橋梁結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

陳豪

摘要：當(dāng)前，隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路建設(shè)也日益推進(jìn)，但是在公路建設(shè)中許多橋梁由于承載力不夠而影響交通運(yùn)輸，甚至?xí)蔀榻煌ㄊ鹿识喟l(fā)地點(diǎn)。因此，有必要對(duì)橋梁進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，這也是我國(guó)公路橋梁建設(shè)的一個(gè)緊迫而重要的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)；加固設(shè)計(jì)；意義

橋梁不僅是交通工程的建筑物，而且還是一個(gè)地區(qū)、城市環(huán)境的重要組成部分。隨著世界經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和生活質(zhì)量的提高，對(duì)橋梁的環(huán)境和美學(xué)的要求愈加重視。力求橋梁與地區(qū)的整體環(huán)境相協(xié)調(diào)，做到功能、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，橋梁結(jié)構(gòu)形式和諧，具有純正、清爽、穩(wěn)定的秩序感和韻律感。隨著我國(guó)高速公路的建設(shè)和發(fā)展，將逐步建成全國(guó)干線和高速公路網(wǎng)絡(luò)，其中原有的公路將發(fā)揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此，研究延長(zhǎng)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(shè)資金用于當(dāng)前急需的工程，是一項(xiàng)十分重要的工作，應(yīng)當(dāng)提到各級(jí)公路管理部門的議事日程。

一、我國(guó)橋梁工程出現(xiàn)病害的主要原因

橋梁工程的結(jié)構(gòu)只有具有足夠剛度，當(dāng)其承受很大強(qiáng)度的荷載時(shí)才不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形和撓曲；橋梁工程的結(jié)構(gòu)的各部分的尺寸還必須有適當(dāng)?shù)拇笮。@樣當(dāng)其受到很大強(qiáng)度的軸向壓力時(shí)，各部分的構(gòu)件就不會(huì)產(chǎn)生屈服變形，從而喪失穩(wěn)定性；橋梁工程的結(jié)構(gòu)還必須有足夠的強(qiáng)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(jié)構(gòu)還應(yīng)該具備較高的耐久性。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)所受到的荷載是具有隨機(jī)性的，橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和制造是具有分散性的，橋梁結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度是具有離散性的，橋梁機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算假定是具有近似性的，所以其在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生病害，而出現(xiàn)病害主要有以下幾個(gè)方面的原因：

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在問(wèn)題，如設(shè)計(jì)假定不夠合理，橋型結(jié)構(gòu)的選取不正確；

2、橋梁工程的施工質(zhì)量差，施工的過(guò)程中沒(méi)有按照施工規(guī)程以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

3、施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件不佳，如滑坡和軟基等現(xiàn)象都會(huì)造成橋梁出現(xiàn)病害。

4、橋梁工程的使用過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，就不能及時(shí)的消除病害。

5、橋梁結(jié)構(gòu)的原始設(shè)計(jì)的荷載就是較低的，隨著我國(guó)交通行業(yè)的快速發(fā)展，車輛荷載增大導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的承載力不足而產(chǎn)生病害。

6、一些如洪水、地震等自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)橋梁造成損害。

二、橋梁加固的重要意義

現(xiàn)如今橋梁建筑已經(jīng)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(guò)其原本的負(fù)荷，不但造成橋梁建筑壽命縮短，且在運(yùn)行過(guò)程中也存在著安全隱患。因此，對(duì)橋梁建筑給予應(yīng)有的重視，這對(duì)交通承載能力則變得尤為重要?？墒牵趯?shí)際橋梁運(yùn)行過(guò)程中雖然進(jìn)行了維護(hù)工作，但是其在質(zhì)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(fèi)的資金也非常龐大，給國(guó)家財(cái)政也會(huì)造成一定壓力。因此，對(duì)現(xiàn)有的橋梁建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)和加固處理則可以有效改善這種問(wèn)題，不但可以提高橋梁質(zhì)量，也能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)男枨?，給國(guó)家財(cái)政也節(jié)省了一大批資金。

