公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用研究

雷進(jìn)合

【摘 要】伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及現(xiàn)代科技水平的顯著提高，我國公路橋梁建設(shè)事業(yè)逐獲得了較大的發(fā)展機(jī)遇，而基于公路橋梁施工中十分關(guān)鍵的加固施工技術(shù)，其應(yīng)用水平不僅直接關(guān)系到公路橋梁的總體建設(shè)質(zhì)量，同時也影響到我國公路橋梁交通網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。對此，文章基于我國公路橋梁建設(shè)工作，以公路橋梁加固施工技術(shù)為主要研究內(nèi)容，在剖析該技術(shù)應(yīng)用價值的基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)及原則，旨在給予相關(guān)施工人員的工作提供幫助，并最終在提升實(shí)際公路橋梁施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效促進(jìn)國家公路橋梁建設(shè)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁;加固施工技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn);應(yīng)用原則;施工質(zhì)量

【中圖分類號】U445.72 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）01-0114-03

在長期的公路橋梁工程建設(shè)過程中，加固施工技術(shù)是確保項目建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。該技術(shù)不僅直接關(guān)系到其他施工工序的正常進(jìn)行，同時會對項目整體施工穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生較大影響。因此，對于公路橋梁工程的加固施工技術(shù)來說，其應(yīng)是一個系統(tǒng)性較強(qiáng)且需要多層次協(xié)調(diào)配合的技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，需要基礎(chǔ)施工人員和相關(guān)管理人員嚴(yán)格控制技術(shù)應(yīng)用水平，并以此保障施工的質(zhì)量和效率。在此背景下，本文結(jié)合實(shí)際工程案例，對公路橋梁加固施工技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析，這不僅符合國內(nèi)公路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展需求，也符合實(shí)際加固施工的具體要求，值得我們給予足夠重視。

1 公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用背景

1.1 開展公路橋梁加固施工的原因

（1）交通規(guī)模擴(kuò)大。近年來，基于人們生活水平的顯著提高及汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，我國人均汽車擁有量破億，而在交通量明顯提升的過程中，公路橋梁交通網(wǎng)絡(luò)除了面臨更大的交通壓力外，對自身交通承載力的要求和需求也越來越高。在此背景下，原有公路橋梁結(jié)構(gòu)體的載重能力已經(jīng)不能滿足高強(qiáng)度的交通需求，進(jìn)而使得應(yīng)用橋梁加固技術(shù)成為保障公路橋梁安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

（2）設(shè)計理念落后。近年來，我國的公路橋梁交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，但并非所有橋梁均能夠適應(yīng)現(xiàn)代交通的承載要求。相反，一些橋梁自設(shè)計至今經(jīng)歷了很長時間，在漫長的交通行業(yè)發(fā)展過程中，以往較為突出成本節(jié)約的橋梁設(shè)計理念已經(jīng)不再適用，取而代之的是更加強(qiáng)調(diào)質(zhì)量及安全的施工思想[1]。在此基礎(chǔ)上，針對一些承載力設(shè)計不足的橋梁，對其進(jìn)行加固施工成為保障其安全運(yùn)行的關(guān)鍵方法。

（3）結(jié)構(gòu)老化問題。從我國公路橋梁的實(shí)際運(yùn)行情況來看，即使是設(shè)計水平再高的橋梁，都會或多或少地受到環(huán)境因素的影響而發(fā)生老化問題，包括碳化、酸侵蝕、堿集料等，這些問題的出現(xiàn)輕則影響橋梁的使用壽命，重則會給工程的后續(xù)使用留下安全隱患。因此，為了延長橋梁的使用時間，橋梁施工人員必須通過加固施工技術(shù)來改善橋梁結(jié)構(gòu)，盡可能地減少橋梁潛在的質(zhì)量安全隱患。

（4）交通負(fù)荷問題。通過調(diào)查不難發(fā)現(xiàn)，至少有20%的橋梁質(zhì)量問題與交通車輛的超載行駛有關(guān)。其中，由于人們的交通安全意識相對淡薄，且多只看重經(jīng)濟(jì)成本，使得違法超限、超重行駛的交通問題十分嚴(yán)重，這就很容易引發(fā)交通事故，損害公路橋梁質(zhì)量，給公路橋梁的長期使用帶來影響。在此背景下，除了需加強(qiáng)管理，盡可能地減少人們的交通違規(guī)行為外，還應(yīng)采用加固施工技術(shù)及時地解決橋梁結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題，進(jìn)而保障橋梁的長期安全使用。

