公路橋梁的加固技術(shù)與施工工藝研究

吳繼康

(新疆筑路機械廠公路工程處)

1 公路橋梁加固的原因與工藝探析

雖然說路橋建設(shè)在我國已經(jīng)有很長的歷史，但是目前投入到交通運輸中使用的大多是建國以后我國興建的，特別是在改革開放以后，我國的經(jīng)濟發(fā)展進入一個全盛的時期，經(jīng)濟狀況的好轉(zhuǎn)使得交通運輸壓力增大，無論是新建的路橋還是之前的舊建筑，都承載著很大的荷載量。與不斷增加的載重等級不相適應(yīng)，在一段時間內(nèi)，我國在路橋建設(shè)中提出了節(jié)省材料的基本原則和理念，為了節(jié)省材料，在設(shè)計上和施工上都有所簡化，這樣直接導(dǎo)致的后果就是橋梁的安全性能降低，橋梁的耐久性差。除了這個原因外，在路橋建設(shè)中，設(shè)計不當或者在施工工程中欠缺控制，也是導(dǎo)致問題出現(xiàn)的重要原因。

針對這些問題，為了實現(xiàn)資源價值的最大化，也為了交通運輸?shù)谋憬荩覀兺ǔＪ菍@些出現(xiàn)病害的公路橋梁進行加固。加固不是盲目進行，它必須在一定的原則、設(shè)計方案的指導(dǎo)下進行，最基本的要求就是進行加固的時候必須充分的考慮原橋的特點，原橋的結(jié)構(gòu)、造型等不應(yīng)該有大的改變，具體原則包括:(1)進行加固的重點必須保證下部結(jié)構(gòu)有足夠的潛力，也就是加固以后能夠承載重噸的單車，在加固的過程中，不能盲目的為了增加下部潛力進行補強，必須考慮到加重物是否會對原橋產(chǎn)生影響。(2)進行加固應(yīng)當盡量的保持原有的凈空，必須保證構(gòu)件表面的光滑，重視加固以后的橋梁美觀指數(shù)。這是我們在進行公路橋梁加固過程中應(yīng)該遵守的基本原則。

2 當前公路橋梁的缺點分析

造成當前公路橋梁病害的原因很多，早期的工程設(shè)計標準低，大部分橋梁施工的時間較早，當時的設(shè)計標準僅能滿足特定歷史條件下的交通運輸要求。而這樣的標準放在今天來看，顯然是無法適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展和車輛通行要求目標的。例如，我國橋梁設(shè)計規(guī)范得到了一系列的完善改進，其中設(shè)計荷載從原來的汽車六級、汽車八級、汽車十三級，逐步躍升到十五級、二十級，甚至更高的超二十級。盡管公路橋梁設(shè)計荷載標準一再提高，但隨著道路交通需求的增長，設(shè)計標準還有提高的趨勢。

對公路橋梁進行加固改造，首先就要對橋梁狀況進行必要的檢測，檢測主要包括以下兩個方面的內(nèi)容，一方面是對原橋的技術(shù)狀況、損傷程度和缺陷嚴重程度進行評估，在此基礎(chǔ)上進行深入到現(xiàn)場的全面調(diào)查，然后根據(jù)相關(guān)資料查明不利因素的產(chǎn)生原因，即正確的評估橋梁現(xiàn)狀;另一方面就是對原橋進行荷載試驗，荷載試驗是對橋梁本身直接進行的一項加載測試，荷載測試得到一些理論上難以得到的數(shù)據(jù)，還可以直觀的觀測原橋在試驗荷載下的工作狀態(tài)，以此來判斷橋梁的狀態(tài)就更為準確。

檢測完成就可以基本判定原橋的現(xiàn)狀，然后就可以結(jié)合理論方案來進行理論上的計算，即計算原橋在按照加固改造后可以有的承載能力，這可以通過改變橋梁結(jié)構(gòu)的圖式來實現(xiàn)，比如可以改簡支梁為連續(xù)梁、變懸臂梁為連續(xù)梁等。也可以通過增大橋梁的斷面來實現(xiàn)，這一方式的不利之處在于其不可忽略的自重會抵消其提供的承載力，而且還可能會引起新舊斷面結(jié)合不良的狀況。在實際工程中，就需要綜合考慮原橋的實際情況，綜合分析其相對偏重的需求來進行方案的選擇。

3 公路橋梁加固的施工方法

對公路橋梁進行加固，應(yīng)當根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境采取不同的措施，但是總體來講，比較常見的應(yīng)用在公路橋梁加固工程中主要有以下幾種。

(1)塞縫灌漿。塞縫灌漿就是將按照一定比例進行配制的水泥漿通過噴漿機加壓灌入到原橋結(jié)構(gòu)上的縫隙中去，以此來填補裂縫，同時可以避免混凝土內(nèi)部的鋼筋在空氣中氧化銹蝕影響橋梁的穩(wěn)定。這一方法多用于對于橋體縫隙的填充，在實際工程中使用的較為普遍，而且效果是滿足工程要求的。灌漿的類型有很多種，常用的有水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿和水泥漿等，具體使用哪一種則要根據(jù)實際的工程需求來決定。通常來說，水泥漿和水泥砂漿造價低且效果好，常用于石砌墩，環(huán)氧樹脂漿多用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和橋面裂縫。灌漿的具體做法一般用水泥砂漿勾縫，等勾縫強度達到要求后，就可以開始進行灌漿。

