公路舊橋加固技術(shù)分析

龍孟

摘 要：橋梁加固是隨著日益增長的交通運輸業(yè)而產(chǎn)生并隧其發(fā)展的新課題，橋梁加固能夠節(jié)省三材，縮短工期，不建便道，不中斷交通，不占用農(nóng)田等產(chǎn)生的直接或間接的經(jīng)濟效益和社會效益。我國橋梁工程的發(fā)展已具有相當(dāng)規(guī)模，有一部分橋梁是上世紀(jì)80年代以前修建的，因其設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，普遍存在承載力不足的問題， 加之舊橋部分老化、破損，己不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊螅?迫切需要對其進行加固改造。本文結(jié)合個人實際經(jīng)驗就公路舊橋加固施工技術(shù)進行簡單的論述。

關(guān)鍵詞：公路舊梁 加固 技術(shù)

前言：

近年來，我國公路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，公路的通行能力和服務(wù)水平進一步得到改善和提高，尤其是“十五”期間，國家進一步加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，但公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的“瓶頸”仍然制約著國民經(jīng)濟的發(fā)展。特別是在現(xiàn)有的公路上，許多舊橋，因使用年代較長，特別是在上個世紀(jì)60-80年代中期修建的橋梁，當(dāng)時設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，正在逐步成為危橋，并已成為制約公路提升技術(shù)等級的因素，已不適應(yīng)交通量日益增長和大噸位運輸車輛的要求。而許多舊橋，由于資金等因素的影響，不能及時與道路的拓寬改造同期進行，這就使得舊橋加固、維修更加重要，特別是對貧困地區(qū)，既能節(jié)約大量投資，又能收到良好的社會經(jīng)濟效益，消除交通安全隱患，提高公路通行能力和服務(wù)水平。

一、橋梁加固的基本原則和特點

首先，必須以原橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖紙和檢測報告為依據(jù)，在對舊橋使用情況進行充分的了解之上才能對加固設(shè)計有的放矢。在加固的過程中不能損傷原有結(jié)構(gòu)，在加固完成后結(jié)構(gòu)在最不利荷載組合作用下其強度、剛度和穩(wěn)定性都能滿足適用要求。要采取一定的措施保證新、舊結(jié)構(gòu)的結(jié)合面應(yīng)有足夠的抗剪能力，保證應(yīng)變傳遞的可靠性，使新舊結(jié)構(gòu)能夠一起承受荷載的作用。同時加固設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的耐久性要求，施工工藝要簡單可靠，并且盡量減小對交通的影響。橋梁加固必須在原有結(jié)構(gòu)上進行，加固方案的設(shè)計與實施必受到原結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)材料和環(huán)境的制約，舊橋加固的特點是加固空間有限，包括施工空間和使用空間的限制，加固后的結(jié)構(gòu)高度要滿足橋下通車和同行的相關(guān)要求。對資料比較欠缺的的舊橋要通過荷載試驗等手段掌握舊橋的工作狀況，同時要考慮新舊結(jié)構(gòu)的共同作用，對加固設(shè)計中涉及新、舊設(shè)計規(guī)范的交叉問題要注意應(yīng)用和比較。

二、加固方法

加固，簡單來說，就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。目前加固方法有：

1、橋梁下部結(jié)構(gòu)加固法

橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷，可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進行加固。但是對于實體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu)，其狀態(tài)變化主要是由地基所引起，此時可重點從回填硬土或者對地基進行注漿等方法提高其約束橋墩的能力，提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因，造成樁基縮徑，采用的加固方法是清除樁體虛浮物，通過植筋后，外抱箍微膨脹混凝土。

2、橋面鋪裝加固法

1）局部修復(fù)鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛，深度以使骨料露出為準(zhǔn)；用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕，涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿（或其他粘結(jié)材料），最后在橋梁承載能力容許領(lǐng)域內(nèi)，鋪筑一層1～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。

