橋梁加固改造技術(shù)探析

崔耀鵬

（河北廣通路橋集團(tuán)有限公司，河北 邯鄲 056001）

0 引言

我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展和汽車(chē)數(shù)量的激增，使行車(chē)密度和車(chē)輛荷載越來(lái)越大，特別是推行了拖掛運(yùn)輸和集裝箱運(yùn)輸后，重型車(chē)數(shù)量進(jìn)一步增加，很大一部分公路橋梁已經(jīng)難以滿(mǎn)足當(dāng)前的使用要求，因此非常有必要對(duì)現(xiàn)役橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修以及加固。

1 橋梁加固改造的基本原則

對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)損傷或者結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的橋梁要及時(shí)進(jìn)行加固改造處理。通過(guò)橋梁檢測(cè)，對(duì)橋梁的損傷狀態(tài)做出準(zhǔn)確的判斷，從而制訂合適的加固計(jì)劃。橋梁加固的基本原則主要包括以下幾方面：

（1）對(duì)于加固后的橋梁要保證其能夠恢復(fù)原有的使用壽命；

（2）根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整加固計(jì)劃，保證在加固改造工程完工后，橋梁新舊部分功能協(xié)調(diào)；

（3）在加固的過(guò)程中，不能破壞原有橋梁的整體結(jié)構(gòu)，更不能對(duì)橋梁造成更多的損傷，橋梁自身具有利用價(jià)值的結(jié)構(gòu)部位不能隨意拆除；

（4）在橋梁加固過(guò)程中，要對(duì)加固橋梁的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算；

（5）在大型橋梁加固的過(guò)程中，不僅要考慮結(jié)構(gòu)承重更要注意經(jīng)濟(jì)效益。

2 橋梁加固改造技術(shù)與方法

2.1 裂縫的處理

結(jié)構(gòu)裂縫是大部分橋梁都存在的問(wèn)題。橋梁建成后，大量的車(chē)輛荷載反復(fù)沖擊作用，加上自然因素的破壞，裂縫就不可避免的產(chǎn)生。橋梁的加固方案中一般都包括對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的修補(bǔ)，修補(bǔ)方法主要有以下幾種。

2.1.1 表面處理法

表面處理法主要有：噴漿法、涂抹法、鑿槽嵌補(bǔ)法。

（1）噴漿法：首先要將裂縫表面進(jìn)行鑿毛處理，然后對(duì)裂縫處噴灑高強(qiáng)度水泥砂漿，保證噴射后裂縫封閉。

（2）涂抹法：主要是通過(guò)水泥砂漿或者環(huán)氧膠泥對(duì)橋梁的裂縫處進(jìn)行涂抹，該方法只適用于淺層裂縫，如深度沒(méi)有達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、沒(méi)有漏水現(xiàn)象的裂縫、不伸縮裂縫等。

（3）鑿槽嵌補(bǔ)法：沿著裂縫長(zhǎng)度走向開(kāi)鑿嵌縫槽，然后將水泥砂漿、環(huán)氧膠泥、瀝青油膏等材料直接灌注到嵌縫槽中，最后進(jìn)行保護(hù)層處理。2.1.2 壓力灌漿填充法

壓力灌漿填充法是在一定壓力的作用下將某種加固材料灌注到橋梁裂縫中，從而對(duì)裂縫進(jìn)行加固的一種方法。該方法應(yīng)用范圍非常廣泛，對(duì)于細(xì)長(zhǎng)裂縫和較大裂縫都可以采用此種方法進(jìn)行加固，并且加固效果良好。橋梁裂縫加固要用到多種材料，如水泥灌漿、瀝青灌漿和化學(xué)灌漿等。目前化學(xué)灌漿法是橋梁加固上應(yīng)用最多的一種方法。

2.2 橋跨結(jié)構(gòu)的加固

2.2.1 增大截面和配筋加固法

該方法主要通過(guò)增加混凝土橋梁結(jié)構(gòu)面的尺寸，增加受力筋，將新舊結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，從而提升構(gòu)件的剛度，使橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力得到提高。這種方法主要用于加固梁板橋和拱橋的拱肋。采用此法加固時(shí)要對(duì)原構(gòu)件的密實(shí)部位進(jìn)行清理，并對(duì)原橋梁表面進(jìn)行鑿毛處理，從而使新舊混凝土能夠更好結(jié)合。新澆筑的混凝土厚度不能低于40mm，進(jìn)行混凝土噴射時(shí)厚度不能低于50mm。為了能夠有效地提高橋梁的承載能力，要將橋梁的底板保護(hù)層徹底鑿?fù)?，直至主筋露出，把新鋼筋焊接到主筋上。為了進(jìn)一步保證施工質(zhì)量，可以在梁的縱面添加箍筋，從而提高橋梁的抗剪能力。鋼筋添加完成后，恢復(fù)保護(hù)層。

