淺談公路橋梁施工加固技術(shù)

趙堂源

摘 要：目前，我國(guó)公路、鐵路交通事業(yè)蒸蒸日上，不少高速公路已建成投入運(yùn)營(yíng)中，還有不少正在建設(shè)的高速公路和其它等級(jí)的公路也即將建成投入運(yùn)營(yíng)。但是，由于施工質(zhì)量和橋梁設(shè)計(jì)等方面的原因，使得橋梁的檢測(cè)和加固成為必要，更因?yàn)榻▏?guó)以來(lái)所修建的不少舊橋，由于受到當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、材料、施工等方面的影響和局限，先天不足，加上不能適應(yīng)目前交通量的迅猛增長(zhǎng)，使得舊橋的檢測(cè)和加固技術(shù)顯得非常迫切。該文結(jié)合個(gè)人實(shí)際經(jīng)驗(yàn)就公路橋梁加固施工技術(shù)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工 加固技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）04（a）-0064-02

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，交通建設(shè)也伴隨著不斷的進(jìn)步，對(duì)橋梁的施工的技術(shù)也越來(lái)越為嚴(yán)格，人們對(duì)橋梁的質(zhì)量和壽命也十分重視。我國(guó)的橋梁數(shù)量十分龐大，技術(shù)發(fā)展雖然較快，但是對(duì)橋梁的維護(hù)和維修加固技術(shù)卻相對(duì)比較滯后，人們也開(kāi)始對(duì)橋梁維修的技術(shù)變得更加關(guān)注。在對(duì)公路橋梁的施工過(guò)程中，要確保施工技術(shù)的要求，否則很難保證使用加固處理的實(shí)際效率和安全質(zhì)量的保證。本文就要此相關(guān)的問(wèn)題，進(jìn)行探究和整理，僅供同行們的參考及借鑒。

1 公路橋梁加固的需求

（1）交通的需求量不斷變大，舊式的橋梁需要改良，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量以及車輛的載重在不斷的增大，公路交通的負(fù)荷也日趨增大，這樣就導(dǎo)致了部分早期設(shè)計(jì)和修建的橋梁的損傷不斷的加重，使其老化、破損速度加快。同時(shí)，早年設(shè)計(jì)的主體思想在于節(jié)省材料，而不是安全度。一般來(lái)說(shuō)造成斷面單薄、安全儲(chǔ)備低，其中最典型的就是雙曲拱。

（2）橋梁的使用年限長(zhǎng)，接近其使用壽命。我國(guó)在20世紀(jì)60～70年代修建的橋梁，大部分仍服役，由于年久失修、失養(yǎng)，已不適應(yīng)交通量日益增長(zhǎng)的需要。

（3）橋面欄桿破損、不完整。橋面欄桿損壞后，沒(méi)有及時(shí)維修恢復(fù)，在許多失養(yǎng)的高速公路線上都能看到。造成橋面欄桿局部損壞的原因，絕大多數(shù)是機(jī)動(dòng)車交通事故造成的，部分是因?yàn)檐囕v上載有長(zhǎng)大笨重的貨物在橋上行駛時(shí)不慎碰壞的，少數(shù)是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿損壞，如不及時(shí)修整，不但影響美觀，更重要的是使橋上交通缺乏安全感。

（4）橋梁構(gòu)件在損壞較小的時(shí)候沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的維修。橋梁在交付使用后會(huì)出現(xiàn)的裂縫、空洞、沉陷甚至變位等毛病，在日常的養(yǎng)護(hù)維修中缺乏及時(shí)的檢查和修補(bǔ)，，使其鋼筋被銹蝕，小的裂縫就會(huì)發(fā)展成為大的裂縫，活動(dòng)支座會(huì)失去活動(dòng)能力，使混凝土脫落等。對(duì)橋梁下部的錐坡、墩臺(tái)、護(hù)岸，上部構(gòu)件的背面檢查的太少，不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題，汛期的抗洪能力就會(huì)變差，容易遭成水毀。

2 橋梁加固的任務(wù)和形勢(shì)

2.1 橋梁加固的難度大

1）已通車的橋梁，有現(xiàn)實(shí)的交通需要，因?yàn)橐诓恢袛嘟煌ǖ那闆r下進(jìn)行加固，所以加固時(shí)有交通干擾。

2）結(jié)構(gòu)形式的限制：加固的原則一般必須利用原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行，只能在原有結(jié)構(gòu)上做文章，所以受到局限。

3）新老結(jié)構(gòu)的結(jié)合是一個(gè)難題：這里包含新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過(guò)渡，還包括新老橋體的結(jié)合面。

4）風(fēng)險(xiǎn)大：因?yàn)榉彩且庸痰臉蛄?，多半是危橋，結(jié)構(gòu)已處在不利狀態(tài)，有的還岌岌可危。對(duì)舊橋有的缺乏原有的設(shè)計(jì)資料和施工記錄，結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況不詳；現(xiàn)有的受力情況不一樣，很難確定其結(jié)構(gòu)極限，這給舊橋的加固帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 加固的技術(shù)要求高

