原梁的應力狀（zhuàng）態，可以（yǐ）提高原（yuán）梁的承載（zǎi）力和抗裂性能。
1.4 研究開發（fā）橋梁加固設（shè）計與計算軟件是（shì）落實““橋梁（liáng）加固設計（jì）應考慮分階（jiē）段受力特點”設計原則的當務之急.
“橋梁加固構件的設計應考慮分階段（duàn）受力特點”是筆者和很多同行專（zhuān）家近幾年反複宣傳的基本觀點[2]- [3] [4],是編製橋梁加固設計規範的（de）基本原則[1]-54頁,其力學概念清晰,特別是采用弾性理論允許應力法設計時（shí）是很容易理解的。這樣一個（gè）簡單（dān）的基本力學（xué）概念問題,為麽在實際設計工作中（zhōng）遲遲不能推廣（guǎng）落實？筆者百思不解。北京公（gōng）科固橋技術有限公司總工程師王國亮在分析“加固設計（jì）質量不高”的原因時指出: “公路（lù）橋梁加（jiā）固專用設計計算（suàn）軟件缺乏,橋梁加固的設計計算更為複雜,不但（dàn）要根據橋梁現狀,合理準硧地模擬出當前橋梁（liáng）的受力狀態,而且要兼顧（gù）新加結構、構件（jiàn）的應變滯後的計算,目前尚無（wú）專門的橋梁加固設計計算軟件,設計單位隻能使（shǐ）用新建橋梁設計軟件進行計算,其中的連（lián）接（jiē）、約（yuē）束、順序等需要人為幹預或調（diào）整,難於做到快速、準確” [1]-57-58頁。“目前尚無專（zhuān）門的橋梁加固設計計算軟件,設計單位隻能使用新建橋梁設（shè）計軟件進行計算（suàn）”點出了落實難的關（guān）鍵（jiàn）。因此, 研製開發考慮分階段受力特點（diǎn）和結構損傷影響橋梁加固設計與計算軟件是（shì）落實“橋梁加固設計應考慮分階段受力特點”設計原則的當務之急。
2 橋（qiáo）梁加固誤區之二---不分加固性質盲目亂貼碳纖維
前些年（nián）,粘（zhān）貼高強纖維（wéi）複合材料加固法在我國曾盛行一時,對粘（zhān）貼高強纖（xiān）維複合材料加固效果也存在兩種（zhǒng）完全不同的看（kàn）法,有（yǒu）人說粘貼高強纖維複合材料加固 “將我國橋梁加固（gù）提高到一個新的台階”，有人說是“把我國橋梁加固引入了盲目（mù）亂貼碳（tàn）纖維的加固誤區” ;有人把它吹捧為“醫治百病的一貼靈（líng）”，有人把它貶低為 “一俊遮（zhē）百醜的化裝品”。這些看法雖（suī）有（yǒu）些偏激，但是如何科學的評價高強纖維複合材料加固的效果（guǒ）是無法回避的問題。
2.1 粘貼高強纖維複合（hé）材料加（jiā）固效果分析[3]
(1)采用粘貼高強（qiáng）纖維複合（hé）材料對鋼筋混凝土受彎構件進（jìn）行加固,可有限（xiàn）地（dì）提（tí）高梁的抗彎和抗（kàng）剪承載力。但是，必須再次特別強調指出，從作用原理上講（jiǎng），采（cǎi）用在受（shòu）拉區（或受剪薄弱區段）直接粘貼高強複合纖維（wéi）加固的鋼筋混凝土（tǔ）梁屬被動加固範疇，極限狀態（tài）下後加補強纖（xiān）維的應力取決（jué）於原梁的配筋（jīn）率。對於（yú）原梁高度較小，配筋率較大的情況（kuàng），後加補強纖維的高抗拉性（xìng）能根本無法發揮作用.。
以目前大量采用的直接粘（zhān）貼碳纖維布（強度標準值為3350Mpa，彈性模量為2.2×105Mpa）加固的鋼筋（jīn）混凝土T形梁為例：對於（yú）原梁的配筋率為4.5%（混凝土相對受壓區高度 ）的情況，加固設計以混（hún）凝（níng）土壓應變（biàn）達到極限值控製,極限狀態下碳纖維的應力隻有776.6Mpa，此值隻相當於其抗拉（lā）強度標準值的（de）23%。計算結果表明，采用直接粘結高強纖維複合材料的被動加固（gù）方案，由於受分階（jiē）段（duàn）受力的影響，後加補強材料應變（應力）滯後，後加補強材料的高抗拉性能是很難（nán）發揮作用，“大馬拉小車”是一種極大的浪費。特別是在倡（chàng）導建設節約型社會的（de）環境下，這種盲目的浪費是值得麻豆传媒app深思的。
(2)采用粘貼高強纖（xiān）維複合材料加（jiā）固（gù），對結構的剛度提高不大。因此，對於以控製結構變形為主要的使用功（gōng）能加固是不適宜（yí）的。
