關(guān)于公路舊橋維修加固的技術(shù)探討

余舜豐

（廣東 潮州 521000）

近年來(lái)由于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，交通量不斷增大；重型車(chē)輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重。過(guò)去年代修建于各級(jí)公路上的橋梁，負(fù)擔(dān)著十分沉重的交通荷載及繁重的交通量。根據(jù)近年對(duì)舊橋涵的維修加固實(shí)踐，下面介紹公路舊橋各組成部分的加固技術(shù)及常用方法。

1 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法：此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深太淺，而墩臺(tái)又是磚石或砼剛性實(shí)體式基礎(chǔ)時(shí)的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強(qiáng)度驗(yàn)算確定。

增補(bǔ)樁基加固法：當(dāng)橋梁墩臺(tái)基底下有軟臥層時(shí)，墩臺(tái)發(fā)生沉陷；對(duì)此采用增補(bǔ)樁基加固法是一種常用而且有效的方法。這種方法是：在樁式基礎(chǔ)的周?chē)a(bǔ)加鉆孔樁等，以此提高基礎(chǔ)的承載力，增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

鋼筋砼套箍或護(hù)套加固法：當(dāng)橋梁墩臺(tái)由于基礎(chǔ)埋深不夠，或因施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因，導(dǎo)致墩臺(tái)開(kāi)裂時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫，可采用鋼筋砼圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。

橋臺(tái)新建輔助擋土墻加固法：由于橋臺(tái)臺(tái)背水平土壓力過(guò)大，引起橋臺(tái)傾斜，應(yīng)在臺(tái)背之后加建一擋墻，以抵御過(guò)大的土壓力。

墩臺(tái)拓寬加固法：利用舊橋基礎(chǔ)，靠墩臺(tái)蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便安裝的上部結(jié)構(gòu)。此種情況為只加寬墩臺(tái)上部的蓋梁、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)則不需予以加固。

2 舊橋上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法：在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。

增大截面和配筋加固法：當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，通常采用增大構(gòu)件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。廣泛用于橋梁及拱橋及拱橋拱肋加固。

錨噴砼加固法：借助高速?lài)娚錂C(jī)械，將新砼混合料連續(xù)的噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受?chē)娒嫔?，凝結(jié)硬化面形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。

粘貼鋼板加固法：當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足或出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時(shí)，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，達(dá)到提高梁的承載力的目的。

增設(shè)縱梁加固法：在墩臺(tái)地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或者兩側(cè)時(shí)，則兼有加寬作用。為保證新舊砼能夠共同作用，必須注意做好新舊梁之間的橫向連接。

3 舊橋加固的常用方法

3.1 塞縫灌漿方法

塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥（砂）漿、環(huán)氧樹(shù)脂（砂）漿，通過(guò)噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿(mǎn)，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂漿、環(huán)氧樹(shù)脂砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫，由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂，采用水泥（砂）漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹(shù)脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿(mǎn)，粘結(jié)性好；環(huán)氧樹(shù)脂砂漿多用于橋面裂縫。

3.2 上部結(jié)構(gòu)加固方法

拼寬原橋?qū)︱?yàn)算不能滿(mǎn)足超限運(yùn)輸要求的舊橋，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，按實(shí)際通過(guò)的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁，以確保超限運(yùn)輸安全。

利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)，對(duì)于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿(mǎn)足超限運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降，致使拱圈開(kāi)裂，降低承載能力，可采用此辦法。

3.3 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固方法

特別是高度較大的橋臺(tái)，受行車(chē)荷載和土壓力作用，常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚，翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)于跨徑較小，水流不大的石拱橋，可以采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。

