橋梁獨柱墩加固維修及病害處理

張灝

摘要：當前，社會經濟不斷發(fā)展，對于橋梁工程的要求不斷提升。獨柱墩橋梁城市道路工程和高速公路中普遍應用。在實際的高架和立交橋建設的過程中，獨柱墩橋梁具有重要作用。但是，在實際的運行中，因為設計的不足，存在一些安全隱患，嚴重的會引發(fā)安全事故，造成嚴重的損失。所以，要采取有效的措施，對橋梁獨柱墩進行加固維修和病害處理，確保橋梁獨柱墩的安全。本文主要就橋梁獨柱墩加固維修及病害處理展開分析研究。

關鍵詞：橋梁工程;獨柱墩;加固維修;病害處理

伴隨社會經濟的不斷發(fā)展，城市發(fā)展迅速，因為城市人口的不斷增多，導致城市交通出現(xiàn)堵塞等問題。所以，需要采取有效的措施，緩解交通緊張狀況。大部分的城市借助建設高架橋和立交橋的方式解決交通堵塞問題。因為獨柱墩橋梁具有一定的優(yōu)勢，所以在實際工程建設中得到廣泛應用。但是，在實際的使用中還存在一些問題，由于設計存在不足，導致出現(xiàn)嚴重的橋梁倒塌事故，造成嚴重的經濟損失，影響城市交通的正常通行，對社會秩序造成影響。所以，負責橋梁建筑施工的工作人員，需要重視橋梁獨柱墩的加固和病害處理，要借助有效的技術手段，進行問題排查，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，要及時的采取措施進行解決，保障橋梁獨柱墩的安全，防止出現(xiàn)安全事故。

一、獨柱墩橋梁的組成部分及其受力特點

（一）獨柱墩橋梁的組成部分

獨柱墩橋梁主要包括上部，下部和橋面三個部分。上部結構主要有承重組件，一般組件和橋梁支座部分。下部結構主要有橋臺，獨柱墩和橋梁的基礎結構等等構成。橋面結構主要由伸縮縫，護欄，排水裝置和照明標志等構成。當前，獨柱墩橋梁結構主要有獨柱支承無梁板橋，獨柱支承連續(xù)箱梁橋，單脊骨梁橋等三種結構[1]。

（二）獨柱墩橋梁的受力特點

獨柱墩橋梁主要是借助獨柱支承的方式承受橋梁受力的一種橋梁結構。區(qū)別于雙柱式橋墩和多柱式橋墩結構，獨柱墩橋梁的受力的狀況具有一定的特殊性。伴隨社會經濟的不斷進步，橋梁工程建筑施工更加高效，大型的貨車大部分存在超載問題，導致橋梁的承受力不斷增加，特別是橋梁的上部結構，需要承載的扭矩力不斷增加。長時間的運行中，獨柱墩橋梁會出現(xiàn)破裂和受損現(xiàn)象，嚴重的會出現(xiàn)橋梁倒塌和傾斜問題。因為獨柱墩的承重方式是偏心受壓承重，獨柱墩比較容易受到損壞。除此之外，橋面上的交通比較擁堵，加之車輛超載情況，會導致橋梁支座發(fā)生脫空，會致使橋梁的倒塌。一些橋梁建筑工程的設計工作人員為了緩解橋梁上部結構的承受力，大多會借助墩梁固結的方式進行改善，利用這樣的方式一定程度上能夠分散橋梁的承受力，但是，在存在問題，橋梁結構會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，縮短獨柱墩橋梁的使用周期，造成嚴重的經濟損失，影響交通運輸?shù)恼＿\行。

二、獨柱墩橋梁的主要病害

獨柱墩橋梁的主要病害有橋梁支座脫空，伸縮縫破壞，主梁傾斜等等。就當前出現(xiàn)的獨柱墩橋梁倒塌的安全事故來說，出現(xiàn)事故的橋梁存在以下共同點：事故橋梁的橋面結構設計過于平直，在事故橋梁中間結構出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。所以，結合獨柱墩橋梁承受力的情況和橋梁結構特點，造成橋梁倒塌傾斜事故的主要原因有以下幾個方面：

（一）在獨柱墩的箱梁結構設計過程中，在支座方式設置方法上，如果對獨柱墩和箱梁的結構設計運用不一樣方式，在橋面車輛超載的條件下，橋梁的主梁會出現(xiàn)傾斜和移動情況，導致主梁的扭矩力不斷增加，如果超過了獨柱墩的承載力，橋梁主梁就會出現(xiàn)傾斜，最終導致倒塌事故。

（二）在實際的獨柱墩設計過程中，橋梁工程的設計工作人員通常情況下會運用彎梁橋，因為彎梁橋內外受力的特殊性，受到預應力和溫度變化情況，扭矩不能有效的分布到箱梁上。除此之外，因為橋梁支座的內外力兩側沒有均勻的受力，在恒載的條件下，比較容易出現(xiàn)負反力，最后受到偏心荷載力導致橋梁支座出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，使得橋梁的主梁結構受到影響，如果在這樣的條件下，偏心荷載力不斷的增加，會導致橋梁結構出現(xiàn)變形扭曲情況，導致橋梁主梁的傾斜倒塌[2]。

