橋梁加固技術探索

摘要：隨著經濟的發展，公路交通量也不斷增加，公路橋梁負荷日趨加重，而公路橋梁本身在施工過程中受到一些難以控制的不利因素的影響，在建成運營中又受到風、雨、水流的侵襲，溫度、濕度變化的影響，通過車輛荷載及沖擊的作用，甚至遭到地震、船舶撞擊的嚴重損害，使得其承載能力與交通需求的矛盾日益突出。

關鍵詞：橋梁；加固

中圖分類號：TD265.2文獻標識碼：A

橋梁作為交通運輸的樞紐，直接影響著交通的流量和荷載。當它投入使用一定時間后，往往由于設計的局限和施工的欠缺，使其難以適應日益繁重的交通量，而且隨著運輸設備的高速發展和車輪負載的不斷增長，使橋梁常常處于超負荷運行的狀態，從而逐步成為交通運輸線上的“瓶頸”。

因此，為了維持橋梁的正常營運，盡量保持和延長橋梁的使用壽命.對橋梁結構物進行經常性的養護維修是非常必要的。當橋梁結構物無法滿足承載能力、通過能力(如荷載標準提高、原結構嚴重損傷從而承載能力降低、橋而過窄妨礙車輛暢通)等要求時，則需對橋梁進行必要的補強加固、拓寬等技術改造。

1 橋梁的維修整治

橋梁的維修整治或稱養護維修主要是對危害橋梁正常營運的部分進行修繕工作。例如橋面鋪裝層、橋面伸縮縫裝置、橋面防水設施、橋梁主體結構(如鋼筋混凝土橋梁等的混凝土裂縫等)的缺陷，都會影響橋梁的正常營運及使用壽命，嚴重的甚至直接導致橋梁承載能力的降低。因此。在橋梁使用過程中對其進行經常性的維修整治是不容忽視的一項工作。橋梁技術改造的工作重點，往往是針對橋梁的主體結構，但同時也必須對影響橋梁正常使用的其他部分進行維修整治。

2 橋梁的技術改造

橋梁結構的安全度是以結構的強度、剛度、穩定性及耐久性等指標來衡量的，也就是說，橋梁結構必須滿足基本的承載能力功能的要求。橋梁結構應具有足夠的強度，以承受作用其上的荷載，使橋梁結構構件或其連接構造不致產生破壞;結構各部分應具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產生過大的撓曲變形;構件的截面必須有適當大小的截面尺寸，以使其在承受荷載時不發生屈曲而喪失穩定性.對橋梁結構物不僅要保證結構具有整體強度、剛度及穩定性，而且必須保證結構各組成構件具有足夠的強度、剛度及穩定性，同時結構物必須具備良好的工作性能及足夠的耐久性。但是，橋梁結構由于作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、制造與施工質量的分散性以及計算假定的近似性等原因，其實際安全度往往是一個不確定值。有的橋梁由于設計與建造年代久遠，原設計荷載標準偏低，現時運行重車增多、行車密度增加而不適應;有的橋梁由于采用的橋型結構不當或設計計算假定不盡合理，導致結構實際受力狀態與計算假定不完全相符;有的橋梁在施工時由于質量控制不嚴、管理不善而造成不應有的缺陷;有的則因不注意經常性的檢查、維修整治導致結構產生缺陷而不能維持正常的工作條件等。