三、橋梁結(jié)構(gòu)加固處理辦法

1、關(guān)于鋼筋混凝土套箍加固橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的技術(shù)要領(lǐng)。倘若橋梁墩臺(tái)的基礎(chǔ)埋置深度不夠或是施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格，這些都會(huì)不同程度導(dǎo)致墩臺(tái)裂損，對(duì)于裂損的墩臺(tái)，我們可以采用鋼筋混凝土套箍進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，也就是沿墩臺(tái)身或樁（柱）身外側(cè)布設(shè)或做成圈梁的形式。湖南省某橋即采用鋼筋混凝土圈梁補(bǔ)強(qiáng)加固重力式橋臺(tái)。對(duì)橋臺(tái)采用鋼筋混凝土圈梁進(jìn)行加固，在臺(tái)身上增設(shè)3道鋼筋混凝土圈梁將橋臺(tái)箍成整體。每一道圈梁長(zhǎng)24m，厚達(dá)0.23m，高達(dá)1m，在3道圈梁之間再設(shè)置上9道鋼筋混凝土聯(lián)系支撐。經(jīng)過(guò)這樣的加固后于1983年檢查，就不會(huì)發(fā)生新的裂縫及其它變形現(xiàn)象。

2、關(guān)于采用拉桿加固改造橋臺(tái)技術(shù)要領(lǐng)。采用拉桿補(bǔ)強(qiáng)加固雙曲拱橋的腹拱，也就是利用其通過(guò)增設(shè)腹拱拉桿，以此來(lái)減小主拱圈的變形而改善其受力的原理。同時(shí)，這樣的方法也可用來(lái)加固已經(jīng)變形或是可能變形的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)物。當(dāng)橋臺(tái)的側(cè)墻發(fā)生外傾時(shí)，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(guān)于加樁法加固橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)要領(lǐng)。倘若橋梁墩臺(tái)采用的是樁基礎(chǔ)，那么樁的入土深度就要達(dá)到一定的程度，不然就會(huì)因?yàn)樗鞯臎_刷使得樁發(fā)生傾斜，甚至?xí)霈F(xiàn)樁尖外露的現(xiàn)象。要改造橋梁墩臺(tái)的基礎(chǔ)，我們?cè)趯?shí)踐中常用的一種方法就是加樁法，對(duì)于恢復(fù)和提高原橋的荷載能力是一種非?？尚械霓k法，具體加樁施工是隨著原基礎(chǔ)的形式不同而異的，倘若原橋墩臺(tái)基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)，就可以愛(ài)上下游位置進(jìn)行補(bǔ)樁，進(jìn)而再進(jìn)行承臺(tái)或者蓋梁的擴(kuò)大。

通過(guò)動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)也時(shí)有發(fā)現(xiàn)鉆孔樁由于在鉆孔，澆筑水下混凝土?xí)r施工工藝等控制不嚴(yán)而出現(xiàn)的斷樁現(xiàn)象，施工中對(duì)與這種斷樁若其發(fā)生的部位在土層以下較淺時(shí)，就可采用開(kāi)挖將斷樁部截除并接長(zhǎng)的辦法進(jìn)行處置。但是對(duì)斷樁部位入土較深時(shí)，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(cè)補(bǔ)樁，以系梁相聯(lián)，進(jìn)而再按原設(shè)計(jì)要求澆筑承臺(tái)或蓋梁。鑒于原樁已經(jīng)發(fā)生斷樁，如還對(duì)其部分承載能力進(jìn)行考慮，雖可以減少補(bǔ)樁的樁徑和樁長(zhǎng)，但就可能會(huì)導(dǎo)致新舊沉降不一致從而造成系梁開(kāi)裂等問(wèn)題。因此，一般情況下，不再考慮斷樁的受力情況，新補(bǔ)的樁按照橋梁實(shí)際需要的承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算就可以了。

總之，橋梁加固是隨著日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸業(yè)而產(chǎn)生并隨其發(fā)展的新課題，它很好地處理了新工程與舊工程的銜接，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保障。因此橋梁加固技術(shù)的發(fā)展意義相當(dāng)重大。

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