（三）有部分獨柱墩橋梁會使用墩梁固結的方法，這樣的方法能夠幫助橋梁墩柱減少承載力，避免出現(xiàn)橋梁主梁變形的情況。但是在工程實際的施工設計中，有部分的工程設計工作人員沒有考慮到墩梁固結的設計方式，如果橋梁墩柱設計的比較矮，比較容易出現(xiàn)橋梁傾斜倒塌現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在，受到偏心荷載或者車輛超載和溫度等因素的共同影響，承載面配筋很難承受壓力，會使得橋梁的安全受到影響，縮短橋梁的使用壽命，會出現(xiàn)塑性破壞情況，嚴重的會導致橋梁倒塌。

三、橋梁獨柱墩的加固維修和病害處理策略

（一）獨柱墩橋梁加固原則

針對老舊橋梁獨柱墩加固維修和病害處理主要有以下幾個方面：

1、在對橋梁獨柱墩進行加固設計的過程中，需要根據(jù)橋梁原始的設計圖紙和工程施工的圖紙進行設計，要對這些圖紙進行研究分析，到工程的實際現(xiàn)場進行考查。

2、在對工程成本進行驗算過程中，需要根據(jù)實際的建筑材料價格和性能做合理的驗算。

3、在對橋梁獨柱墩進行加固設計和施工的過程中，需要對工程施工的設備組件進行有效的分析，要對構件的強度和剛度等綜合考慮，確保工程施工的安全性。

4、在對橋梁加固之后進行驗算時需要把附加的荷載力加進去。

5、在進行加固設計過程中，需要把建筑材料的各項性能放在重要位置，與此同時，要知道新舊材料的性能差別。

6、在完成加固后的橋梁的使用壽命需要與原來橋梁的使用壽命相一致。

7、在進行橋梁加固設計過程中，需要保護好原有的橋梁構件，不能隨意拆卸。

8、在實際的加固施工過程中，需要設計綠地防護帶和安全隔離帶。

9、需要考慮加固設計能夠為企業(yè)和社會帶來的效益。

10、結合橋梁建筑材料的硬度和剛度合理的設計加固荷載力。

（二）獨柱墩橋梁加固方法

針對獨柱墩橋梁的加固設計和改造處理，大多數(shù)是從橋梁結構和墩臺基礎等方面著手：

1、增設蓋梁法

在運用增設蓋梁法進行施工過程中，主要的步驟有：第一，在進行蓋梁施工的過程中，需要工程施工人員深入研究現(xiàn)有預應力和工程施工的預應力之間存在的差異，大多數(shù)情況下運用機器取孔，與此同時利用高強度高密度的鋼筋進行綁扎和連接除了。第二，在對橋梁支座進行安裝的過程中，需要根據(jù)實際的設計需要，在對橋梁主梁進行頂升的過程中，如果出現(xiàn)裂縫的情況，需要及時的停止施工，采用有效措施，對裂縫進行處理。第三，在進行增設蓋梁的過程中，需要保障橋梁新舊支座的承載力，要保持一致。

2、增設墩柱法

增設墩柱法的工程施工的主要步驟有：對橋梁施工中的鋼管立柱進行測量和放線;要墩梁底部放置支座墊板，在放置之前要注意防腐;接下來固定鋼管;進行混凝土澆筑，要按照從低到高的順序一次性完成澆筑;要對槽鋼和橫向連系梁進行設置;要明確支座的墊層厚度然后進行制作;為支座焊接墊板;要對鋼管表面做防銹處理;最后，把臨時設備拆卸下來，完成工程施工[3]。

（三）獨柱墩橋梁的病害處理

1、混凝土和鋼筋的病害處理

在對混凝土和鋼筋進行修補過程中，需要結合實際情況按照如下的步驟進行：需要除去那些已經出現(xiàn)損害的混凝土;要對基底進行清除和清理;要對那些裸露在地面的鋼筋做除銹處理;要讓基面保持濕潤狀態(tài);要合理購置施工用料;對橋梁獨柱墩進行修補和養(yǎng)護;對施工現(xiàn)場進行處理。

2、箱梁和蓋梁的病害處理

在對箱梁和蓋梁進行修補的過程中，需要借助頂立面砂漿的方法進行處理。

結束語：

總而言之，伴隨社會經濟的進步，對于交通運輸?shù)男枨蟛粩嗵嵘氈諛蛄航ㄔO的得到普遍運用。然而，在實際的運行過程中，存在很多問題，所以需要工程施工的工作人員，結合橋梁的實際情況，采取有效措施，對獨柱墩橋梁進行加固維修和病害處理，延長橋梁的使用壽命。

參考文獻：

[1]劉驍.獨柱墩橋梁增設鋼蓋梁設計與驗算分析[J]. 低溫建筑技術，2021，43（11）：115-119.

[2]鄭新亮.獨柱墩橋梁的抗震性能及加固措施研究[J]. 冶金管理，2021，（19）：131-132.

[3]柴加兵.獨柱墩橋梁抗傾覆分析及加固設計研究[J]. 北方交通，2021，（6）：9-12.

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