聞 珂

周口市公路勘察設計院

公路橋梁加固設計及其施工建議探析

聞 珂

周口市公路勘察設計院

大量的橋梁工程由于交通量和荷載的增加、修建時間較長或原設計標準較低,已經出現嚴重的損壞,急需加固改造處理。尤其是沿海城市大氣腐蝕性較強,結構受到的損壞更加嚴重。從經濟角度上考慮橋梁加固同樣具有重要意義，不但達到良好的效果，同時還可以節約大量的資源，可以說實現良好的社會效益的同時兼顧到經濟效益。如果在設計合理，在橋染中間利用先進的技術進行加固和拓寬處理，從工程技術的角度看是完全可以實現的。可以使舊橋繼續發展作用，避免造成浪費的同時，還會使舊橋的承載能力得以保持或提高,延長橋的使用壽命,進一步滿足現代交通運輸的要求等。橋梁的加固及其改造不僅可以是道路的通行能力與服務能力提升,而且還可以達到消除安全隱患的目的。舊橋加固可以節省大量的資源，不但可以滿足交通需求，同時也與可持續發展的理念相吻合，實現經濟、社會、資源、環保多環節兼顧

公路橋梁；加固設計；施工建議

1 公路橋梁加固設計

1.1 某橋梁加固工程簡況

某橋梁的上部為3×15m的寬腹T梁結構,其橫斷面的具體布置情況為:2×1.45m的人行道,2×10.5m的行車道,2m的中央分隔帶,橋梁全長為45.12m。現對該橋梁的設計載荷為掛車—100和汽車—20,設計施工用混凝土的標號為200。該橋梁已使用20年,于2007年曾經加固過一次,但現在又出現了很多安全質量隱患,急需進行再一次的施工加固。

1.2 某橋梁加固設計

橋梁上部結構:先要進行拆險工作，上部結構和鋼棟梁都屬于待拆范圍。建造預應力簡支式寬腹T梁是必須的設備，對規格的要求十分嚴格，必須是3～15m的C50。經過測量和計算后，確定各部分的具體數值，其中主梁的預制長度為15米，梁高為1米。每孔中的中梁為16片，合計中梁為42片，邊梁為6片。除此之外還要確定中主梁翼板寬度為1.6米，邊主梁翼板寬度為1.67米。在加固設計中，預制是不可缺少的，寬充為1.2米，同時還要地主梁進行設計，所設計的現澆濕接頭，規格確定這0.4米。橡膠支座的設計也要體現出來。還有上下墊石設備，并保持水平狀態放置好支座。橋面鋪裝：橋面鋪換預計規格為20米，從下至上的順序：橋面要鋪設混凝土，規格必須是10厘米，除此之外還要把AC—20C瀝青混凝土和AC—13C瀝青混凝土分別為(6cm)(4cm)應用到工作呂來。橋面混凝土內，需要安置鋼筋網。橋面的混凝土和瀝青混凝土必須要采取技術處理措施，最簡單的做法是設置防水層[2]。墩柱加固:墩柱用環形雙層碳纖維布粘貼，對墩柱加固在整個工程中是非常重要的環節。蓋梁加固：蓋梁上粘貼鋼板，規模為1米。并進行加固處理，使其承載力得到提升才能達到加固擴建的目村。如果蓋梁出現破損，則必須要加以修補處理，還有一項工作非常重要即舊橋臺沖洗，鋼筋如果已經裸露在外，需要進行粉刷處理，可以達到較好的阻銹效果，對于出現的裂縫要采取真空灌漿操作，尤其是結合部需要做出修補，需要砂漿操作。表面還要設計粉刷滲透型阻銹劑[3]。附屬設施:部分設施需要更換處理，舊的防撞欄桿和中央隔離不再使用，要選擇適當的材料予以更換，橋頭兩側的位置也是要處理的重點部位，需要安裝長搭板，規格為5米。另外還要注意的是粉煤灰的鋪設是必不可少的工序，規格為40米。道路順接:從橋頭兩側為起要預留60米，才能完成與老路的銜接。

1.3 橋梁設計標準

對于梁上部公路部分的設計標準較高，必須要達到Ⅰ級，而對于人群的載荷設計也有具體要求，即達到3k N/m2。橋梁上部的墩柱和蓋梁部分也是加固的重點部位，需要進行加固處理。原橋梁的載荷要維護，橋梁橫越也要實現原標準。橋面厚度設計是重點部位，設計在達到20厘米，受其影響，橋面將會抬高28厘米，另外原橋梁的行洪能力也要維持在原有標準之上。