（5）使用壽命問題。誠然，基于國家對于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的顯著提高，我國公路橋梁交通網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)十分發(fā)達(dá)，但整體而言現(xiàn)有公路橋梁交通網(wǎng)絡(luò)仍有一部分橋梁為20世紀(jì)70年代左右修建，這些橋梁雖大都能滿足現(xiàn)代交通的運(yùn)轉(zhuǎn)要求，但其結(jié)構(gòu)與質(zhì)量已經(jīng)與新修橋梁相差甚遠(yuǎn)。因此，為確保高齡橋梁依舊能夠安全應(yīng)用，需對其進(jìn)行加固施工，并采用現(xiàn)代施工手段延長其使用壽命。

1.2 公路橋梁加固施工的意義

（1）有助于節(jié)約公路橋梁建設(shè)成本。從我國公路橋梁的運(yùn)行情況來看，即使部分橋梁已經(jīng)明顯出現(xiàn)了質(zhì)量問題，但仍舊可通過加固技術(shù)保證其安全性?；诩庸淌┕ぜ夹g(shù)的有效應(yīng)用，一方面，可使舊公路橋梁免去拆除的必要，避免橋梁拆除所致的大量人力、物力及資金投入，符合現(xiàn)代交通設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展思想;另一方面，雖然加固施工同樣需耗費(fèi)一定人力和物力，但其耗費(fèi)量通常遠(yuǎn)低于直接拆除或新造橋梁。此外，在橋梁加固后，公路橋梁能夠繼續(xù)服務(wù)于交通網(wǎng)絡(luò)，不僅有助于其剩余價值的充分發(fā)揮，同時也將進(jìn)一步延長其使用壽命，有助于緩解目前十分嚴(yán)重的交通壓力，并在為人們提供更加便捷交通服務(wù)的基礎(chǔ)上促進(jìn)各行業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)工作的高效進(jìn)行。

（2）有助于保障公路橋梁的運(yùn)行安全。在我國現(xiàn)有的公路橋梁中，受到上述多重因素的影響，其中不乏有一些橋梁已經(jīng)存在較大的質(zhì)量隱患，如果不能及時借助加固技術(shù)保障橋梁質(zhì)量，則容易引橋梁坍塌事故，影響人們的安全出行。對公路橋梁進(jìn)行加固施工，一方面可有效提升橋梁整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，保障橋梁的高壓使用，另一方面也能及時消除橋梁潛在的安全隱患，有助于降低交通安全事故發(fā)生率，并促進(jìn)交通行業(yè)的健康發(fā)展[2]。此外，基于加固施工技術(shù)本身，其與現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展理念的推廣價值保持一致，這意味著橋梁加固施工技術(shù)還會在保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等多個層面發(fā)揮巨大作用，為子孫后代構(gòu)建良好的生存環(huán)境，促進(jìn)人類社會的持續(xù)健康發(fā)展。

1.3 公路橋梁加固施工的難點(diǎn)

（1）交通干擾問題。從目前來看，想要對現(xiàn)有公路橋梁進(jìn)行加固施工，必須對橋梁路段施行一定時間的交通管制，而由于橋梁在我國交通網(wǎng)絡(luò)中的使用率非常高，因此留給施工人員的施工時間通常較短。在此背景下，如何在較短的施工周期內(nèi)較好地完成加固施工，是公路橋梁加工技術(shù)應(yīng)用的主要難點(diǎn)。

（2）結(jié)構(gòu)限制問題。對于不同時代背景下修建的橋梁，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)往往有著很大差異，而對于加固施工技術(shù)來說，其原則上不應(yīng)改變橋梁的原本結(jié)構(gòu)。因此，施工人員需對橋梁結(jié)構(gòu)知識有較高水平的掌握。但是從實(shí)際情況來看，一些橋梁的修建時間較長，不僅相關(guān)施工圖紙已經(jīng)丟失，同時橋梁結(jié)構(gòu)也給加固施工技術(shù)的應(yīng)用帶來較大的局限。