2.2.2 粘貼加固法

粘貼加固法主要分為粘貼鋼板和粘貼碳纖維片兩種。當(dāng)主梁承載能力嚴(yán)重不足或者縱向主筋發(fā)生嚴(yán)重銹蝕，導(dǎo)致梁底出現(xiàn)較大的橫向裂縫時(shí)，為了能夠使結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體，就要通過(guò)黏結(jié)劑和錨栓，在梁底板受拉帶粘貼錨固鋼板、碳纖維片等材料。此種方法非常適合加固T型梁和箱型梁。

2.2.3 增加構(gòu)件加固法

根據(jù)增加構(gòu)件的不同和新舊主梁受力情況，增加構(gòu)件加固可以分為增設(shè)縱梁加固、增設(shè)邊梁加固、增加輔助橫梁加固等。在墩臺(tái)地基的穩(wěn)定性好，并且承載力足夠的前提下，可以采用增設(shè)剛度大，荷載等級(jí)高的新主梁，從而通過(guò)新舊主梁共同受力，提高橋梁的承載能力。對(duì)于橫向整體性能較差，承載能力降低的梁式橋可以采用增加輔助橫梁加固法。

2.2.4 改變結(jié)構(gòu)體系加固法

改變結(jié)構(gòu)體系加固法包括：①簡(jiǎn)支變連續(xù)法；②多跨簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)簡(jiǎn)支法；③增加輔助墩臺(tái)法；④八字支撐法；⑤梁式轉(zhuǎn)變?yōu)榱汗敖Y(jié)合法；⑥改橋?yàn)楹捶?；⑦斜拉鋼索加固法?/p>

2.2.5 增設(shè)套拱加固法

該方法主要是通過(guò)將新的拱圈設(shè)置在原拱圈腹面下，但是此種做法工程量比較大，結(jié)構(gòu)抗震性能差，因此對(duì)于拱橋的加固改造要進(jìn)行綜合考慮后再確定最終的加固方案。

2.3 墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固改造

2.3.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)法

該方法適用于沒(méi)有足夠承載能力或者基礎(chǔ)埋深較淺，同時(shí)墩臺(tái)為混凝土和磚石材料的剛性基礎(chǔ)。在采用此種方法時(shí)，必須進(jìn)行地基承載能力驗(yàn)算，然后再確定基礎(chǔ)的擴(kuò)大面積。

2.3.2 增補(bǔ)樁基法

對(duì)于樁基深度不夠、樁基傾斜或者墩臺(tái)沉降的情況，增補(bǔ)樁基法可以有效解決上述問(wèn)題。該方法應(yīng)先在樁基的周?chē)黾鱼@孔樁，也可以采用混凝土預(yù)制樁，從而將原承臺(tái)擴(kuò)大，使基礎(chǔ)的承載力能力和穩(wěn)定性得到有效提升。

2.3.3 鋼筋混凝土套箍或護(hù)套法

對(duì)于橋梁基礎(chǔ)埋深不夠，或者由于施工質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的橋墩開(kāi)裂，就需要通過(guò)鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法進(jìn)行加固。

2.3.4 橋臺(tái)新建擋墻法

由于水平土壓力過(guò)大，導(dǎo)致橋臺(tái)發(fā)生傾斜的橋梁工程，要通過(guò)理論計(jì)算和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，通過(guò)增加擋墻分擔(dān)過(guò)大的土壓力，從而達(dá)到平衡橋臺(tái)后土壓力的目的。

2.3.5 墩臺(tái)拓寬法

此種方法只適用于墩臺(tái)蓋梁的拓寬，不能用于寬墩臺(tái)和基礎(chǔ)。應(yīng)用此種方法時(shí)必須要確定加固橋梁墩臺(tái)的完整性，并驗(yàn)算承載力符合標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行加寬。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，對(duì)橋梁的承載能力和通過(guò)能力提出了更高的要求。隨著公路橋梁的負(fù)荷越來(lái)越高，橋梁病害也隨之不斷增加。由于投資建設(shè)新橋要比加固改造舊橋投資大的多，并且新橋建設(shè)對(duì)于交通運(yùn)輸有很大影響。因此，應(yīng)重視對(duì)危橋的加固改造，加強(qiáng)橋梁的日常養(yǎng)護(hù)工作，使其處于正常的工作狀態(tài)，提高其承載力和使用壽命。

[1]JTG/T J22—2008，公路橋梁加固規(guī)范[S].

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[3] 劉月蓮，林友貴，李日昌.公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理與維修加固[M].北京：人民交通出版社，2001.