淺析高速公路橋梁加固的施工技術(shù)

鄭常

摘 要：經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展推動了道路交通事業(yè)的繁榮與進(jìn)步，與此同時(shí)，人們對橋梁的質(zhì)量和安全也提出了更高的要求。目前，我國正在使用的橋梁有很多是在多年之前興建的，受當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)水平和施工工藝的限制，存在一定的安全隱患。因此，需要在施工設(shè)計(jì)使用的年限里對這些橋梁進(jìn)行有效加固和采取補(bǔ)救措施。文章對高速公路橋梁加固的意義、原因、特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的分析，并對高速公路橋梁加固施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁加固；施工技術(shù)

1 高速公路橋梁加固的重要意義

橋梁加固，就是采取必要的技術(shù)措施使橋梁構(gòu)件甚至是整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性得到明顯提高，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。在橋梁建設(shè)中有時(shí)會出現(xiàn)無法繼續(xù)使用的狀況，于是就必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行加固。通常來說，主要有上部結(jié)構(gòu)加固和下部結(jié)構(gòu)加固兩種方式。與其他建筑物差別不大，公路橋梁同樣具有生命周期，在橋梁的使用過程中，自然環(huán)境因素會對其產(chǎn)生侵蝕作用，同時(shí)在使用環(huán)境的影響下，漸漸地橋梁可能發(fā)生各種形式的損壞，日積月累，當(dāng)損壞積累到一定程度時(shí)，將嚴(yán)重影響到橋梁的正常使用，埋下安全隱患，威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，為確保橋梁的正常使用，需要對橋梁進(jìn)行加固和改造施工。

2 高速公路橋梁加固的原因、特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)

2.1 加固原因

（1）隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量不斷增大，橋梁結(jié)構(gòu)體的載重等級也隨之發(fā)生各種變化。（2）一些橋梁已經(jīng)使用了很長時(shí)間，建造年代較為久遠(yuǎn)，當(dāng)時(shí)所采用的是比較陳舊的設(shè)計(jì)理念，對于材料的使用方面也過于節(jié)儉，雖然使得工程的成本降低，卻沒有充分考慮到橋梁的安全性。（3）在橋梁的設(shè)計(jì)和施工過程中，可能會產(chǎn)生缺陷，或者在其他不利因素如碳化、酸侵蝕以及堿集料等的作用下，使得橋梁在使用多年后出現(xiàn)老化現(xiàn)象，耐久性變差。（4）有些橋梁雖然是近幾年才修建的，但是橋梁的早期設(shè)計(jì)存在不合理，施工質(zhì)量也不合乎要求，這就必須采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧┻M(jìn)行處理。（5）隨著時(shí)代的進(jìn)步，對于橋梁的通行標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求，原有橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對較低，無法滿足當(dāng)前橋梁工程發(fā)展的需要。（6）橋梁在使用過程中，不可避免地會受到外界各種荷載的作用，有些載荷會對橋梁造成不利的影響，致使其結(jié)構(gòu)安全性日益下降，然而目前國內(nèi)行車超載和超速行駛的行為非常普遍，給橋梁造成巨大的安全隱患。

2.2 橋梁加固主要特點(diǎn)

（1）對于已經(jīng)通車的橋梁工程，為了不影響正常的交通，在進(jìn)行橋梁加固時(shí)，不能夠中斷交通道路通行。（2）因?yàn)槭窃跇蛄涸薪Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固，因此必須綜合考慮橋梁原有結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，以免受到過多限制。（3）對于橋梁加固來說，有一個(gè)很大的技術(shù)難題，即新老結(jié)構(gòu)體之間產(chǎn)生的變化與過渡，以及新老橋體接合面的粘結(jié)，這就需要施工人員將新老結(jié)構(gòu)有效結(jié)合在一起。

2.3 橋梁加固標(biāo)準(zhǔn)

對于橋梁的加固，需要綜合考慮各種因素，即施工技術(shù)水平、常見病害種類、病害產(chǎn)生原因以及車輛通行條件。此外，今后交通發(fā)展的趨勢也是必須考慮的因素。在對這些影響因素進(jìn)行充分分析后，進(jìn)一步判斷橋梁加固的可行性、必要性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性，最終確定科學(xué)合理的加固方案。（1）橋梁加固的成本是首先要考慮的因素，必須嚴(yán)格控制，大約在新建橋梁成本的60～70%。施工過程中，中斷工程所在區(qū)域交通需要賠償一定的經(jīng)濟(jì)損失，這也要算在加固成本之中。（2）橋梁加固完工后，必須根據(jù)施工規(guī)范要求，對其結(jié)構(gòu)性能、承載能力、耐久性進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，不符合標(biāo)準(zhǔn)需要重新返工。（3）對于橋梁來說，基礎(chǔ)是至關(guān)重要的，必須保證充足的橋梁下部結(jié)構(gòu)潛力。（4）施工技術(shù)的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)在對橋梁工程的實(shí)際情況進(jìn)行深入細(xì)致地了解后，選擇既具有經(jīng)濟(jì)性又具有實(shí)用性的技術(shù)，以提高施工質(zhì)量，使橋梁的耐久性獲得提高。

