危橋下部結(jié)構(gòu)加固方法探討

楊興明

【摘要】在危橋改造過程中，下部結(jié)構(gòu)的加固改造工作占有十分重要的地位，能夠有效節(jié)省橋梁養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)，保障橋梁正常通行。通過對(duì)危橋進(jìn)行加固改造施工，能夠促進(jìn)公路橋梁承載能力的提升，使行車體驗(yàn)得到提高，橋梁使用年限也得以有效延長(zhǎng)。文章將從危橋加固的程序出發(fā)，就危橋下部結(jié)構(gòu)加固方法進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】危橋改造;加固施工;程序;方法

1、危橋加固的程序

1.1 危橋檢測(cè)

在開展檢測(cè)工作前，應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際情況合理制定相應(yīng)方案，使危橋性能和承載能力得到有效提升，對(duì)通過橋梁的車輛荷載量進(jìn)行嚴(yán)格限定。為了制定有效的加固方案，就要全面加強(qiáng)橋梁檢測(cè)，全面了解橋梁實(shí)際情況，在此基礎(chǔ)上制定出相應(yīng)的加固方案。為有效開展檢測(cè)工作，應(yīng)當(dāng)做足準(zhǔn)備，安排好檢測(cè)人員和設(shè)備。在做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，應(yīng)當(dāng)確保各項(xiàng)檢測(cè)工作落實(shí)到位，還要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的判定與分析，廣泛搜集相關(guān)資料，確定危橋的級(jí)別，并對(duì)加固措施的可行性作出合理判斷。

1.2 危橋評(píng)價(jià)

在危橋評(píng)價(jià)過程中，主要涉及的內(nèi)容包括使用性能、價(jià)值和承載力。對(duì)于使用性能而言，應(yīng)從如下幾點(diǎn)加以分析：第一，原有橋梁設(shè)計(jì)的具體目標(biāo)能否得以實(shí)現(xiàn)，是指部分橋梁的硬性指標(biāo)。第二，橋涵關(guān)鍵部件性能能否達(dá)標(biāo)，其存在的病害是否會(huì)影響橋梁質(zhì)量。第三，橋梁出現(xiàn)意外事件的幾率大小。在技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性上加強(qiáng)判斷，對(duì)其使用指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，深入判斷其使用價(jià)值，在此基礎(chǔ)上安排對(duì)橋梁進(jìn)行加固施工。對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)承載能力而言，主要是評(píng)價(jià)其使用性能，還要合理計(jì)算靜載荷與動(dòng)載荷等指標(biāo)，進(jìn)而對(duì)橋梁承載能力的變動(dòng)進(jìn)行合理分析。

1.3 選擇加固方案

在獲得危橋檢測(cè)結(jié)論及評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)后，應(yīng)當(dāng)合理選擇危橋加固方案。在設(shè)計(jì)加固方案的過程中，需要對(duì)待加固橋梁進(jìn)行封閉處理，并合理確定封閉的時(shí)間。在設(shè)計(jì)加固方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循“安全性”、“合理性”、“可行性”、“經(jīng)濟(jì)性”的原則。其中，安全性要求既要檢測(cè)出橋梁病害，也要滿足橋梁的使用荷載標(biāo)準(zhǔn);合理性應(yīng)當(dāng)確定受力路徑，能夠直接面對(duì)病害;可行性要求施工工藝的可控性與施工性。經(jīng)濟(jì)性需要在最低投入下獲得最高產(chǎn)出。所以，應(yīng)當(dāng)全面分析和比較加固方案，進(jìn)而做出最優(yōu)選擇。

1.4 加固施工與檢測(cè)

對(duì)于危橋加固方案而言，施工因素是至關(guān)重要的。在開始進(jìn)行施工前，施工人員應(yīng)對(duì)加固方案的內(nèi)容和目的加以充分了解，并能夠根據(jù)預(yù)定方案要求進(jìn)行施工操作。施工前，應(yīng)將施工設(shè)備與材料準(zhǔn)備好，合理選用經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，做好施工組織安排工作，確保達(dá)到工程工藝要求，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行，促進(jìn)工程質(zhì)量。

2、危橋下部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

橋梁基礎(chǔ)尤其是淺基礎(chǔ)，因?yàn)樽陨砺裰幂^淺，會(huì)受到河水的沖刷而被掏空，橋梁引道也會(huì)因?yàn)楹铀牡朗艿經(jīng)_刷作用，致使橋臺(tái)基礎(chǔ)被沖空，引道毀損。橋梁地基局部存在軟弱的問題，導(dǎo)致橋臺(tái)出現(xiàn)不均勻沉降，并出現(xiàn)橋臺(tái)開裂的問題。為了有效解決上述病害，就應(yīng)在上游河床上建立丁壩，并使用漿砌片石對(duì)河床加以鋪砌，對(duì)橋臺(tái)基礎(chǔ)用木樁進(jìn)行加固，并加強(qiáng)地基強(qiáng)度驗(yàn)算，合理確定擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積。如果墩臺(tái)屬于磚石或混凝土剛性基礎(chǔ)，存在承載力不足或埋置深度較淺的問題，就可以考慮采用擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。

