市政路橋加固與改造設計要點

黃志剛

（南昌市新建區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院，南昌 330100）

1 引言

社會經(jīng)濟快速發(fā)展，交通運輸對于維持社會各行各業(yè)良好運轉(zhuǎn)有著重要的意義，由于車輛頻繁出現(xiàn)多種超載因素，給城市的交通運輸帶來了更大的壓力。在這樣的情況下，需要不斷對路橋工程設計要素進行分析，并找到有效的加固措施，在提高路橋工程施工質(zhì)量的同時，增加工程使用的安全性和長久性。

2 當前市政路橋中存在的問題分析

2.1 路橋裂縫問題

隨著路橋工程投入使用時間的延伸，以及車輛超載現(xiàn)象頻繁發(fā)生等因素，路橋工程會逐漸出現(xiàn)裂縫問題，這也是大多數(shù)路橋工程都會遇到的情況。這些裂縫如不及時加以處理，任其長期發(fā)展，則會對路橋的結(jié)構(gòu)安全造成很大影響，從而影響路橋的使用功能。造成路橋工程裂縫出現(xiàn)的原因有很多，比如：道路和橋梁的不均勻沉降、車輛超載以及施工質(zhì)量等各種原因，并且每一道裂縫都能或多或少讓工程受到損害。當路橋工程出現(xiàn)比較嚴重的裂縫問題時，裂縫會隨著路橋結(jié)構(gòu)的受損逐步發(fā)展成網(wǎng)狀的裂縫，這樣會給路橋工程實際的使用過程帶來嚴重影響，導致車輛的行駛過程充滿安全隱患，無法保證人們的人身安全。同時，裂縫還會對路橋工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋產(chǎn)生破壞，導致工程整體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而影響工程使用的壽命【1】。由此可見，如果不能及時處理路橋工程中出現(xiàn)的裂縫問題，那將會對社會和人們生活帶來嚴重的危害。

2.2 混凝土毛細孔隙與內(nèi)部氣泡問題

混凝土是路橋工程施工過程中必不可少的組成部分，混凝土澆筑時,如果無法保證均勻攪拌以及振搗密實，就會在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣體，這些氣體會逐漸轉(zhuǎn)變成毛細管孔隙或者是內(nèi)部的氣泡，從而讓一些空氣和液體更容易往混凝土的內(nèi)部滲透。長此以往，會給混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可估量的破壞，降低了路橋工程整體的強度。

2.3 地面剝蝕和地基下降

隨著交通運輸工程的不斷發(fā)展，路橋工程的負載能力增大，在自然侵害和外力作用下，路橋工程的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，很多地基因為負載過重，逐漸出現(xiàn)地基下沉的情況。同時，因為路橋工程長期受到超載的壓力、汽車的碰撞和雨水的侵蝕等各種外力作用，導致路橋的表面容易出現(xiàn)蜂窩孔、露石等現(xiàn)象，如果不能及時處理這些問題，那么，發(fā)生剝蝕的部位就會越來越大，進而嚴重破壞市政路橋工程的結(jié)構(gòu)，不僅影響了工程的使用性能，還降低了其使用的壽命【2】。

3 市政路橋加固改造設計的技術(shù)要點

3.1 加強地基處理

3.1.1 深層攪拌

采取深層攪拌的方式對地基進行加固處理，通常采用水泥固化劑或者是漿料為原料，攪拌時還可以對攪拌裝置進行輔助。比如，在對橋臺臺后路基工程進行加固改造的過程中，需要利用機械攪拌機上的葉片對原材料進行攪拌，同時仔細清除掉無關(guān)的物質(zhì)，從而讓軟土地基向具有更好性能的復合型地基進行轉(zhuǎn)化，極大地提高了橋頭軟土地基原有的承載能力，最大限度地降低了路面發(fā)生不均勻沉降等問題，有效增強了路邊坡穩(wěn)定性能，避免橋頭出現(xiàn)跳車的情況【3】。

3.1.2 砂樁加固

利用砂樁加固的方法來對路基的軟土地基進行加固處理，適用的場所大多是雜填土和砂土等環(huán)境中?？梢圆扇≈脫Q地基土或者是豎向排水等方式來對地基進行有效加固，在實際的施工操作過程中，后期的沉降量會逐漸減少。同時，可以與附近作業(yè)的實際情況相結(jié)合，并采取輔助預壓或者是超壓等科學的方法來有效提高地基的強度，從而讓地基的穩(wěn)定性得到更好的保障。

