橋梁結構加固設計

陳豪

摘要：當前，隨著我國交通事業的不斷發展，公路建設也日益推進，但是在公路建設中許多橋梁由于承載力不夠而影響交通運輸，甚至會成為交通事故多發地點。因此，有必要對橋梁進行相應的補強加固技術，這也是我國公路橋梁建設的一個緊迫而重要的任務。

關鍵詞：橋梁結構；加固設計；意義

橋梁不僅是交通工程的建筑物，而且還是一個地區、城市環境的重要組成部分。隨著世界經濟技術的發展和生活質量的提高，對橋梁的環境和美學的要求愈加重視。力求橋梁與地區的整體環境相協調，做到功能、技術和經濟的統一，橋梁結構形式和諧，具有純正、清爽、穩定的秩序感和韻律感。隨著我國高速公路的建設和發展，將逐步建成全國干線和高速公路網絡，其中原有的公路將發揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此，研究延長既有橋梁使用壽命的方法，力求加以充分利用，使有限的建設資金用于當前急需的工程，是一項十分重要的工作，應當提到各級公路管理部門的議事日程。

一、我國橋梁工程出現病害的主要原因

橋梁工程的結構只有具有足夠剛度，當其承受很大強度的荷載時才不會產生過大的變形和撓曲；橋梁工程的結構的各部分的尺寸還必須有適當的大小，這樣當其受到很大強度的軸向壓力時，各部分的構件就不會產生屈服變形，從而喪失穩定性；橋梁工程的結構還必須有足夠的強度，這樣它就能夠更好地承受其所受的重力以及附加力；另外，橋梁工程的結構還應該具備較高的耐久性。鑒于橋梁結構所受到的荷載是具有隨機性的，橋梁結構施工質量和制造是具有分散性的，橋梁結構的材料強度是具有離散性的，橋梁機構設計的計算假定是具有近似性的，所以其在長期使用的過程中就會產生病害，而出現病害主要有以下幾個方面的原因：

1、結構設計的過程中存在問題，如設計假定不夠合理，橋型結構的選取不正確；

2、橋梁工程的施工質量差，施工的過程中沒有按照施工規程以及設計要求進行施工。

3、施工場地的地質條件不佳，如滑坡和軟基等現象都會造成橋梁出現病害。

4、橋梁工程的使用過程中沒有進行養護工作，就不能及時的消除病害。

5、橋梁結構的原始設計的荷載就是較低的，隨著我國交通行業的快速發展，車輛荷載增大導致橋梁結構的承載力不足而產生病害。

6、一些如洪水、地震等自然災害也會對橋梁造成損害。

二、橋梁加固的重要意義

現如今橋梁建筑已經不能滿足日常交通的需求，在橋梁建筑使用上其所承載的重量已然超過其原本的負荷，不但造成橋梁建筑壽命縮短，且在運行過程中也存在著安全隱患。因此，對橋梁建筑給予應有的重視，這對交通承載能力則變得尤為重要。可是，在實際橋梁運行過程中雖然進行了維護工作，但是其在質量以及使用年限上仍存在較大局限性。如果將橋梁推倒重建的話不但工程量較大，且所花費的資金也非常龐大，給國家財政也會造成一定壓力。因此，對現有的橋梁建筑進行結構檢測和加固處理則可以有效改善這種問題，不但可以提高橋梁質量，也能夠滿足交通運輸的需求，給國家財政也節省了一大批資金。

三、橋梁結構加固處理辦法

1、關于鋼筋混凝土套箍加固橋梁墩臺基礎的技術要領。倘若橋梁墩臺的基礎埋置深度不夠或是施工質量控制不嚴格，這些都會不同程度導致墩臺裂損，對于裂損的墩臺，我們可以采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固，也就是沿墩臺身或樁（柱）身外側布設或做成圈梁的形式。湖南省某橋即采用鋼筋混凝土圈梁補強加固重力式橋臺。對橋臺采用鋼筋混凝土圈梁進行加固，在臺身上增設3道鋼筋混凝土圈梁將橋臺箍成整體。每一道圈梁長24m，厚達0.23m，高達1m，在3道圈梁之間再設置上9道鋼筋混凝土聯系支撐。經過這樣的加固后于1983年檢查，就不會發生新的裂縫及其它變形現象。

2、關于采用拉桿加固改造橋臺技術要領。采用拉桿補強加固雙曲拱橋的腹拱，也就是利用其通過增設腹拱拉桿，以此來減小主拱圈的變形而改善其受力的原理。同時，這樣的方法也可用來加固已經變形或是可能變形的橋臺結構物。當橋臺的側墻發生外傾時，就可利用拉桿予以加固，加固所用的拉桿，可以是由鋼筋混凝土制作，也可以采用粗鋼筋。

3、關于加樁法加固橋梁墩臺基礎技術要領。倘若橋梁墩臺采用的是樁基礎，那么樁的入土深度就要達到一定的程度，不然就會因為水流的沖刷使得樁發生傾斜，甚至會出現樁尖外露的現象。要改造橋梁墩臺的基礎，我們在實踐中常用的一種方法就是加樁法，對于恢復和提高原橋的荷載能力是一種非常可行的辦法，具體加樁施工是隨著原基礎的形式不同而異的，倘若原橋墩臺基礎是樁基礎，就可以愛上下游位置進行補樁，進而再進行承臺或者蓋梁的擴大。

通過動測檢驗也時有發現鉆孔樁由于在鉆孔，澆筑水下混凝土時施工工藝等控制不嚴而出現的斷樁現象，施工中對與這種斷樁若其發生的部位在土層以下較淺時，就可采用開挖將斷樁部截除并接長的辦法進行處置。但是對斷樁部位入土較深時，則常采用加樁法處理得辦法。由于鉆孔灌注樁的樁距有一定的要求，通常都沿縱橋向在斷樁兩側補樁，以系梁相聯，進而再按原設計要求澆筑承臺或蓋梁。鑒于原樁已經發生斷樁，如還對其部分承載能力進行考慮，雖可以減少補樁的樁徑和樁長，但就可能會導致新舊沉降不一致從而造成系梁開裂等問題。因此，一般情況下，不再考慮斷樁的受力情況，新補的樁按照橋梁實際需要的承載力進行設計計算就可以了。

總之，橋梁加固是隨著日益增長的交通運輸業而產生并隨其發展的新課題，它很好地處理了新工程與舊工程的銜接，是實現可持續發展的物質保障。因此橋梁加固技術的發展意義相當重大。

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