(2)原橋上部結(jié)構(gòu)加固改造具體技術(shù)方法與措施。①增大橋體截面和加固鋼筋結(jié)構(gòu):這種方法多用于梁橋和拱橋，就是在梁的底面或是側(cè)面來加大橋體的尺寸，以此來提高梁的有效強度，從而提高橋體的承載力。②粘貼鋼板進行加固:使用粘結(jié)劑將鋼板粘結(jié)在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣部分或薄弱部位，來替代橋體承受拉力，相當于用鋼板來替換補強鋼筋，以此提高橋梁的承載能力。③改變橋體結(jié)構(gòu)的受力體系:用更為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式來替換原有的相對簡單和不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，如用連續(xù)梁替換簡支梁。這種替換方式要在橋下進行施工，如果是在通航河道，就會影響到通航，在這些方面要給予考慮和處理。④增加縱梁進行加固:橋體狀況比較好的時候，就可以直接增加承載力，較好的縱梁來和原梁一起來承載載荷，由于新舊梁的共同作用，原有梁的載荷能力就會大大增強，使得整個橋梁的強度有保障。⑤橋面補強層加固:這種方法相對而言簡單易操作，因此在實際工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用，具體就是在梁頂上鋪一層鋼筋混凝土層，這通常會先鑿掉原有的原橋橋面，以保證新鋪的混凝土層能和原橋體成為一個完整的整體。⑥混凝土加固:可以在鋼筋網(wǎng)受噴面上用噴射機械將混凝土混合料進行連續(xù)噴射，在凝結(jié)硬化后就可以形成穩(wěn)定的鋼筋混凝土，從而有效的增大橋梁的承載力。

(3)原橋下部結(jié)構(gòu)加固改造具體技術(shù)方法與措施。原橋下部結(jié)構(gòu)的加固沒有上部改造那樣普遍，如果是基礎(chǔ)上出現(xiàn)的不足，如基礎(chǔ)的承載力達不到要求或者是基礎(chǔ)的埋深沒有達到要求深度時，可以通過擴大基礎(chǔ)來進行加固。如果是墩臺基礎(chǔ)的深度不足，或者是外力作用使得樁基礎(chǔ)歪斜，則可以通過增補樁基來進行加固。如果是墩臺外部開裂或破損等狀況，則可以直接對墩臺進行加箍或是加護套來進行加固。還可以使用建擋土墻的方法來處理外力導(dǎo)致橋臺歪斜的情況。

(4)原橋表面架構(gòu)加固改造具體技術(shù)方法與措施。橋面上出現(xiàn)的問題主要就是開裂和剝離等不良狀況。對于鋼筋混凝土橋而言，這會加劇橋體內(nèi)鋼筋的銹蝕速度和程度，從而大大減弱橋體的穩(wěn)定性;對于石拱橋而言，橋面的開裂會導(dǎo)致橋面雨水的大量下滲，極大的增大了橋體內(nèi)填料的含水量，影響橋體的穩(wěn)定;再者就是橋面的凹凸不平會影響橋上車輛的運行狀況，于此同時橋體自身還會因為震動而更加的不穩(wěn)定。工程中，要根據(jù)橋體的實際環(huán)境狀況，選擇性的采用加固改造方法，對于年代久遠且狀況較差的原橋，采取較為徹底的拆除修復(fù)，對于問題相對較小的，就可以相對簡單的加鋪瀝青碎石層即可。

4 結(jié) 語

通過以上的討論以及實際中的工程實例可以說明，對于原橋梁采取適當?shù)募庸碳夹g(shù)和改造方案，是可以恢復(fù)甚至是提高橋梁的承載能力的，以此來延長舊橋梁的使用壽命也是切實可行的，這即可以從一定程度上減少了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入、也可以節(jié)約大量的建筑原材料，實現(xiàn)工程與環(huán)境的和諧。但原橋的加固改造還是一項工藝復(fù)雜、風(fēng)險較高的工程，在設(shè)計和實施時均不可掉以輕心，必須正確的對橋梁狀況進行評估，在此前提下再用合理有效的加固技術(shù)對原橋梁進行有效的施工。

［1］王斌，李力科. 公路工程中的舊橋加固［J］. 黑龍江科技信息，2009，(17).

［2］張學(xué)智. 淺談公路橋梁養(yǎng)護［J］. 科技信息，2009，(11).

［3］孫小艷，莫喜晶. 鋼筋混凝土桁架拱橋病害分析及加固技術(shù)［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008，(S1).

［4］馬琳，趙興中，王芳. 淺談橋梁加固［J］. 城市道橋與防洪，2010，(9).