3.2 截面加固法

當橋梁工程的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載能力不足或者強度受限的時候，需要對路橋工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行有效加固。在增加截面的過程中，可以適當?shù)丶雍駱蛎姘寤蛘咴黾又髁旱膶挾扰c高度，對截面進行加固的方法比較簡單，適用于一些跨度比較小的市政路橋工程。采用截面加固法來對路橋工程進行加固改造，可以很好地提高工程的承載能力與相關(guān)強度【4】。同時，在使用這種方法的過程中，需要綜合考慮單體支撐橋墩能夠承載的作用力相關(guān)標準，并了解工程的主梁跨度與厚度。除此之外，與橋梁所設計的承載力實際情況進行有效結(jié)合，從而讓截面的厚度和寬度得到更合理的增加，如果盲目增加，則會因為橋梁恒載的增加而使橋梁所具有的承載力強度降低。

3.3 抗拉補強材料粘貼加固法

在路橋工程營運中，如果出現(xiàn)交通流量超過既定限度，就會導致橋梁工程的主梁承載力不夠。在這種情況下，可以合理利用錨栓或者是黏結(jié)劑，使用鋼板與具有高強復合能力的碳纖維，對橋體結(jié)構(gòu)中的一些受力和薄弱部位進行有效的粘貼錨固，進而可以與橋體進行更好的結(jié)合。換句話說，就是用鋼板或碳纖維材料來替代以往的鋼筋材料，在一定程度上可以提高主梁的承載能力。采用這種方法進行施工不會破壞路橋工程的原有結(jié)構(gòu)，并且施工簡單、工期較短、質(zhì)量容易得到控制。

3.4 抗震加固技術(shù)

所謂的抗震加固技術(shù)，主要是在地震發(fā)生之前對相關(guān)的路橋工程進行加固改造處理，能夠有效防止工程構(gòu)造發(fā)生脫落、沖刷以及液化等情況。對于不同的震害狀況而言，可以有相應的加固技術(shù)措施。第一，就路橋工程的上部結(jié)構(gòu)以及橋梁脫落等情況來說，可以采取隔離或消減震害的措施，在支座、橋梁的主體和墩臺之間連接處增強結(jié)構(gòu)的柔性與阻尼，從而有效降低橋梁工程對于地震所產(chǎn)生的反應，再利用地震所產(chǎn)生的強大作用力，給橋墩的彈塑性帶來形變，可以在一定程度上減少地震能量，進而實現(xiàn)降低震害的目標【5】。同時，在梁端、伸縮縫等上部的接縫部位安裝連梁、拉桿或者是擋塊等裝置，來減少發(fā)生落梁震害的概率。

除此之外，就支座與支撐連接處發(fā)生的震害而言，現(xiàn)如今使用的方法是將支撐面寬度增加，以及在相鄰簡支梁間增添進行縱向約束的裝置。對于下部結(jié)構(gòu)處發(fā)生的震害來說，可以通過進行延性的設計來有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎延性和抗剪強度，盡可能減少因橋墩彎曲或剪切而造成的震害情況。就目前而言，對橋墩進行加固的技術(shù)包括截面加固、鋼板加固和碳纖維加固等，對沒有鋼筋的混凝土路橋結(jié)構(gòu)來說，很有可能會出現(xiàn)脆性破壞的現(xiàn)象，因此，需要在路橋結(jié)構(gòu)上進行抗震加固，可以讓混凝土襯套與鋼板襯套的方法得到合理實施，并把襯套和既有的橋墩組成一個相對完整的整體。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著社會科技水平的不斷提高，各種新型的技術(shù)與工藝獲得了更好的發(fā)展，而一些對路橋工程進行加固改造的新技術(shù)，因為具有高效、實用的特性而得到了廣泛應用。這些技術(shù)不僅能夠保障路橋工程的質(zhì)量，還能夠保持良好的工作效率，提高了工程使用壽命。因此，在進行市政路橋工程設計的過程中，需要重點對工程的加固改造要點進行分析，從而在一定程度上推動市政路橋工程的健康發(fā)展，并促進社會的可持續(xù)發(fā)展。