危橋加固改造技術應用探析

劉瓊

摘? 要：作為交通的命脈，公路的瓶頸，橋梁無論是在社會進步還是經濟發展中都發揮著至關重要的作用。隨著成橋基數的持續增加，時間的不斷推移，大量在役橋梁出現了不同程度的病害問題，這些病害的長期發展將嚴重威脅橋梁通行安全，需做加固改造處理。該文結合某工程實例，在全面了解原橋梁病害的前提下，提出了相應的加固改造措施。

關鍵詞：工程概況;原橋病害;加固改造

中圖分類號：U445? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 工程概況

某橋梁工程總長度為61 m，屬于三跨鋼筋混凝土簡支梁橋。跨徑組合為16.5 m+21.6 m+22 m，6.2 m為橋面寬度，橫向布設有欄桿、人行道、單車道。橋梁以4道鋼筋混凝土矩形梁為上部結構，且和橋面板整澆。沿縱橋向等間距在主梁上設橫隔板，并將鋼混凝土挑梁設于2側，便于人行道板設置，橋面存有混凝土鋪裝層，厚度為80 mm。兩側橋臺與橋墩位置無伸縮縫設置，主梁也并未有支座搭設。重力式墩臺為橋梁下部結構，基礎布設于河床基巖之上，自通車運營至今，橋梁呈現出不同程度的損害，為保證橋梁通行安全，需做加固改造處理。根據設計要求，需拓寬橋面，提高原橋面結構承載力。

2 原橋病害分析及處理辦法

經多年使用，橋梁已呈現出多處病害急需解決，主梁、欄桿及支座等部位均存在安全隱患。

（1）加固改造前，原橋為單車道等高車行橋，橋面線性平緩，起伏不大，局部橋面混凝土鋪裝層已損壞，且橋頭引橋接頭位置損壞程度更甚，存在坡度高差，極易產生橋頭跳車現象，從而對行車舒適性造成嚴重影響。

（2）橋側人行道部位多處混凝土欄桿出現缺陷、殘損，混凝土脫落，鋼筋外露、銹蝕。第三跨上側欄桿多處扶手部位松動嚴重，2#橋墩墩頂欄桿柱間間距在30 cm以上，安全性能嚴重下降。

（3） 橋臺部位棄土量大，1#橋墩墩帽部位存在嚴重混凝土脫落情況，橋面板開裂嚴重，橋面連接位置無伸縮縫設置。大量雜物堵塞主梁接縫與橋面泄水孔，對泄水孔排水影響較大，同時在橋面部分位置存在大量積水。

（4） 主梁腹板現大量鋼筋裸露、開裂、滲水情況，人行道板底混凝土保護層損壞嚴重，縱橋向輸水管道銹蝕堵塞。

（5） 橋梁無支座設置，主梁支點位置混凝土墊塊大量損壞，局部木質墊塊脫落、腐蝕，脫空問題嚴重，支座無法均勻受力。除此之外，大量垃圾充塞簡支主梁接縫位置，導致支座功能喪失。

通過以上病害分析，在加固改造前期，需做好病害處理：

第一，針對橋頭、橋面混凝土面層脫落、損壞部位，沿損壞區域外周線切割，隨后將損壞的混凝土層鑿除，待清理干燥之后，需將強度等級更高的細石混凝土等材料澆筑其內，也可選用環氧樹脂類有機黏接材料進行混凝土拌和，以此修補。

第二，橋頭棄土、雜物清理干凈后，需及時將堵塞、銹蝕的泄水孔、管道疏通，特殊情況下，也可再次布設泄水管道或孔洞，防止橋面積水。

第三，處理鋼筋銹蝕、混凝土松動等病害時，需先將松動、破損的混凝土鑿除，并進行鋼筋除銹，隨后根據病害面積大小進行混凝土澆筑，提高面層保護力度。

第四，經觀測，受力裂縫存于主梁，且寬度在0.15 mm以上，此時可通過壓漿法處理。要求先打磨裂縫部位，隨后利用封縫膠進行處理，要求將注膠嘴留出，隨后施加一定壓力向裂縫內注入膠液，達到封閉裂縫的作用。針對裂縫寬度在0.15 mm以下的情況，封閉直接選用環氧砂漿即可。

第五，橋面連接部位設置伸縮縫，并更換新的支座，達到良好加固效果。

3 危橋加固改造施工要點

3.1 型鋼挑梁拓寬原橋面

原橫橋向兩側護欄、鋼砼挑梁人行道需提前拆除，在拓寬原橋面時，可通過對拉螺栓將鋼支架錨固到原結構邊梁腹板，利用橋面拉通鋼板與橋下支撐型鋼將左右兩側相同位置懸臂鋼梁連接成一個整體。按照3.3 m等間距在縱橋向進行懸臂鋼梁設置，隨后焊接并連接矩形鋼管，從而提高整體效果，達到橋面拓寬的目的，如圖1所示。