2.2 增補(bǔ)樁基加固法

倘若橋梁墩臺(tái)基底存在軟臥層，導(dǎo)致墩臺(tái)出現(xiàn)沉陷的問題，就可以使用增補(bǔ)樁基加固法，這是一種比較常用且行之有效的方法。在施工過程中，應(yīng)在樁式基礎(chǔ)周圍增加鉆孔樁，促進(jìn)基礎(chǔ)承載力提升，確?；A(chǔ)穩(wěn)定。

2.3 墩臺(tái)的加固方法

一是鋼筋混凝土框架加固橋臺(tái)法。對(duì)于橋臺(tái)尤其是高橋臺(tái)而言，會(huì)受到行車荷載與土壓力的作用，進(jìn)而導(dǎo)致橋臺(tái)開裂，翼墻出現(xiàn)錯(cuò)位或外崩等問題。對(duì)于小跨徑的石拱橋而言，由于水流量較小，可在橋跨內(nèi)使用鋼筋混凝土框架加固。倘若橋臺(tái)背填土對(duì)棱體造成破壞，并由原橋臺(tái)去承擔(dān)由此產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力，如此一來，框架加固只需承受破壞棱體范圍內(nèi)的壓力。在作業(yè)布置過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)程，服從指揮人員的命令，作業(yè)過程中，不得私自離開工作崗位，不得酒后操作，也不得隨意拆除安全與示警裝置，在機(jī)械處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不得開展保養(yǎng)與維修操作，嚴(yán)禁設(shè)備帶病運(yùn)行，不允許超負(fù)荷使用。

施工中，應(yīng)橋臺(tái)位置鑿出牛腿位置，對(duì)于支撐梁、牛腿以及橫系梁而言，都可以澆筑成平面支撐框架，既能有效降低工作量，也能大大提高施工的便捷性。對(duì)橋涵采用這種加固方法，歷經(jīng)多次實(shí)地觀察發(fā)現(xiàn)，具有十分顯著的使用效果。對(duì)于因臺(tái)背土體對(duì)棱體造成破壞所產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力，可以加設(shè)鋼筋混凝土立柱，這樣原橋臺(tái)就無需承擔(dān)這部分壓力。

二是鋼筋混凝土套箍加固法。采用這種方法主要適用于那些墩臺(tái)埋深不足，或?qū)е率┕べ|(zhì)量控制不嚴(yán)格等病害橋梁，這些橋臺(tái)往往伴隨有貫通裂縫，或者墩臺(tái)存在開裂的問題。

三是橋臺(tái)新建輔助擋土墻加固法。如果橋臺(tái)由于臺(tái)背水平土壓力過大造成橋臺(tái)傾斜，就需要在臺(tái)背后加設(shè)一堵墻，以達(dá)到抵御土壓力的作用。

2.4 高壓旋噴注漿加固法

所謂的高壓旋噴注漿就是在鉆機(jī)的作用下，將注漿管鉆入到注漿位置，邊以高壓流形式注入漿液或水，邊旋轉(zhuǎn)并不斷向上提升，對(duì)土體造成沖擊破壞，漿液高壓流會(huì)導(dǎo)致土層被切割與攪碎，呈顆粒分散狀。部分會(huì)隨著漿液與水被帶出鉆孔，也有部分會(huì)和漿液進(jìn)行攪拌混合，一旦漿液凝固，就能形成具有適當(dāng)強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的有效加固。對(duì)旋噴注漿加固法而言，具有十分廣泛的用途，對(duì)地基的加固效果好，成本低廉，施工也比較方便，是一種有效的橋梁墩臼基礎(chǔ)處理方法。

2.5 粘貼鋼板加固法與碳纖維加固法

為了對(duì)橋梁墩臺(tái)進(jìn)行加固改造，還可以考慮使用碳纖維加固技術(shù)與粘貼鋼板加固法。其中前者指的是在高性能粘結(jié)劑的作用下，在建筑物結(jié)構(gòu)物表面粘貼高纖維布，一旦結(jié)構(gòu)荷載增加，二者共同作用，構(gòu)件承載力將大大提高，以實(shí)現(xiàn)加固補(bǔ)強(qiáng)的目標(biāo)。而后者則是通過粘結(jié)劑的合理使用，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物受力表面進(jìn)行粘貼鋼板處理，讓其和結(jié)構(gòu)物共同受力，提高梁的承載能力。在受拉混凝土表面固定鋼板，可以使混凝土結(jié)構(gòu)抗彎剛度增加，減小結(jié)構(gòu)撓度，對(duì)裂縫的發(fā)展進(jìn)行有效控制。施工過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮設(shè)計(jì)需要對(duì)鋼板進(jìn)行裁切，這樣可以進(jìn)一步確保粘鋼構(gòu)件的性能得以充分發(fā)揮，受力也更加均勻，混凝土也不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題。

結(jié)語(yǔ)：

總之，危橋的維修和加固具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性與復(fù)雜性，對(duì)于不同類型的橋梁下部結(jié)構(gòu)病害，應(yīng)當(dāng)合理定性，及時(shí)采取有效的維修與加固措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)資源的大量節(jié)約。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)危橋下部結(jié)構(gòu)病害的科學(xué)防治，需要進(jìn)行全面會(huì)診，合理選擇加固方案，才能夠保證加固效果，使橋梁的安全性能得以提升或恢復(fù)。

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