論市政道路橋梁結構設計加固方法

唐仁偉

（浙江西城工程設計有限公司海南分公司， 海南 海口 570100）

0 引言

橋梁工程對于一個城市的樣貌規劃與交通規劃來說都是十分重要的。主要表現在：橋梁連接了四通八達，交錯復雜的公路，有些甚至成為了連接兩個城市之間的唯一路徑，極大的方便了交通的進行和不同地方之間的交流與溝通。同時，規整漂亮的橋梁建設也優化了市容市貌，將整個城市的良好面貌狀態展現給人們。所以，一個優秀的橋梁工程對于整個城市的發展來說都是極為重要的。但是，就目前橋梁建設工程而言，仍然存在著許多的問題和弊端。有些橋梁的質量問題甚至對當地的人們造成了財產與安全問題。所以為了保障橋梁的實際質量與使用壽命，橋梁加固就顯得十分重要。對此，相關工作人員應就橋梁加固這一問題進行詳細的設計與研究，采取有效的工程方法對其進行加固。以此來提高橋梁工程的質量，保證人們的財產與人身安全。

1 案例分析

某市政道路橋梁改造工程運行過程中，主要進行主干道橋梁加固改造項目，項目位于東坪大道附近，橋梁全長66.0m，橋梁上部結構主要采用的是，基本運行方式是現澆鋼筋混凝土連續箱形梁，橋梁的下部結構應用了柱式墩和柱式臺，主要是鉆孔灌注樁基礎。另外，該橋平面結構位于的圓曲線上，其中，4%的超高橫坡是橋面上的關鍵結構，縱面位于的豎曲線上。橋梁整體結構分為左右兩幅，并進行分區設置，單幅橋箱梁寬16.7 米，梁高1.3 米。

2 市政道路橋梁加固的基本原則

近些年來，隨著工程技術水平的提高以及我國整體經濟基礎的帶動下，橋梁工程建設也日新月異的變化著。但無論技術水平怎樣提高，結構設置怎樣變化，我們還是應將橋梁結構的穩定與安全作為首要。對此，為了保證整個橋梁建設的工程質量，提高橋梁使用的整體壽命，我們進行橋梁加固這一必要舉措。同時嚴格按照市政道路橋梁加固的基本原則來進行加固。

橋梁加固原則具體包括以下幾個方面。首先無論是任何建筑工程的開始，我們都應該對工程現場進行事先的勘測與了解。橋梁加固工程當然也是一樣，只有對現場進行了有效的了解，我們才能根據它的基本情況來設計加固方案，切不可省略對現場的勘查工作。在結束勘察工作后，下一原則則是設計加固方案，但我們應注意的是在進行方案設計時一定要考慮各種情況的產生，包括對技術水平和費用的經濟性進行考量，在種種問題的考量下選擇最優的設計方案。還有一點重要的原則是，我們是對原有橋梁工程進行加固，而不是設計改變一個全新的橋梁結構。所以我們應該在保證工程質量的前提下少去改變原有的橋梁結構，以免影響到原有的工程設計，盡量減少對橋梁整體結構的破壞。

3 市政路橋的常見病害問題

3.1 混凝土碳化及鋼筋銹蝕

混凝土碳化和鋼筋腐蝕是市政路橋最常見的問題之一。一般是在施工時，空氣里的二氧化碳滲透到混凝土中并且與其中的堿性物質發生化學反應，從而使混凝土中的堿性降低，甚至出現了碳化現象。同時混凝土結構中的鋼筋出現銹蝕，鋼筋的銹蝕導致其有效面積減小和體積增大，從而使得混凝土膨脹、剝落。并且鋼筋和混凝土的承載力以及它們之間的握裹力降低，使得市政路面出現裂縫甚至橋面斷裂，不僅會影響路橋正常的交通運輸，甚至還會造成交通系統的癱瘓，帶來嚴重的經濟損失。

3.2 裂縫問題

大多數市政路橋項目由于超載運行、環境溫度變化大、混凝土收縮徐變以及年久失修等原因存在不同程度的裂縫，進而影響到它們的承載能力甚至服務壽命，同時給交通帶來嚴重的安全風險，給經濟造成不可估量的破壞。因此應該正確對待市政路橋的裂縫問題，定期進行巡檢，一旦發現裂縫，及時進行原因分析、對癥下藥，并采取有效的、針對性的補救措施，以阻止裂縫的進一步發展，保障市政路橋的承載能力，進而延長它們的壽命，如圖1所示。

圖1 橋梁裂縫

3.3 失穩危害

由于超載運行，橋梁局部偏載過大，橋梁設計存在缺陷等多種因素的影響之下，單一支撐的橋夸體系容易發生失穩垮塌，所以在橋梁設計中，不僅要考慮結構的強度問題，更要考慮穩定問題。而且，橋梁失穩危害非常大，失穩之前其變形一般非常小，而失穩發生時，幾何形狀會迅速改變，結構物快速喪失抵抗能力，橋梁即發生坍塌。