（3）施工難度問題。對于公路橋梁加固施工工作來說，其所針對的橋梁大多為已經(jīng)面臨拆除的危橋，雖然通過系統(tǒng)的設(shè)計施工能夠有效地延長其使用壽命，但總體施工難度較大，很容易在錯誤的施工設(shè)計下導(dǎo)致橋梁坍塌。同時，不同橋梁的受力情況不同，而由于施工人員水平有限，所以想要就橋梁的結(jié)構(gòu)極限進(jìn)行判斷往往存在很大的難度。

2 公路橋梁加固施工技術(shù)應(yīng)用的要求

2.1 公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用原則

（1）連接性原則。由于加固施工通常會對橋梁路面進(jìn)行改造而使橋梁存在舊路段與新路段共存的現(xiàn)象，因此需在加固施工后按照連接性原則有效地對新橋梁與舊橋梁進(jìn)行拼接，進(jìn)而保障橋梁的正常使用，避免橋梁路面不平所致的交通事故。同時，考慮到拼接縫隙存在的壓力隱患，需在加固施工后就拼接縫隙進(jìn)行壓力檢測，并采用適當(dāng)手段進(jìn)行處理，以此確保橋梁的整體使用質(zhì)量。

（2）結(jié)構(gòu)性原則。在橋梁加固施工過程中，一般不可改變原有橋梁的結(jié)構(gòu)特性，應(yīng)在基礎(chǔ)架構(gòu)上合理地進(jìn)行保養(yǎng)式加固，以免因結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致橋梁穩(wěn)定性降低。此外，在選擇橋梁加固施工方法時，應(yīng)充分考慮橋梁原本的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在不違背橋梁預(yù)期設(shè)計思路的前提下進(jìn)行橋梁的加固施工，進(jìn)而一方面充分發(fā)揮橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用價值，另一方面保障橋梁的持續(xù)正常使用。

（3）經(jīng)濟(jì)性原則。對于橋梁加固施工技術(shù)來說，其應(yīng)用最大的價值在于規(guī)避拆除橋梁時耗費(fèi)的巨大人力、物力成本，因此在使用橋梁加固施工技術(shù)時，應(yīng)秉承經(jīng)濟(jì)性原則，提前就橋梁加固施工的經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行預(yù)估，結(jié)合橋梁二次使用價值，合理地規(guī)劃橋梁的加固施工方案，并以此保障加固施工的正常進(jìn)行。通常情況下，橋梁加固施工成本一般需低于新建橋梁的70%。

（4）交通性原則。為避免公路橋梁加固施工工作給橋梁交通運(yùn)行帶來較大影響，需合理控制橋梁加固施工周期，盡可能在短時間內(nèi)完成加固施工工作。同時，考慮到超載、超限等交通問題給橋梁帶來的質(zhì)量損害，應(yīng)在橋梁加固施工完成后，由交管部門負(fù)責(zé)，加強(qiáng)對于橋梁交通情況的管理和控制，進(jìn)而保障橋梁的安全使用，避免橋梁因人為因素出現(xiàn)坍塌事故[3]。

（5）靈活性原則。在實(shí)際橋梁加固施工中，針對不同的橋梁質(zhì)量問題，應(yīng)靈活選用加固方法，保障加固施工技術(shù)發(fā)揮最大化的價值。如果橋梁基礎(chǔ)架構(gòu)存在質(zhì)量問題，應(yīng)在施工過程中定期勘察，及時針對實(shí)際情況采用相對應(yīng)的解決方法。同時，面對以往橋梁使用過程中已經(jīng)發(fā)生問題的結(jié)構(gòu)區(qū)域，應(yīng)予以特別重視，采用更加有效的加固手段。

2.2 公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

（1）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對于橋梁加固施工說，恢復(fù)橋梁質(zhì)量是其主要施工目標(biāo)。因此，在橋梁加固施工完成后，需根據(jù)相關(guān)行業(yè)規(guī)范對橋梁的結(jié)構(gòu)性能、承載能力及耐久性進(jìn)行檢測，待檢測合格后，才能允許橋梁投入二次使用。

（2）養(yǎng)護(hù)原則。在橋梁加固施工完成后，對橋梁進(jìn)行施工養(yǎng)護(hù)同樣重要。針對加固施工所致的橋梁路面積水問題，應(yīng)及時進(jìn)行排除和清理，并盡可能使路面恢復(fù)平整和清潔，在確保其滿足交通要求的基礎(chǔ)上用最短時間恢復(fù)交通。

3 公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

3.1 碳纖維加固技術(shù)