(3)後粘貼的高強纖（xiān）維複合（hé）材料可以（yǐ）製約裂（liè）縫的發展，間（jiān）接的提高（gāo）了結構的抗裂能力。後粘貼的含有多層樹脂膠和（hé）防護罩麵膠（jiāo）的高強纖維層（céng），可以提高混凝土的抗腐蝕和碳化能力。因此（cǐ），對於以延長（zhǎng）結構使用年（nián）限為主要目的（de）耐久性加固（gù），采用粘貼高強纖維複合材料加固還是（shì）有一定效果的。但是，應該指出:·因此，單純為（wéi）了提高耐久（jiǔ）性的目的采用價格昂貴的碳纖維做粘結膠層的保護層的作（zuò）法是不適宜的。
2.2采用（yòng）纏（chán）繞粘貼高強複合纖維複合材料對軸向受壓構件進行加固，加固效果顯著，有著廣泛的應（yīng）用前景[3]。
纏繞粘貼高強複合纖維複合材料加固,從工作原理上講屬於約束加固,由於高強纖維複合材料層的約束（shù）作用，在縱向力的作用下，混凝（níng）土處於三向受壓狀態，可以較大幅度的提高結構的（de）抗壓（yā）承載（zǎi）力,增強結構（gòu）的延性, 可明顯的提高結構的抗震性能，廣泛用於抗震加固。
筆者於2005年開展了纏（chán）繞芳綸纖維布（bù）短柱試驗研究，並對（duì）遭（zāo）受嚴重凍（dòng）害的黑龍江省哈同公路（lù）螞蟻河1號橋的墩柱,采用纏繞芳綸纖維布的方法進行加（jiā）固補強，收到了明顯的（de）加固效果
2.3高強（qiáng）複合的應用（yòng）研究（jiū）
高強複合纖維預（yù）應力加固法是采用錨固、粘貼在梁（liáng）體外部（或箱內）的高強複合纖維布條（或板條）對（duì）梁體（tǐ）施加預加（jiā）力。這種加固體係目（mù）前（qián）尚處於（yú）試驗研究階段（duàn），其關鍵技術（shù）是解決適應於橋梁加固現場施工的（de）預（yù）應（yīng）力纖維（wéi）布條（或板條（tiáo））的張拉（lā）、錨固和（hé）張拉後纖維布條（或板條）與被加固梁體的（de）可靠粘結問題。
筆者參（cān）與的深圳海川公司博士（shì）後課題《芳（fāng）綸（lún）纖維（AFFP）加（jiā）固技（jì）術》，研製開發了錨固（gù）芳綸纖維布條的平板式（shì）錨具，並修建了（le）試（shì）驗橋。湖南科技大學何利雄等[52]對用於碳纖維布條的楔型變波紋夾片式錨具（jù）進行試驗研究,並用於預（yù）應力混凝土箱梁加固。湖南大（dà）學尚守平（píng）教授開展了碳纖維預應力加固試（shì）驗研究，並（bìng）在湖南省瀏（liú）陽市金剛頭（tóu）橋加固工中應用，取得了較好地加固效果。
應該指出,高強纖維（wéi）複（fù）合材料的出現是材料工業的一大進步，但是這（zhè）高強材料在土木工程（chéng）中的應用，特別是在加固工程中的合理應用還是一個值得商榷的問題。筆者認（rèn）為分清加固性質，明確加固目（mù）的（de），在弄清加固（gù）作用機理的基礎上，有針對性（xìng）地合理應用這（zhè）種新材料是橋梁加（jiā）固工程應解決的現實問題。
3 橋梁（liáng）加固誤區之三----發現裂縫就封堵
中交路橋技（jì）術有限公司總工程師鮑衛剛在談到“注意各加固方法的使用環境和條件”時,指（zhǐ）出“目前有一種值得進一步商榷的現象,即混凝土結構一（yī）旦出現一（yī）些裂縫,不論其是結構性裂縫還是非結構性裂縫,就想方設法地優先考慮采用粘貼纖維複合材（cái）料（liào）方法將其封閉起（qǐ）來,實（shí）則留下了更（gèng）大的安全隱患” [1]-36頁。
“發現裂縫就封堵”，猶如庸醫看病“發現體溫升高就吃退燒（shāo）藥”。體溫升高是反映身體疾病的重要特征,引起體溫升高的原因是極其複（fù）雜的（de）,如果不分清紅皂（zào）白的“發現體溫升（shēng）高就吃退燒藥”,不（bú）但治不好病,還可能（néng）誤疹,嚴重時是會害死（sǐ）人的。裂縫是反映混凝土結構病害的（de）晴雨表,引起裂（liè）縫原因（yīn）是極其複雜的,如果不加分析研究，“發現裂縫就封堵”不僅達不到預期的效果，還可能潛藏著突發（fā）性（xìng）事故的危險。筆者認為：處理（lǐ）裂縫首先要了解（jiě）裂縫,隻有對裂（liè）縫的性質和危（wēi）害（hài）有較深地理（lǐ）解, 才能做（zuò）“對症下藥”, 有針對（duì）應（yīng）地製定處理方（fāng）案, 達到預（yù）期加固效果。
3.1混（hún）凝土結構裂（liè）縫類型和成因[4]
混凝土結構的裂縫是由材料內部的初始缺陷、微裂縫的擴（kuò）展而引起的。引（yǐn）起裂縫的原因很多，可歸納為結構性裂縫（又稱為荷載裂縫）非結構性裂縫（又稱非荷（hé）載裂縫）兩大（dà）類（lèi）：
(1) 結構（gòu）性裂縫