3.2 新增鋼砼底板實現截面轉換

為達到截面轉換的目的，需按以下工序施工，鑿除縱筋保護層-清理浮渣-焊接橫向連系鋼筋-梅花點焊-綁扎固定-摻加高效減水劑-澆筑-覆膜-拆模，從而達到全跨范圍內截面轉換，如圖2所示。

3.3 截面增大法加固邊梁

在橋梁加固施工中，往往選用多種加固組合法，根據該工程實際情況，在新增底板實現截面轉換之后，為增強橋梁整體承載能力，提升結構強度，提高行車安全，決定選用截面增大法進行邊梁加固處理。加固邊梁時，可將邊梁寬度增加300 mm，按照原主梁截面配筋方式進行施工，利用橫向植筋實現截面增大部位充分連接原邊梁，構成一個整體，并將抗拉錨栓埋設至支座位置，如圖3所示。

3.4 梁端黏鋼抗剪加固

在加固正截面及拓寬橫橋向之后，原橋上部結構自重、設計荷載將大大增加。基于帶載加固應力滯后效應，剪應力增量根本無法通過新增鋼砼底板有所分擔，仍是原梁腹板承擔設計荷載產生的剪應力。為此，在進一步加大荷載的同時，極易產生抗剪破壞，特別是鋼筋混凝土梁橋，往往出現于支座與周圍截面處。在正截面抗彎加固過程中，為達到斜截面抗剪承載力有效提升，可將豎向鋼板條黏貼至梁端范圍2m內。具體如圖4所示。

3.5 整體頂升橋梁換支座

原橋梁未進行支座設置，通過測定結果顯示，主橋連接墩臺部位的鋼墊板損壞嚴重。經過加固改造之后，大大增加了上部荷載，從而實現結構均勻受力，拓寬施工后，需進行橋面整體頂升，并清理干凈主梁支點與墩帽部位，進行板式橡膠支座安裝。

3.6 橋面系改造

原橋梁無伸縮縫設置，且有大量雜物填塞于橋臺連接橋面處，這對橋梁耐久性影響巨大。為加大結構連接部位保護力度，實現徐變條件下主梁自由變形，在完成以上加固改造施工后，需將伸縮縫布設到橋臺處，橋墩主梁連接處做橋面半連接，最后重新鋪裝橋面。

4 危橋加固改造施工監測分析

該工程加固改造部位較多，工作量大，歷經多年通車運營，已破壞了原橋梁結構內力分布平衡狀態，同時，新增結構也會導致原橋自重橫載加大，施工環節極易出現面外扭轉效應，降低了施工的可靠性。為提高施工安全，必須監測施工環節橋梁控制截面的應力應變與撓度變化。

4.1 應變監測

控制截面應變是荷載作用下結構應力水平的反應。在施工各環節可選用JXZX-212表貼式或JMZX-215埋入式智能弦式應變計進行橋梁結構測量。此類應變計特點為抗干擾性能強、便于采集數據及穩定性良好。通過監測可及時反饋施工全過程的應力變化情況，同時能夠將施工工藝前后結構應力變化真實反應出來。于橋梁加固工程而言，通過新舊結構協同受力可全面提升加固效果，而測定的應變變化情況，能夠將新增部分參與結構的整體受力情況直觀、真實反映。

4.2 撓度監測

撓度監測是施工各階段撓度、撓度差變化的真實反映。測點需布設到各跨跨中截面兩側，鉆孔注入膠液后將測釘貫入，數量為6個。監測基準點為橋南頭其中2個可視固定點，做好相對高程設置，通過閉合水準線路形式利用徠卡DSI精密電子水準儀觀測撓度，此時某階段撓度值可通過相同測點相近采樣高程變化值表示。因該橋梁通車運營時間較長，墩臺基礎變形呈穩定狀態，則在監測撓度時無需考慮基礎沉降問題。

監測結果顯示，整個施工過程中，控制截面撓度變化不大，整體呈平穩狀態，無明顯突變，22 m、16.5 m、21.6 m各跨情況見表1，其中累計跨中凈撓度值最大為22 m跨? 因施工階段新增部分結構具有較大重量，極易出現跨中下撓現象，但相對值不大，均可控制在允許范圍。撓度差值表明施工階段未見面外扭轉效應。隨著結構荷載的不斷增加，撓度變化比例隨之增加。但有無規律波動現象出現于整體頂升橋面換支座施工時，隨之應變產生改變。經分析，主要原因在于頂升再落梁后結構產生內力重分布，將有彈性變形情況產生于各支反力點橡膠支座。

5 結語

綜上所述，隨著交通量的迅速增長，在推進社會主義現代化發展的同時，也不可避免地產生了諸多新問題，特別是作為交通命脈的橋梁工程建設方面。目前，大量早期修建的橋梁工程病害問題愈加嚴重，尤其是在承載力方面，導致橋梁變為危橋。為此，必須采取科學、有效的加固改造技術，全面提升工程建設質量，恢復使用性能，只有這樣才能保證車輛通行安全。

參考文獻

[1]王勇軍，高輝.農村公路橋梁現狀分析及管養措施[J].山東交通科技，2010（5）：70-72.