碳纖維又稱為增強(qiáng)復(fù)合材料，是一種具有較強(qiáng)抗拉強(qiáng)度且彈性可比擬鋼筋的新材料。碳纖維加固技術(shù)是指對橋梁混凝土結(jié)構(gòu)病害部位進(jìn)行碳纖維增強(qiáng)的一種加固手段，具體如圖1所示，通過應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)，不僅能夠提升公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體承載能力，還能改善橋梁混凝土材料的耐腐蝕性、耐堿性等。

3.2 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

在對橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其應(yīng)力情況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)強(qiáng)調(diào)以外部設(shè)置應(yīng)力鋼筋來分散橋梁結(jié)構(gòu)的壓力，能夠有效降低橋梁承載的負(fù)荷力，避免橋梁結(jié)構(gòu)在長期的高壓下出現(xiàn)的變形的問題，有助于防止橋梁裂縫的出現(xiàn)，并能改善橋梁的整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.3 橋面加固技術(shù)

以鋼筋混凝土新路面代替原有的舊橋面，這是橋面加固技術(shù)的主要技術(shù)原理。在橋面加固技術(shù)的應(yīng)用過程中，施工人員只需針對破碎路面進(jìn)行更換即可，不僅能夠有效提高橋梁路面的承載力，而且能避免橋梁路面的不平整所致的各種交通安全事故，有助于保障橋梁交通的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4 增補(bǔ)樁基礎(chǔ)加固施工技術(shù)

在傳統(tǒng)公路橋梁中，由于受到多重因素的影響，橋梁基礎(chǔ)樁極易出現(xiàn)左右傾斜問題，進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能。對此，可采用增補(bǔ)樁基礎(chǔ)加固施工技術(shù)，設(shè)置鉆孔樁及鋼筋混凝土預(yù)制樁來擴(kuò)充橋梁結(jié)構(gòu)的承受面，進(jìn)而保障橋梁承載性能，提高其使用質(zhì)量。

3.5 灌漿法加固技術(shù)

針對橋梁地基常見的裂縫問題，灌漿法加固技術(shù)不失為一種非常有效的加固施工手段[4]。該技術(shù)一般通過混凝土灌注來改善橋梁的地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不僅能夠有效提升橋梁物理層的承載力，同時也能降低橋梁表面的沉降，有助于保障橋梁的正常使用，并延長橋梁的使用壽命。

4 公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 提高施工技術(shù)人員的素質(zhì)

在公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，施工技術(shù)人員的素質(zhì)會直接影響加固施工的整體施工質(zhì)量，因此需進(jìn)一步提高基礎(chǔ)施工人員的施工質(zhì)量意識，使其充分認(rèn)識加固施工對橋梁使用的重要影響，不斷規(guī)范施工操作，并以此提高整體施工質(zhì)量。

4.2 完善施工技術(shù)操作規(guī)范

基于多樣化的公路橋梁加固施工技術(shù)，應(yīng)進(jìn)一步就其技術(shù)操作規(guī)范進(jìn)行健全，在更加系統(tǒng)、更加科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求下不斷提高施工質(zhì)量。同時，施工過程中要加強(qiáng)管理，不斷規(guī)范施工人員的施工行為，并構(gòu)建完善的現(xiàn)場監(jiān)督機(jī)制，在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效提升施工效率，確保橋梁加固施工按時完工。

5 結(jié)語

綜上，本文詳細(xì)分析了公路橋梁加固施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)和內(nèi)容，針對加固施工技術(shù)的重要應(yīng)用價值，只有進(jìn)一步加強(qiáng)施工隊伍管理，不斷規(guī)范施工技術(shù)操作，并依托健全的現(xiàn)場管理制度改善施工水平，才能確保加固施工技術(shù)充分發(fā)揮作用，提升公路橋梁加固施工質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張濤.橋梁維修加固工程竣工驗(yàn)收方法研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2013（5）：22-25.

[2]周泳濤，鮑衛(wèi)剛，劉延芳，等.橋梁加固工程關(guān)鍵技術(shù)研究[J].橋梁建設(shè)，2010（6）：55-58.

[3]劉立剛.混凝土橋梁粘貼加固技術(shù)的研究進(jìn)展[J].公路，2003（5）：116-118.

[4]張海華，劉宏剛，甘一鳴.基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用研究[J].公路，2016（9）：155-161.