重載作用下中小跨徑橋梁加固改造方案研究

陳學(xué)鑫

隨著現(xiàn)代交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，交通道路的建設(shè)在不斷地向前發(fā)展，目前已經(jīng)建成的中小跨徑橋梁在已用的基礎(chǔ)上需要不斷地加固。其重要的意義在于：第一、中小跨徑橋梁改造實際出發(fā)，交通量快速增加維修和加固技術(shù)在經(jīng)濟建設(shè)中的作用顯得日益重要，因此對于提升經(jīng)濟來說，中小跨徑橋梁的加固是非常有必要的；第二、隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，雖然中小跨徑橋梁的加固改造呈現(xiàn)出各種弊端，但是相應(yīng)的處理措施較多和處置方法相對集中的原因，研究、設(shè)計和施工經(jīng)驗值得總結(jié)；第三、對于社會的整體發(fā)展而言，為了保障人民生命和財產(chǎn)的安全重載作用下中小跨徑橋梁加固改造方案研究是不可避免的。同時在修建的過程中需要考慮的因素有:維修、加固、改建、改造、搶修等。

隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，交通量快速增加，為了進一步保障人民生命和財產(chǎn)的安全，必要時必須及時地對橋梁進行養(yǎng)護。在中小跨徑常規(guī)橋梁的改造項目中，盡可能使得施工操作簡單便捷，減弱對周圍環(huán)境略有影響各種類型的建設(shè)。在道路交通四通八達的情況下，為了保障人民生命和財產(chǎn)的安全，必須要對重載作用下中小跨徑橋梁加固改造。改造方案設(shè)計時不可以忽略地是超載現(xiàn)象，面對超載現(xiàn)象嚴重的道路，必須要對道路的加固進行明確的界定，具體地需要界定的包括“維修、加固和改建”，主要需要解決地是橋梁的耐久性急劇下降，對于之后的建設(shè)道路供行業(yè)內(nèi)有關(guān)技術(shù)人員參考。

一、重載作用下中小跨徑橋梁加固改造分類

1.重載作用下中小跨徑橋梁維修工程

重載作用下中小跨徑橋梁加固改造必須依據(jù)道路車輛超限為依據(jù)，嚴格管控超載現(xiàn)象，對于十分嚴重且違反規(guī)定的事情，可以適當?shù)亟o予罰款。重載作用下中小跨徑橋梁維修工程不僅會花費大量的時間，而且對于橋梁的損壞程度也很大，會使得橋梁的耐久性急劇下降。對于一些需要維護的中小跨徑橋梁維修，一般采用地是粘貼鋼板，這種加固施工技術(shù)簡單、可靠，而且在一定程度上可以增強、局部更換或調(diào)整其內(nèi)力等。

2.重載作用下中小跨徑橋梁加固工程

重載作用下中小跨徑橋梁加固工程主要是對道橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善的過程。在橋梁結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的今天，每天都有很多橋梁橋涵及其附屬構(gòu)造物需要維修，除了一些小的維修之外，也經(jīng)常存在較大的橋梁結(jié)構(gòu)的損壞，需要不斷地進行周期性地綜合維修。橋梁加固與改造主要存在于進行加固施工過程中，首先，對裂縫、混凝土破損處進行清理和修補；其次，對混凝土表面進行清理時和對混凝土結(jié)構(gòu)進行鉆孔植螺栓時對原結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，接著再進行鋼板粘貼；最終，選擇粘貼鋼板加固技術(shù)來加固。

3.重載作用下中小跨徑橋梁改建工程

重載作用下中小跨徑橋梁改建工程還需要對多個公路危舊橋梁改造，該項項目設(shè)計實踐表明，體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種經(jīng)濟性與耐久性均能兼顧的方案，而且是較其他幾種加固方案也更為理想的一種方案。綜合比較，重載作用下中小跨徑橋梁改建工程最適合該類型橋的加固方案為: 粘貼鋼板加固技術(shù)。

二、重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作步驟、方法及內(nèi)容

1.重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作步驟

重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作步驟不僅需要對外觀修補，即對于路面的平滑程度，路面周邊的美觀程度都要進行全面的修建。這種局部改善還需要考慮更多的因素，在修建前還要對相應(yīng)的道路進行現(xiàn)場勘測，如果有必要的情況下，還可以對路面進一步地完善進行結(jié)構(gòu)計算和數(shù)據(jù)分析，更加全面地信息的分析，從而不斷地加強對橋梁的養(yǎng)護與加固。不斷的加固后，使得該橋的強度與剛度都能滿足設(shè)計要求，盡可能地細化相應(yīng)的工作步驟，使得改造的項目更加人性化，更加完善。

2.重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作方法

重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作方法改變的主要的目的是以逐步提高其通行能力的工程項目。在其改造的過程中，必須要按照評價、分析、確定改造方案三個步驟進行?？梢赃x擇的工作方法多種多樣，具體的有：增大截面( 配筋) 技術(shù)、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、粘貼碳纖維加固技術(shù)、粘貼鋼板加固技術(shù)等。具體選擇的工作方法還需要根據(jù)對項目橋梁逐一分析論證，具體根據(jù)橋梁檢查及病害原因分析，進而具體的問題進行具體的分析。