4 市政道路橋梁結構設計加固方法

4.1 市政道路橋梁結構設計加固方法之上部結構改造

（1）截面加固法

我們這里所講的橫截面加固法是指通過增大橋梁的截面來到達橋梁加固的目的。對于某些已建橋梁來說，由于其受力的橫截面面積較小，或者橋梁內部的支撐鋼筋數量較小無法穩定的承受住較大的受力，而導致橋梁的整體承重能力較差。所以，我們在這里采用增大橋梁截面的寬度，厚度和面積來增大整體的受力面。同時，增加橋梁內部鋼筋數目，來穩定住橋梁的整體結構，以此來達到加固目的。具體的操作方法是：把橋梁截面的下緣加大加寬，同時鑿開原本橋梁內部的保護層，增加支撐鋼筋的數目，并將新加的鋼筋材料與原有的鋼筋進行有效的捆定與連接，最后填充恢復破壞的保護層。以此來通過增加受力截面和受力鋼筋的方法，達到橋梁加固的目的。

（2）粘貼加固法

我們這里所使用的粘貼加固法是將加固材料粘貼在那些易于彎曲，拉變的區域結構上。由于這些區域在橋梁整體結構屬于穩定性與堅實性較差的區域，所以我們通過加強這些區域結構的厚實度來提高其穩定性。這里所使用的粘貼材料是建筑工程中常見建筑結構膠和環氧樹脂，它們能夠良好的將受力鋼筋粘貼在所需的部分，讓鋼筋來加強受力區域的整體穩定性。粘貼加固法不僅能夠通過簡單的粘貼方法來達到加固目的，同時它所消耗的材料較少，工作的區域范圍較小，不會很大程度的影響橋梁的整體外觀結構。但是由于其技術水平較高，操作實施起來需要嚴謹認真。

（3）縱梁加固法

縱梁加固法主要是對橋梁結構中的墩臺地基處進行加固處理。具體操作方法為：為橋梁增設一些新的縱梁結構來分擔承重與受力。主要是對原有的縱梁設計與新增的縱梁結構進行有效的連接，來保證二者形成一個新的受力整體。增大承重性的同時，減少了橋梁單位面積的荷載力，提高了橋梁的受力穩定性，也對橋梁進行了加寬處理，優化了整體的受力結構。

（4）拱肋加固法

拱肋加固法適用于各種情況下的橋梁加固。它主要是通過為橋梁增加新的拱肋，使其與原有的拱肋，拱板和拱波相結合形成一個新的受力體。新形成的受力體相比原來而言有了更好的穩定性。由于加固位置處于拱圈處，所以橋梁的橫向承重力大大增加，內部剛性有了極大的提高。不僅可以更好的抵抗橋梁下方水流的沖擊，也加大了結構堅實程度，防止橋梁輕易破損，碎裂。而且這種加固方法施工簡單，工程效率高。

4.2 市政道路橋梁結構設計加固方法之下部結構改造

在對上部進行綜合處理后，也要對下部結構進行綜合分析和集中處理。第一，可利用擴大基礎加固機制。主要是針對基礎承載力并不穩定的舊建筑，利用有效的處理機制進行整合和集中加固，一般而言，舊道路橋梁會出現承載力不足以及埋深較淺的問題，或者是墩臺利用磚石，也有一些工程項目中，墩臺利用的是鋼筋較差的實體式混凝土，都會導致其實際處理情況不符合具體情況。需要技術人員結合管理要求進行綜合分析，并且積極應用管理穩定性，擴大基礎底面積，并對地基強度進行集中驗算。第二，可利用增補樁基加固機制。主要是針對發生坍塌的墩臺進行綜合處理和集中管控，當其發生沉陷問題，或者是樁基的深度較低，都需要提高樁基的有效性，要對增補樁進行系統化處理，利用集中加固的方式，能有效提升其整體效果，保證管理效果和控制要求之間的貼合度。第三，可利用鋼筋混凝土套箍或護套加固機制。利用套箍或護套加固方式，主要是針對梁墩臺效果并不好的道路橋梁建筑，由于基礎的埋深并不深，就會導致昂鋼筋混凝土圍帶以及鋼箍結構出現問題，因此，在實際加固機制建立過程中，主要是針對深度和加固問題進行綜合分析，確保管理效果和應用模型能有效升級，提高整體運行效果。

5 結束語

在經濟基礎的帶動下，我國社會高速發展。城市道路整體結構越來越顯現出先進化。而橋梁結構作為市政道路結構的重要組成部分，起到了交通連接的重要作用。為了更好的讓橋梁建設適用于城市的交通結構中，我們不僅應大力發展它的結構多樣化，更應該將主要重點放在它的安全與質量上。對此，我們應嚴格遵循橋梁施工的準則，同時做好后期的加固與穩定工作，讓橋梁工程更好的發揮其在城市道路中的作用。