采用鋼筋混凝土框架加固橋臺(tái)：設(shè)計(jì)的基本假設(shè)：鑒于尚在維持正常的交通運(yùn)輸?shù)臉?，臺(tái)背填土破壞棱體引起的主動(dòng)土壓力由原橋臺(tái)承擔(dān)，框架結(jié)構(gòu)僅承受在破壞棱體范圍內(nèi)布置超重車(chē)所引起的主動(dòng)土壓力。在后來(lái)的應(yīng)用中，取消了鋼筋混凝土立柱，僅在橋臺(tái)上鑿出牛腿的位置，將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現(xiàn)澆成平面支撐框架，這不僅減少了工作量，而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵，經(jīng)多次實(shí)地觀察，使用效果良好。

基礎(chǔ)加固橋梁：特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)：由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害，可以采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。

防治橋臺(tái)基礎(chǔ)沖刷：對(duì)于跨徑較小的橋梁由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿(mǎn)鋪C1片石混凝土的方法進(jìn)行加固，鋪砌厚度為30cm鋪砌兩端設(shè)置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0.6m，對(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導(dǎo)入主河道。

擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法：采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行加固具體做法：挖除橋臺(tái)前的淤泥，深度與原基礎(chǔ)高度相同；在基底打入4m長(zhǎng)的木樁，木樁按梅花型布置；在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石；澆筑2號(hào)混凝土基礎(chǔ)，新舊基礎(chǔ)間采用錨固鋼筋聯(lián)系使其共同受力。

橋面鋪裝層的加固橋：重視橋面鋪裝上層的設(shè)計(jì)和選材：如果沿用傳統(tǒng)的路用瀝青混凝土的材料設(shè)計(jì)方法，鋪裝上層總是處于不利的受力狀態(tài)，承受著較大的反復(fù)拉應(yīng)力，往往在橋面板的加勁部件（直腹板、橫隔板）的頂部產(chǎn)生開(kāi)裂導(dǎo)致鋪裝上層出現(xiàn)早期破壞，這也與實(shí)際橋面鋪裝層的損壞情況基本吻合，重視橋面鋪裝上層的設(shè)計(jì)和選材使其具有良好的變形能力以抵抗疲勞開(kāi)裂，對(duì)預(yù)防鋪裝層的早期損壞具有重要的意義。所以，對(duì)于橋面鋪裝體系來(lái)說(shuō)，需要采用性能更加優(yōu)良的復(fù)合改性瀝青，根據(jù)鋪裝上下層的不同功能和受力狀態(tài)研究選擇合理的瀝青混合料組成，并進(jìn)一步解決鋪裝層與橋面板的粘結(jié)穩(wěn)定性等問(wèn)題。

橋面鋪裝層的加固施工（瀝青或水泥砼）：首先，清除或刨洗橋梁舊鋪裝層。在清除過(guò)程中注意處理的、厚度等。在使用機(jī)械清除時(shí)，尤其注意不得損壞舊橋的預(yù)制梁板、伸縮縫等構(gòu)造。其次認(rèn)真清洗舊橋面。對(duì)已經(jīng)刨洗完畢的舊橋鋪裝層及時(shí)外運(yùn)，用人工清掃廢舊料，用高壓水沖洗梁板頂面，使之清潔并干燥。再次，重鋪新橋面水泥混凝土橋面鋪裝在澆筑混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)后，才可開(kāi)放交通，其車(chē)輛荷載不得大于設(shè)計(jì)荷載。瀝青混凝土橋面鋪裝應(yīng)待攤鋪的混合料完全自然冷卻，其表面溫度低于50℃后方可開(kāi)放交通。需要提早開(kāi)放交通時(shí)，可灑水冷卻降溫。伸縮裝置安裝完畢，預(yù)留槽澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可開(kāi)放。

4 結(jié)束語(yǔ)

公路舊橋的維修加固同樣屬于橋梁工程不能重建輕養(yǎng)，舊橋的加固比新建還難，因?yàn)榕f橋的維修加固，沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒(méi)有可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖，橋梁的病害又錯(cuò)綜復(fù)雜，病害原因難以確定。因此，應(yīng)充分重視公路舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

[1]JTJ 073-96.公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]湛潤(rùn)水等編著.公路舊橋加固技術(shù)與實(shí)例[M].