3 橋梁加固措施

為適應橋梁對抗震的要求，針對震害所出現的各種薄弱環加強橋梁構造以提高橋梁抗震能力，顯然是有重要意義的。

3.1 橋梁杭震的構造要求

3.1.1 對簡支梁、連續梁、系桿拱等梁式體系，必須設置阻止梁墩橫橋向相對位移的構造，阻止梁的橫向位移。

3.1.2 對懸臂梁和T形剛構除采取上述措施外，還應采取阻止上部結構與上部結構之間出現橫橋向相對位移的構造措施。

3.1.3 對活動支座，均應采取限制其位移、防止其歪斜的措施。

3.1.4 對簡支梁應采取措施防止地震中落梁，如采用螺栓連接，鋼夾板連接，以及將基礎置于可液化層一定深度等措施。

3.1.5 對于樁式墩和柱式墩，樁(柱)與蓋梁，承臺聯接處的配筋不應少于樁或柱身的最大配筋。

3.1.6 對于磚石、混凝土墩臺，應考慮提高墩臺帽與墩臺本身以及基礎聯結處，截面突變處和施工處的抗剪強度。

3.1.7 橋臺胸墻應予加強，在胸墻與梁端部之間，宜填充緩沖材料，如瀝青，油毛氈等。

3.1.8 磚石、混凝土墩臺和拱圈的最低砂漿強度等級應按現行公路橋涵設計規范規定的要求提高一級使用。

3.1.9 不論為梁式橋、拱橋盡量避免在不穩定的河岸修建，并應合理布置橋孔。避免將墩臺布設于在地震時可能滑動的岸坡突變處。

3.1.10 大跨徑拱橋的主拱圈，宜采用抗扭剛度較大，整體性較好的斷面型式，如箱形拱、板拱等。當主拱采用組合斷面時，應加強組合截面的連接強度，對雙曲拱橋應加強肋波間的連接。

3.1.11 大跨徑拱橋不宜采用二鉸和三鉸拱，當小跨徑拱橋采用二鉸板拱時，應采取防比落拱構造措施。

3.1.12 磚石、混凝土腹拱的洪上建筑，除靠近墩臺的腹拱采用三鉸或二鉸外，其余腹拱宜采用連續結構。

3.1.13 拱橋宜盡量減輕拱上建筑的重量。

3.1.14 剛性地基烈度為9度(地震動峰值加速度系數≥0.4g)時，或非剛性地基烈度為7度(地震動峰值加速度系數0.1～0.15g)時的單孔及連拱橋與端腹孔均應采取防止落拱構造，包括加長拱座斜面，設置防落牛腿以及將主拱鋼筋伸入墩臺帽內。

除上述外，還要加強施工質量管理。

3.2 橋梁杭震加固的原則

在烈度為8度(地震動峰值加速度系數0.2～0.3g）及8度以上的地震區，公路橋梁均應局部加強其抗震薄弱環節。

重要大跨徑橋梁作重點加固，一般性橋梁作一般性加固。

3.3 梁式橋的抗震加固

防止順橋向(縱向)落梁的抗震措施主要有:增設擋塊和加強胸墻，橋臺加固擋板，用H形卡架和三角形支架加固，墩帽上設置活動支座端擋塊等。

防止橫橋向落梁的抗震措施主要有:用鋼絲繩橫向連接加固，邊主梁外側設置擋塊或擋桿，邊主梁外側設鋼支架加固等。

防止支座破壞的主要措施有:寬蓋梁上設置支座擋塊，U形承托支座加固，一字形承接支座加固，兩支座用鋼筋縱向連接加固等。

3.4 拱式橋的杭震加固

對雙曲拱橋因其連接部位較多，如拱肋和拱波的連接，拱肋和橋墩(臺)的連接，拱上建筑和拱圈連接，這些薄弱環節，亦應預以加固。其主要抗震措施有:拱肋與拱波之間用鋼筋混凝上補強，拱頂上部用鋼筋混凝土加固，或用加勁鋼及剪力撐法，對拱腳用鋼筋混凝土加固等。

3.5 墩臺和基礎的杭震加固

基礎在設計或修建時沒考慮增加地震因素時，應采取以下加固措施:對于擴大基礎，可采用外加固圍裙的方法進行抗震加固。加打木樁澆筑混凝土增大基礎底面積。對于樁基礎采用加筑圍裙式條形基礎。在一般沖刷線以下，橋臺前端加高斜撐。樁墩兩側加設斜撐加固。對于排架樁采用橫斜撐加固。對斷面薄弱處采用擴大橋墩斷面加固法。臺后土壓力較大時，可在臺后加建擋墻。于臺前增設扶壁加固，其基礎埋深一般在沖刷線以下1m。地震造成臺后沉陷，用臺后增設橋孔來穩定橋臺。臺背兩側出現坍塌時，改建成U形臺，從而加固臺身以穩定土坡。

結束語

公路橋梁結構缺陷的種類很多，產生的原因也很復雜，因各種橋梁的結構類型、地基類型、材料種類、施工質量、通行車輛、管理養護工作等的不同而千差萬別。對于這類缺陷，查清后就必須及時加以處理，或者進行修補加固，或者報廢重新澆筑。

參考文獻

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[2]張勁泉.橋梁維修與加固手冊.2007.

[3]張萬明.建筑物整體移位技術研究與工程實踐.2009.