橋梁的加固設計與施工技術

摘 要：隨著我國交通運輸的快速發展，需要運輸的貨物的重量越來越大，對橋梁工程的施工要求也越來越高，而橋梁工程在使用的過程中，有很大一部分橋梁受到損壞，在安全方面有很多隱患存在。現通過實際案例來探討橋梁的加固方法和施工技術。

關鍵詞：橋梁加固；加固設計；施工技術

在我國經濟的飛速發展下，很多早期修建的公路已經無法滿足經濟快速發展的要求，有比較大的安全隱患存在，出現了承載力不足，公路橋梁實際負荷超出了承載能力等情況，影響了公路的安全使用，需要做好現有公路橋梁的加固工作。本文通過實際案例對橋梁的加固設計和施工技術進行探討。

1 工程簡介

某橋梁是建筑材料外運的主要通道，橋梁路線都在公切點上相交，整個橋梁處于比較緩和的曲線上，所以，橋梁的斜度在不斷的發生變化，橋面的凈寬為16m+2×0.5m，孔跨布置為25+2×0.5m的鉆孔灌注樁組合橋梁。在我國經濟的快速發展下，此橋梁的交通量迅速增加，超限、超載車輛很多，嚴重損壞了橋梁的上部結構，特別是橋面鋪裝和橋面板的損壞很嚴重，直接影響了車輛的安全。

2 分析病害

由于橋梁橋面的厚度只有20cm，橋面使用混凝土標號也很低，各種超限車輛和通行超載車輛很多，導致橋梁在2010年出現了橋面板貫穿坑洞，在2011年跨橋面板中部又出現了面積為0.85×0.95m的貫穿的坑洞。由于右邊通車的車輛很多，再加上瀝青出現了老化，導致各個指標和性能明顯降低，在右邊橋面下出現了大面積局部淺坑槽嚴重破損。此橋經過過年的運營后，四號橋臺的右側的伸縮縫橡膠條出現了漏水、掉落和破損的情況。車輛撞擊到防護欄，導致鋼管上部的支架開裂，護欄出現了露筋、破損的情況。主拱肋出現了多個縱向裂縫，裂縫的長度在2m左右，有些裂縫在側面和肋底面閉合，并有砼脫落的情況，將裂縫鑿開后發現，鋼筋受到了嚴重的腐蝕，主肋拱腳段肋段邊砼出現了嚴重的裂縫，裂縫呈環向、橫向閉合。腹拱板都出現了縱向裂縫，尤其是腹拱跨中斷裂縫非常密集，最寬處的裂縫在2cm左右，橫墻結構為現澆砼結構，在四號和五號腹拱前后的橫墻都出現了豎向裂縫，裂縫的寬度在0.9～2cm，在腹拱板端頭位置有地下水下滲的情況，墻頂部出現了嚴重的碳化，質地比較疏松，在腹拱立a有豎向應變裂縫存在，砼出現了碳化。

3 設計加固方案

3.1 橋面原鋪裝面和伸縮縫的具體情況

通過進行現場調查，此橋孔跨布置了一個25+2×30+24米的鉆孔灌注樁，整個橋梁的長度為119m，橋面的凈寬度為16m，橋梁的兩側為2×0.5m的防撞護欄，使用標號為C30的混凝土進行橋面板的澆筑，混凝土橋的厚度為20cm，使用瀝青混凝土鋪裝橋面，厚度為5cm，在四號和一號橋臺設置毛勒式GQF-C80型伸縮縫，由于該橋位于兩個圓曲線的公切點上，無法確定橋面橫波的I值，需要在墊塊上進行調整。

3.2 加固方案

3.2.1 加固橫墻和主拱墩的施工方法

在加固主拱墩和橫墻時，要鑿除豎向斜向段和橫墻豎向段的開裂縫，完全鑿除以后布設鋼筋，然后澆筑混凝土，使用聚合物砂漿修補一些比較細小的裂縫，將缺失臺帽處的碳化層和軟弱層鑿除，使用鋼筋砼對厚度比較大的地方進行修補，對于厚度比較小的部分使用環氧砂漿進行修補。

3.2.2 加固主拱肋和橫隔板的方法

增加拱肋的截面積，并使用半包圍的結構形式對新增加的部分進行加固，也就是使用C40鋼筋砼對拱肋的三面進行環包，橋臺前墻寬度要增加20cm，延伸到橋臺的基礎頂面。

3.2.3 橋面和腹拱的加固

首先要將橋面和腹拱拆除，然后預制厚度為30cm的C30鋼筋砼拱板，對原有的腹拱板進行替換。使用水泥穩定粒料進行腹拱填料的填筑，使用厚度為15～20cm的鋼筋砼橋面在橋面進行鋪裝，對人行道和欄桿進行重新預制，按照原橋面的標高對高度進行控制。

3.3 施工中的重點和難點

根據設計的橋梁加固方案，對施工現場設備、技術、資金、工期等方面的因素進行考慮，施工難度大，細節部分施工困難。施工的重點主要有以下幾個方面：（1）在加固主肋時，需要對設備的使用、平臺的安裝、材料的運輸等問題進行解決。（2）在對橋梁的主肋進行加固時，使用模板的方法是施工的難點。（3）在進行主肋砼的澆筑時，要將材料的密實工作作為重點，特別是頂部材料的密實工作。（4）處理拆除過程中遇到的各種問題。

