市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

蒲江云

【摘要】市政橋梁是城市必備的交通基礎(chǔ)設(shè)施，經(jīng)濟(jì)與社會不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸量也隨之增大，為橋梁運(yùn)輸帶來了巨大的壓力，因此，新時(shí)期市政橋梁施工質(zhì)量有待改善和提高，必須做好橋梁加固改造設(shè)計(jì)，提高橋梁的牢固度與穩(wěn)定性，確保橋梁工程交通功能的有效發(fā)揮。本文分析了市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁 加固改造 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)與社會的飛速發(fā)展，整個(gè)社會形成了一個(gè)密不可分的整體，遠(yuǎn)距離交通運(yùn)輸成為各行各業(yè)發(fā)展的必要條件，同時(shí)，城市作為經(jīng)濟(jì)文化交流中心，成為交通運(yùn)輸工具的集散地，市政橋梁承擔(dān)著巨大的交通運(yùn)輸壓力，在多種超載荷運(yùn)輸壓力下，要想確保運(yùn)輸安全，就要保證橋梁質(zhì)量。因此，加強(qiáng)對市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)，對于市政交通運(yùn)輸安全是十分必要的。

一、橋梁加固改造設(shè)計(jì)的原理

橋梁加固就是在已有橋梁的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化、修復(fù)或增設(shè)橋梁構(gòu)件等方法來提升橋梁整體或局部的承載力，進(jìn)而從整體上提高橋梁的牢固度、穩(wěn)定性，延長橋梁的使用周期。通常情況下，橋梁加固設(shè)計(jì)與施工不會改變橋體的初始結(jié)構(gòu)，而且橋梁加固工作具有周期性，可以說加固改造是橋梁工程維護(hù)、養(yǎng)護(hù)與維修工作的一部分。

然而，橋梁改造則是對原有橋梁的個(gè)別構(gòu)件加以調(diào)換和更新，從而進(jìn)一步優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過對失去功能和作用的構(gòu)件實(shí)施拆除或重建施工，來提升橋梁整體的性能。

橋梁改造是對一些已經(jīng)無法通過加固法來解決的破壞程度比較嚴(yán)重的橋梁系統(tǒng)，對于一些損壞程度比較嚴(yán)重，無法通過加固改造來解決問題的橋梁，則需要選擇重修、重建的模式獲得全新的橋梁。

橋梁加固改造主要的思想為：優(yōu)化完善橋梁結(jié)構(gòu)性能，從而提升其整體上的承載力；優(yōu)化橋體內(nèi)力，從而增強(qiáng)橋體的承載力。

二、橋梁加固改造設(shè)計(jì)的原則

橋梁加固改造設(shè)計(jì)需要遵循一定的原則，需要科學(xué)思想的指導(dǎo)，從而確保橋梁改造設(shè)計(jì)工作的順利開展，具體需要遵循的加固改造設(shè)計(jì)原則為：

1、先對需要改造的橋梁實(shí)施全面的調(diào)查、鑒定、總結(jié)和分析，保證橋梁構(gòu)件以及相關(guān)結(jié)構(gòu)具有彈性塑造能力，對不同的構(gòu)件的性質(zhì)、功能與完整性等作出準(zhǔn)確的估算和衡量，在此基礎(chǔ)上再編制加固方案。

2、廣泛搜集基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料，在此基礎(chǔ)上開展地基勘察與勘探工作，根據(jù)施工現(xiàn)場的情況來判斷橋梁具體的改造加固措施，或者決定有無改造的必要。

3、做好橋梁基礎(chǔ)復(fù)核運(yùn)算，一些長期受到外力破壞的老橋，其橋基承載力已經(jīng)受到影響，必須做好基礎(chǔ)復(fù)核運(yùn)算。

4、橋梁拓寬環(huán)節(jié)，則要積極控制地基重力，控制原橋基礎(chǔ)的附加應(yīng)力。

橋梁加固改造方案需要同路線改造方法有效配合起來，參照現(xiàn)實(shí)情況來選擇合適的加固改造方法，確保投資少、質(zhì)量高、效益好。

三、市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

1.橋面的加固改造

（1）橋面局部加固

當(dāng)橋面局部出現(xiàn)受損與裂痕，且程度較輕時(shí)，可以采用局部修復(fù)加固法，把混凝土表面脫落的部分除掉，使破損部分的鋼筋出露，對斷面實(shí)施清潔處理，然后，選擇同一型號的水泥材料來修理斷面，經(jīng)過一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)、修理，能夠再次恢復(fù)交通運(yùn)輸。

（2）橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固

一些建設(shè)時(shí)間較早，長期使用的古橋，橋面很容易發(fā)生破損或裂縫等現(xiàn)象，此種破損情況相對嚴(yán)重，此時(shí)就不能采取局部修補(bǔ)策略。但是，如果重新澆筑翻新，成本也較高，正確的方法就是選擇橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法，也就是在裂縫或者破損所在面，增設(shè)新的混凝土層，來達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。這樣就使得橋面裂縫處得到加固，節(jié)省了投資成本，又延長了橋的使用時(shí)間，保障了橋梁交通運(yùn)輸功能的發(fā)揮。