3 高速公路橋梁加固施工技術(shù)

3.1 加固高速公路橋梁上層結(jié)構(gòu)技術(shù)

3.1.1 橋面加固

如果橋面存在破損現(xiàn)象，在進(jìn)行橋梁加固時(shí)，需要在橋面上再加鋪一層鋼筋混凝土。需鑿開舊橋路面，整合加固層與原有橋體，通過將現(xiàn)有分布的橋梁荷載加以改變，從而使橋梁主梁的抗壓力得以提高，使橋梁在超重荷載及交通壓力的作用下也能夠安全使用。通常來說，需要進(jìn)行加固的橋梁，都是存在著安全隱患的危橋，處于危險(xiǎn)的狀態(tài)，而舊橋建造的年代比較久遠(yuǎn)，原有的設(shè)計(jì)資料與施工記錄可能會有所缺失，對于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況不能深入地了解。因此，給橋梁的加固帶來了不利因素和風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.2 增大鋼筋與橋梁截面

橋梁承載不能滿足使用性能時(shí)，一般通過增加配筋或增大截面方式，主要增大橋梁底面或側(cè)面面積，使主筋得到增配，使梁的穩(wěn)定性與剛度明顯提高，實(shí)現(xiàn)橫向分布橋梁荷載的有效改善，以及橋梁承載的不斷提高。

3.1.3 混凝土錨噴

采用具有高速噴射的設(shè)備，向橋梁鋼筋網(wǎng)上噴射混凝土材料，冷凝后即可形成鋼筋混凝土，使橋梁結(jié)構(gòu)整體性及受力面得到明顯增強(qiáng)，橋梁荷載能力得到顯著提高。

3.1.4 鋼板粘貼

鋼板粘貼是一項(xiàng)新型加固施工技術(shù)，近年來發(fā)展比較迅速。這種施工技術(shù)在施工時(shí)并不改變設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的尺寸。操作簡便，工期相對較短，可以很快地實(shí)現(xiàn)所需的加固效果。在施工中，采用粘結(jié)劑將鋼板與混凝土粘合固定在一體，使之成為統(tǒng)一的整體。通過采用這種加固方式，可以使受拉力較大部位的混凝土或比較薄弱部位的強(qiáng)度獲得顯著提高。在鋼板屈服發(fā)生前，應(yīng)對鋼板粘貼的加固方法進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，以確保不破壞混凝土的各項(xiàng)功能。

3.2 加固高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)技術(shù)

3.2.1 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)擴(kuò)大

擴(kuò)大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)即為擴(kuò)大橋梁底面積，該方法在基礎(chǔ)承載力不夠或基礎(chǔ)埋置較深的橋梁建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。在基礎(chǔ)底面積擴(kuò)大前，要檢驗(yàn)計(jì)算有關(guān)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，若地基強(qiáng)度只在兩部分之間產(chǎn)生不均勻的沉降差，為滿足設(shè)計(jì)要求，就需要實(shí)施加固擴(kuò)大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的方法。

3.2.2 樁基數(shù)量增加

在橋梁墩臺產(chǎn)生沉降的情況下，或是橋梁樁基礎(chǔ)沒有埋置足夠深度，以及其他原因引發(fā)樁傾斜，對橋梁通行能力都會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響，可通過增加樁數(shù)量的方法對其進(jìn)行加固。

3.2.3 對鋼筋混凝土加套

此方法比較適用于基礎(chǔ)埋置深度不足，或因橋梁本身的質(zhì)量問題導(dǎo)致墩臺發(fā)生開裂。如果產(chǎn)生的裂縫較為嚴(yán)重或墩臺破損的面積相對較大等情況，就需要采用護(hù)套方式加固整個(gè)墩臺。

3.2.4 拓寬墩臺法

適當(dāng)加寬橋墩原有墩臺的挑出懸臂部分，但只需對上部蓋梁進(jìn)行加寬，不用加寬墩臺身及基礎(chǔ)。該方法的實(shí)施前提是要保證舊墩臺不能受到損壞，且能通過有關(guān)承載力進(jìn)行驗(yàn)證，否則需要對墩臺與基礎(chǔ)進(jìn)行重新澆筑。

4 結(jié)束語

綜上所述，對于高速公路橋梁來說，其使用的頻率和承受的載荷較大，在常年使用后出現(xiàn)各種質(zhì)量問題是不可避免的。橋梁的穩(wěn)定性和安全性與人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，施工人員一定要加強(qiáng)質(zhì)量意識和安全意識，重視橋梁加固的施工質(zhì)量。在選擇加固措施時(shí)，要結(jié)合橋梁的實(shí)際情況，充分了解和分析橋梁病害成因，降低加固成本，確保加固效果，進(jìn)而對橋梁進(jìn)行加固，確保高速公路橋梁運(yùn)輸安全。

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