1.4 對破損蓋梁進行施工修復

如果蓋梁破損嚴重，必須要進行修復時，需要表面進行檢查，所有的裂縫都要嚴格按照施工程序進行封縫處理[4]。(1)在檢查裂縫寬度時，需要輔助設備放大鏡。(2)基層表面有油污和灰塵是難以必免的但需要清除處理，(3)注入口設置距離為20～30cm，并要用膠帶貼上。(4)對裂縫采取封閉處理，使用的材料是快干式封縫膠，并留好注入口。(5)清除注入口膠帶，并完成塑料底座的安裝。（6）把灌漿樹脂注入軟管，把灌漿器安置在塑料底座上(7)松開灌漿器的彈簧觀察，如果樹脂達不到要求，繼續注入直到達到使用要求。（8）注入灌漿的速度下降，并發現不進膠的現象，要拆除灌漿器，底座用堵頭堵死，繼續灌漿，直到注入工作完成。（9）樹脂凝固后，把底座和堵頭馬上撤掉，對表面的膠縫進行處理。

2 造成橋梁病害的主要原因及加固技術

2.1 在設計、施工中產生的橋梁缺陷

在設計的過程中，因為原來的設計標準過低，缺少安全儲備，橋梁的保護層厚度較薄，沒有周全的考慮使用的耐久性，在施工的過程中，質量沒有控制在規定的范圍內，在橋梁的現場施工過程中，質量方面沒有達到相應的要求，在建筑過程中采用的原材料質量上不過關，還有在施工的過程中，對橋梁沒有進行有效的防護，這些方面都會造成橋梁在使用的過程中，會出現關于質量方面的問題，直接對橋梁結構的長久性造成影響。

2.2 環境因素

投入日常使用的橋梁，出現不可抗拒的因素也會對橋梁的質量及使用期限造成一定程度的影響，例如：當地的環境因素、氣候溫度以及發生洪水等方面。對橋梁破壞比較嚴重的有大量使用冰鹽，破壞融冰的爆破技術。

2.3 橋梁的日常養護

將建好的橋梁投入日常使用中，是需要不斷的進行養護，嚴格限制通行車輛的載重范圍，不允許車輛超載超高，這樣經過天長日久的超重使用橋梁，橋梁的使用壽命將會打一個折扣，嚴重時還會發生事故，危機橋梁的安全。在全國的范圍內，這種事故已經出現，而且為數不少。要想橋梁的使用壽命增長，必須對橋梁的附屬設施進行日常養護，如橋梁的伸縮縫隙、排水管道、防撞設施等，這些保護設施必須進行保養，維護到位，否則雨水就會順著橋面流出，把橋梁的梁體結構和橋墩腐蝕，將會給橋梁造成無法彌補的損害。

2.4 橋梁加固技術

2.4.1 粘貼補強材料

通過使用粘合劑，在橋梁的構件外部粘貼鋼板，增加橋梁的承受能力，提升橋梁框架的剛度。這個粘貼過程中使用的粘合劑，是橋梁系統中常用的材料，俗稱“結構膠”，配制方法比較簡單、使用是比較方便、威力比較強、粘合劑凝固比較快、施工時工期較短等好處。粘合劑的粘結強度明顯高于混凝土的強度，在使用的過程中與原來的構件合成一個整體，占用空間較小，不會給橋梁構件加重，也不會增加面積，不會對橋梁的外形造成影響。

2.4.2 加大其內部構件的截面

這種方式在使用的過程中，根據標準規定和使用的流程可以劃分為兩大類：一種是化學植筋，另外一種是噴射式混凝土。

2.4.3 添加輔助構件

對使用的橋梁進行加固的過程中，一般選擇增加構件，例如：增加鋼構件或者混凝土構件，還可以使用提高外預應力等辦法對橋梁進行加固。

3 對橋梁進行加固作業的基本方法

3.1 粘鋼加固法

粘鋼加固法無疑是利用什么介質來粘上，實際中是使用一些化學粘結劑依據規定標準和流程將其粘貼在橋梁內部相對應的混凝土構件上，在使用過程中達到在受力的時候同相應的構件成為一個受力的整體，從而實現提高橋梁在實際使用過程中其內部的承載力。

3.2 施加體外預應力

施加體外預應力從字面理解就是利用當前的預應力原理，通過另行的添加一些強度較高的構件在內部構架當中來產生一些初臺應力，將使用過程中所產生的部分自重力抵消掉，從而達到卸載對應的構件及器件的應力，進而實現內部承載力的提高。

4 結論

利用特殊固定的措施來提高橋梁構件和橋梁結構的整體承載能力，有效地提高橋梁的使用性能，從而滿足現在交通變化態勢就是橋梁加固技術。為了使橋梁加固技術出現隱患后能夠繼續使用，必須對橋梁使用中的應急預案和處理辦法要及時得當。橋梁在經過加固處理后會有效提高橋梁的使用壽命，優點是不需要大量資金即可以滿足安全和通行的要求，既節約了資金，又保障了橋梁的安全性，一舉兩得。

[1]歐迎,公路橋梁加固設計及其施工建議探析[J].科技資訊,2012.

[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].中國水運月刊,2012.

[3]李銘杰.高速公路獨柱墩橋梁加固設計與施工技術分析[J].房地產導刊,2015.