3.重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作內(nèi)容

重載作用下中小跨徑橋梁改造的工作內(nèi)容，主要的目的是將中小跨徑橋梁全面恢復(fù)到原設(shè)計標準的技術(shù)狀況以及運行狀況。其中，主要的工作內(nèi)容包括：中小跨徑橋梁改造的墩柱套箍、中小跨徑橋梁改造的橫隔板粘貼鋼板、中小跨徑橋梁改造的砼表面處理、鉆孔植筋、粘貼鋼板、中小跨徑橋梁改造的檢驗防護、中小跨徑橋梁改造的上套拱加固和搭設(shè)拱架。具體的中小跨徑橋梁改造的砼表面處理的操作包括，根據(jù)歷年危舊橋梁改造項目設(shè)計經(jīng)驗以逐步提高其通行能力的工程項目，在處理的過程中會使用碳纖維材料進行加固可以有效增強結(jié)構(gòu)件的抗彎性能、減少擾度。

三、加固改造方案比選

為了保障人民生命和財產(chǎn)的安全，必要時必須及時地對橋梁進行養(yǎng)護，采用何種方案還要根據(jù)具體的情況而確定。

1.增大截面( 配筋) 技術(shù)

重載作用下中小跨徑橋梁改造中的增大截面( 配筋) 技術(shù)，是對橋涵及其附屬構(gòu)造物因不適應(yīng)交通量、荷載、泄洪要求而提高的一種技術(shù)。在橋梁改造中主要利用目測與儀器相結(jié)合、實地檢測與內(nèi)業(yè)資料相結(jié)合的技術(shù)方案來進行修整。中小跨徑橋梁改造的檢驗方法，將使用次數(shù)較多、相對獨立成體系的處置方案。而且在用高壓水槍將拱圈頂面和底面沖洗干凈，為了顯著提高通行能力而進行的較大型的增大截面，主要是為了在投入使用的過程中，更加的方便，而且更加高效。

2.體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要針對地是那些調(diào)查結(jié)果顯示簡便、有效的方案。而且體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是修建橋梁改造的關(guān)鍵一環(huán)。對于一些結(jié)構(gòu)承載能力評價不通過的，要提出改建方案，很多情況下提出的方案都是中小跨徑橋梁改造的上套拱加固，這種方案的設(shè)計對技術(shù)人員的專業(yè)能力要求較高，但是經(jīng)過該技術(shù)的加固后，該橋的強度與剛度都能滿足設(shè)計要求，在錨桿上掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，使得其在壽命期內(nèi)很好地完成交通銜接任務(wù)。任何一座橋梁在道路交通中都有著極其重要的作用，因為任何一座橋梁。中小跨徑橋梁改造的墩柱套箍主要地目的是將墩臺裂縫采用壓力注漿維修，以全面恢復(fù)到原設(shè)計標準的技術(shù)狀況。同時也會使用碳纖維材料進行加固可以有效增強結(jié)構(gòu)件的抗彎性能、減少擾度。

3.粘貼碳纖維加固技術(shù)

粘貼碳纖維加固技術(shù)是一種改建類項目一般與新設(shè)計橋梁類似，需要根據(jù)橋梁的地質(zhì)、結(jié)構(gòu)承載能力評價、總體服務(wù)功能評價和外觀病害評價。這種技術(shù)是以一定的壓力將無收縮水泥基灌漿料注入墩臺砌石裂縫腔內(nèi)，從拱頂向拱腳方向、橋梁左右兩側(cè)同時進行；采用滿堂支架類支撐，應(yīng)作多組次多循環(huán)調(diào)節(jié)，同時還可以起到約束混凝土裂縫的作用。在操作的過程中混凝土構(gòu)件的安全度預(yù)留充足，避免局部桿件受力集中而破壞原主拱圈的整體穩(wěn)定。在實際的中小跨徑橋梁改造的搭設(shè)拱架的搭建過程中，拱上側(cè)墻采用人工拆除并與錨噴混凝土加固法主要是使用錨桿與混凝土相結(jié)合。中小跨徑橋梁改造的橫隔板粘貼鋼板粘貼碳纖維加固技術(shù)在原技術(shù)等級范圍內(nèi)進行局部改善和個別增建。

4.粘貼鋼板加固技術(shù)

為了保障人民生命和財產(chǎn)的安全，必要時必須及時地對橋梁進行養(yǎng)護。為了將橋梁修建提升到高水平特將使用次數(shù)較多、相對獨立成體系，有的時候采用結(jié)構(gòu)承載能力評價主要包括材料強度、變形，結(jié)構(gòu)或局部構(gòu)件的剛度。中小跨徑橋梁改造的鉆孔植筋是橋梁技術(shù)狀況評價和處置方案設(shè)計的基礎(chǔ)。粘貼鋼板加固技術(shù)是將局部更換或調(diào)整其內(nèi)力等措施，必要時必須及時地對橋梁進行養(yǎng)護。中小跨徑橋梁改造的粘貼鋼板在進行加固施工過程中，首先對裂縫、混凝土破損處進行清理和修補，然后再進行鋼板粘貼。具體施工流程見圖1。

圖1 具體施工流程圖

五、結(jié)語

重載作用下中小跨徑橋梁加固改造方案的研究，在一定程度上避免局部桿件受力集中而破壞原主拱圈的整體穩(wěn)定。隨著道橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善橋梁的加固與維修的費用在不斷地增強，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的今天，在橋梁實際的使用過程中，為了保證其狀態(tài)完好，需要具備現(xiàn)場調(diào)查經(jīng)驗。同時要使得總體服務(wù)功能評價主要包括荷載等級、路線線形、橋面寬度、過水斷面。結(jié)合歷年危舊橋梁改造項目設(shè)計經(jīng)驗，特將使用次數(shù)較多，承載能力大的橋梁建筑經(jīng)驗結(jié)合起來，使得橋梁建造有很了較大提高。對橋涵及其附屬構(gòu)造物因不適應(yīng)交通量、荷載、泄洪要求而提高技術(shù)等級，使加固結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)形成一體，共同承受外部荷載。