2）重新澆筑混凝土面板。橋面板的決裂和其他損壞特別嚴(yán)重，混凝土質(zhì)量或施工狀態(tài)特別不良，且無實用的修補方法時，就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施，施工時，將原有的行車道鋪裝全部拆除，再將行車道表面清掃干凈，必要時鋪入適量短鋼筋，配置上1～2層鋼筋網(wǎng)，澆筑整體化混凝土。

3）橋面補強層加固法。即在舊有橋面上，重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層，此方法既修補已涌現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板，又能加高原有梁板的有效高度，增長梁板的抗彎能力，改良鉸結(jié)梁板的荷載橫向散布，從而進步橋梁的承載能力。

4）其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土，采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補法，鋼纖維混土修補法，聚合物混凝土罩面法等。

3、粘鋼加固法

結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，能達到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，與其他的加固方法比較，有許多獨特的優(yōu)點和先進性。

1）堅固耐用：經(jīng)過多年來的工程實踐，已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設(shè)計的要求。膠粘劑老化試驗?zāi)途眯阅軡M足要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗，也證明強度和剛度的設(shè)計方法是正確的和可靠的。

2）施工快速：在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，快速完成施工任務(wù)，并能根據(jù)業(yè)務(wù)要求，在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工。

4、噴射混凝土加固法

噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣或其他動力，將按一定比例配合的拌和料，通過管道運送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土，它不是以振動來搗實混凝土，而是在噴射時，由水泥與集料的反復(fù)連續(xù)撞擊而使混凝土壓實，同時又可采用較小的水灰比，因而它具有較高的力學(xué)強度和良好的耐久性。目前比較流行的是噴射合成纖維混凝土，也就是在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。噴射合成纖維混凝土具有被噴射混凝土抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強度高的優(yōu)點。

5、增大截面加固法

也稱為外包混凝土加固法，是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方法：一種是加厚橋面板；另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法工藝簡略、適應(yīng)性強，具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗，實用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯進步，承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長，加固后的建筑物凈空有必定減小。

6、碳纖維加固法

碳纖維加固技術(shù)是近幾年內(nèi)才由國外引進的一種新技術(shù)，因其強度高，耐腐蝕，且施工簡便等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于實際工程中。碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能。其力學(xué)特點是應(yīng)力應(yīng)變量完全線彈性，不存在屈服點或塑性區(qū)。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布，是由碳纖維長絲經(jīng)編織而制成的柔軟片材。

三、加固方案選擇與效果評價

加固方案與諸多因素有關(guān)，?？紤]的主要因素有：橋梁結(jié)構(gòu)型式；橋位地形、水文、自然狀況；橋梁現(xiàn)狀分析研究結(jié)論；施工技術(shù)水平；能否封閉交通；預(yù)期加固效果；資金投入量等。

橋梁加固應(yīng)在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)進步的基礎(chǔ)上形成專門規(guī)范，同時要重視對加固后的橋梁進行檢測和觀察，以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動載試驗，將試驗結(jié)果與加固設(shè)計的計算結(jié)果進行對比，來判斷橋梁加固成功與否。但對下部結(jié)構(gòu)而言，不方便進行荷載試驗，通過其頻率變化來定量評估加固效果。橋梁的加固技術(shù)是新技術(shù)，，為指導(dǎo)加固技術(shù)的應(yīng)用，需提出一整套完整的實用性橋梁檢測、評定與加固成套的技術(shù)規(guī)范，為我國危舊橋的改造提供技術(shù)支持，確保危舊橋的改造工作科學(xué)合理，使橋梁加固做到“有章可循”、“有法可依”。

四、結(jié)束語

總之，公路老橋的維修加固同樣屬于橋梁建設(shè)工程，不能重建輕養(yǎng)，老橋的加固往往比新建還難，因為老橋的維修加固，沒有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒有可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖集，橋梁的病害又錯綜復(fù)雜，病害原因難以確定。因此，應(yīng)充分重視公路老橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運輸?shù)陌踩?/p>

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