3.3.1 橫隔板和主拱肋的加固

在加固主拱肋時，主要是對原肋截面進行加固，使用厚度為10cm的砼進行三面環包，并對鋼筋的強度進行提升，提高橫隔板的截面，由于此橋的河道比較深，漲水和跌水都比較快，無法單獨進行支架的搭設，在拱肋底部進行砼的澆筑有比較大的難度，因此決定使用吊架和拱頂兩端搭設的支架共同構成施工平臺，吊架在主拱下進行豎向和水平移動，從而對施工過程中的問題進行解決。使用錨固鋼筋對橫隔板現澆砼模板和主肋進行固定。在主肋施工的過程中，要一次性澆筑一片主肋，按照3、1、4、2的順序澆筑肋片，在對主肋砼的澆筑時，要同時澆筑所有和主肋交叉的橫隔板模板，對隔板上的施工縫予以保留，縱向鄰近橫隔板施工縫之間的距離要控制在0.3m左右，橫隔板澆筑長度控制在0.5m左右。在澆筑主肋時，要等對稱均勻后方可進行施工。

在制作和安裝吊架設備時，要使用型號不同的角鋼和槽鋼進行吊架的焊接，將兩個吊架和鋼管連接起來，共同組成一個可以隨意移動的吊掛單元，設備的結構圖和形狀圖如圖1所示。為了使吊架可以水平移動，使用鋼絲繩將其吊在橋腹拱立柱帽頂的槽鋼上，為了可以垂直對吊架進行移動，使用手搖轱轆對其進行控制。

圖1 設備的結構圖和形狀圖

在橋兩端的旱坡和淺水區域搭設長度為15m的支架，使用鋼管對吊掛和支架進行連接，構成一個施工平臺，一共使用的吊架數量為五個。在清洗橫隔板鑿毛和主肋時，要先將原構件存在的問題的部分去除，然后使用鋼絲刷清理混凝土表面的碎渣、泥土、灰塵和油污，用鑿子將混凝土的表面鑿毛，并露出骨料，鑿成凹凸差在6mm以內，間距為3cm的小坑，然后，使用清水講坑清洗干凈，利用鋼刷對小坑進行清洗，最后清除干凈混凝土的碎渣。使用水泥凈漿在老砼的表面進行涂抹，涂抹的厚度為1～2mm即可。

3.3.2 加固立柱和腹拱橫墻

（1）維修橫墻的細小裂縫和腹拱立柱。對于這個部分，在維修的過程中，要順著裂縫的方向講裂縫砼鑿除，直到沒有裂面存在后，使用環氧砂漿進行修補。（2）在加固橫墻斷開裂部分時，首先使用人工鑿除的方法將破損部分和斷裂部分鑿除，然后沿著墻的方向將鋼筋植入，然后進行箍筋和豎向筋的安裝，并將砼澆筑到設計高度。（3）維修和調節立柱橫墻頂面的高度。該橋講橋面的標高作為控制點，由于標高調整的位置位于腹拱橫墻立柱的頂部，在將頂部的缺陷砼鑿除后，切除遇到的鋼筋，并利用柱帽和墻帽對其進行加固，進行頂部的找平，并在柱子的頂部布設鋼筋網，進而對整體結構的受力性能進行提升。

3.3.3 鋪裝橋面

在施工時，首先要進行施工放樣，找平后進行防水層的施工，然后將鋼筋安裝好，澆筑混凝土，對混凝土表面進行抹面和壓光后，將其拉毛，并做好混凝土的養護工作。其中公路路面的地層鋼筋墊塊使用C15砼進行預制，使用短筋將鋼筋網的中部支起，避免鋼筋網出現坍塌的情況。腹拱填料的頂部不允許有油污滯留，在進行砼的澆筑前，要做好清洗工作，按照從中間向兩頭對稱澆筑的順序進行澆筑，在澆筑的過程中，為了避免鋼筋網出現移位和變形，不能將砼集中在鋼筋網上。

4 結語

本橋梁工程在進行加固后，為群眾的出行提供了便利，保證了公路線路的通行能力，使周圍地區的經濟取得了快速的發展，提高了橋梁的使用年限，消除了橋梁的安全隱患，更好的促進了社會的和諧發展。

參考文獻

[1] 李真，苗家武，王耀軍.北京周邊幾座橋梁加固設計概要[J].交通標準化，2010（23）.

[2] 肖斌，彭明佶.某高速公路橋梁加固設計及施工工藝分析[J].中國水運，2012（01）.

[3] 歐迎.公路橋梁加固設計及其施工建議探析[J].科技資訊，2012（24）.

[4] 嚴斌，甄國君，付曉東.混凝土橋梁的裂縫成因分析及其處理措施[J].四川建筑，2010（05）.

作者簡介：杜罡（1972- ），男，中級職稱，本科，主要從事公路橋梁施工，身份證號碼：152104197203200318。