2、截面加固法

橋梁的主體結(jié)構(gòu)，例如：主梁的承載能力、強(qiáng)度等下降時(shí)，可以采用增設(shè)主體混凝土截面與鋼筋的方法來實(shí)現(xiàn)主梁加固改造。也就是或者增加橋面板的厚度，或者增加主梁的高度與寬度來增加截面。這種橋梁加固改造模式較為簡單、易于操作，一般適合用于小規(guī)模、小跨度的市政橋梁。截面加固法能夠有效增強(qiáng)橋梁強(qiáng)度與承載力，確保橋梁的牢固度與穩(wěn)定性，維護(hù)交通運(yùn)輸安全。

然而，需要注意的是，使用截面加固法的前提是，要照顧到設(shè)計(jì)中的單體支撐橋墩的承力水平，以及該橋的跨度大小等參數(shù)信息，要確保所增設(shè)的截面重量控制在承載力范圍內(nèi)，這樣才能確保加固改造的安全。

3、粘貼抗拉補(bǔ)強(qiáng)材料加固法

現(xiàn)代交通量不斷擴(kuò)大，特別是遇到交通高峰期、高客流時(shí)期，橋梁需要承受巨大的荷載，這無疑是對市政橋梁主梁的考驗(yàn)，為了提升主梁承載力，從而提高橋梁整體的承重能力，可以采用粘貼抗拉補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行加固。針對于橋梁主體受力環(huán)節(jié)，或者個(gè)別薄弱環(huán)節(jié)，采用粘結(jié)劑與錨栓進(jìn)行牢固施工，采用鋼板或高強(qiáng)復(fù)合碳纖維等實(shí)施粘結(jié)錨固施工，確保粘結(jié)的鋼板能夠融入橋體，共同發(fā)揮承載支撐作用，這樣就有效增強(qiáng)了主梁承載力。

粘貼抗拉補(bǔ)強(qiáng)加固施工法具有施工簡單、易于操作、施工時(shí)間短等優(yōu)勢，適合用在市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)施工中。

這一方法在實(shí)際運(yùn)用過程中，也要先對橋梁做出受力分析，要堅(jiān)決避開橋體容易變形的部位，因?yàn)闃蝮w一旦發(fā)生變形，補(bǔ)強(qiáng)材料就可能受到影響，無法達(dá)到理想的加固效果。

4、下部結(jié)構(gòu)加固改造

橋梁下部結(jié)構(gòu)是橋梁的主體支撐結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著對橋梁的支持作用，因此，必須積極重視下部結(jié)構(gòu)加固改造，從而提高橋梁的承載力。

第一，擴(kuò)大基礎(chǔ)。通過擴(kuò)大橋梁基礎(chǔ)面積來提高橋梁主體的承載力，進(jìn)而從整體上來提升橋梁的牢固度與承重能力，通常適合用在橋基承載力埋深較淺或者承載力較弱的橋梁，需要先計(jì)算橋梁所在地的地基強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上來擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積。

第二，樁基增補(bǔ)法。通過增補(bǔ)樁基來加固橋梁基礎(chǔ)，也是一種較為常見的橋梁加固改造法，如果發(fā)現(xiàn)橋梁墩臺出現(xiàn)沉陷、樁基深度由于達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，而導(dǎo)致樁體傾斜的類似問題時(shí)，可以選擇樁基增補(bǔ)法進(jìn)行加固。

具體的實(shí)施過程：將鉆孔樁填補(bǔ)在樁基四周，也可以鉆入鋼筋混凝土預(yù)制樁，從而夯實(shí)橋梁基礎(chǔ)，增強(qiáng)其承受力，確保橋基的牢固度與穩(wěn)定性。

第三，套箍牢固法。如果橋梁墩臺埋藏深度不足，或者由于忽視施工控制而出現(xiàn)裂縫，甚至有大規(guī)模、穿透性裂縫出現(xiàn)時(shí)，則適合采用套箍牢固法，以此來實(shí)現(xiàn)橋梁加固改造。

第四，拓寬墩臺法。一些長期使用的舊橋梁，其基礎(chǔ)依然保持完好無損，而且性能穩(wěn)定，為了進(jìn)一步加固橋基，延長橋梁的使用周期，可以采用拓寬墩臺法。通過加寬墩臺的蓋梁達(dá)到橋梁牢固的目標(biāo)。

一般來說，橋梁加固與加寬工作要同步開展，如果加寬程度有限，則要盡全力把加寬部分同原橋體聯(lián)系起來，確保二者融為一體共同發(fā)揮作用，這樣就等于是對原橋功能的優(yōu)化，從而優(yōu)化原橋的內(nèi)力分布，控制其承重載荷，從而達(dá)到加固改造的目標(biāo)。

總結(jié)：

市政橋梁加固改造設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)長久的復(fù)雜的工作，必須掌握好橋梁加固改造設(shè)計(jì)的基本原理與原則，明確改造設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，采取科學(xué)的解決對策進(jìn)行有針對性的處理，從而提高加固改造工作質(zhì)量，確保橋梁的質(zhì)量，維護(hù)其功能的長久、持續(xù)發(fā)揮。

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