1）業(yè)主單位一般都希望廢棄舊橋而另修新橋，除非必要的時(shí)候才會(huì)利用舊橋而對(duì)其進(jìn)行加固的措施。

2）由于對(duì)舊橋的加固工作的設(shè)計(jì)量較大，而收費(fèi)較低，所以一般大的設(shè)計(jì)單位不愿意承擔(dān)這樣的設(shè)計(jì)任務(wù)。

3）只有具有良好的橋梁理論水平以及力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)才能進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì)。確定加固方案的時(shí)候要可以正確的分析和判斷舊橋的安危程度，即其結(jié)構(gòu)狀態(tài)和以及其內(nèi)力大小的程度。這就需要一定的力學(xué)試驗(yàn)以作結(jié)構(gòu)分析的支撐。

4）加固方案實(shí)施中存在復(fù)雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)隊(duì)伍。

3 公路橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固方法分析

3.1 預(yù)應(yīng)力技術(shù)

隨著荷載等級(jí)的不斷提高，橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發(fā)展，預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在今后的橋梁加固中，現(xiàn)有的加固技術(shù)在很大程度上會(huì)受到限制，因此，有必要去開(kāi)發(fā)或者研究預(yù)應(yīng)力的技術(shù)應(yīng)用在舊橋的改造當(dāng)中。

用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行加固措施主要是通過(guò)后張法中的體外預(yù)應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它的施工工藝：體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于砼構(gòu)件的外側(cè)，鋼束穿過(guò)設(shè)在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進(jìn)行張拉，從而使砼構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。這種方法的主要目的是簡(jiǎn)化其預(yù)應(yīng)力的工藝，但是結(jié)構(gòu)的受力考特性比常規(guī)的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力要差，鋼材的用量也會(huì)很大，當(dāng)前主要用在較大的跨度橋梁工程和維修加固的工程當(dāng)中。

3.2 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

擴(kuò)大橋梁的基礎(chǔ)底面積這種方法被稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。這種方法適合基礎(chǔ)承載力的不足或者基礎(chǔ)埋深的太淺，又是磚石或者混凝土剛性實(shí)體式的情況。具體擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的大小應(yīng)該由地基強(qiáng)度驗(yàn)算來(lái)確定。當(dāng)?shù)氐幕鶑?qiáng)度可以滿足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降變形過(guò)大時(shí)，使用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的方法加固法，主要是由地基變形的計(jì)算來(lái)選定的。

3.3 錨噴混凝土加固法

借助高速噴射機(jī)械，把新的混凝土混合料連續(xù)不斷地噴射到以錨固好的鋼筋網(wǎng)上的受噴面上，使之凝結(jié)硬化而成鋼筋混凝土，讓橋梁的不搶鋼筋和受力斷面不斷增大，加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的整體性，使之可以承受更大的外部荷載作用，以提高橋梁的最終承載能力。

3.4 下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法

當(dāng)橋梁能夠滿足通車和通航的要求時(shí)，可以采用在橋梁下面設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿的辦法進(jìn)行加固作業(yè)。設(shè)計(jì)的時(shí)候普遍采用粗的鋼筋作為拉桿用，兩端的錨固定在橋梁端，中間的使用單柱或者多柱的支撐，讓橋梁收到預(yù)應(yīng)力的作用。施加預(yù)應(yīng)力的主要方法：①橫向收緊法。把拉桿分兩層布置在梁底的兩側(cè)，再靠近梁支座的附近向上使之彎起，把固定在梁端的錨固板進(jìn)行焊接。②縱向張拉法。把預(yù)應(yīng)力拉桿沿著梁底進(jìn)行布置，使兩端向上略微彎起，錨固在梁端，再直接的張拉梁底的水平拉桿，讓拉桿產(chǎn)生預(yù)拉力，梁體就會(huì)受到此預(yù)應(yīng)力的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

由于公路橋梁的使用過(guò)程中，卻通常會(huì)因?yàn)楦鞣N原因而產(chǎn)生公路橋梁缺陷，出現(xiàn)這些缺陷不僅嚴(yán)重的制約了公路橋梁的發(fā)展，而且還對(duì)人們的生活生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響，甚至給公路橋梁埋下極大的安全隱患，從而威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全?？偠灾趯?duì)公路橋梁缺陷進(jìn)行處理時(shí)，首先必須要對(duì)造成公路橋梁缺陷的原因進(jìn)行深入分析，然后采取科學(xué)合理的技術(shù)手段，從而才能夠?qū)ΠY下藥水公路橋梁缺陷進(jìn)行修復(fù)加固。而隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和建筑行業(yè)的高速發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，在將來(lái)的橋梁缺陷處理中，必定會(huì)有更加先進(jìn)的修復(fù)加固技術(shù)產(chǎn)生，從而使得公路橋梁缺陷加固水平更上一層樓。

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