探討公路橋梁加固技術與方法
2015-06-24
前言：橋梁加固就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。 橋梁加固的主要內容包括：對服役橋上部構件進行加固，對服役橋下部構進行加固，拓寬橋梁的行車道或人行道 ，升高橋梁上部構造的高度 ，更換橋梁行車道路面或引橋路面結構。在公路橋梁加固過程中，應在充分檢查公路橋梁病害的基礎上，運用現(xiàn)代化的新型加固技術，工藝和材料，在不損害其使用功能發(fā)揮的前提下開展公路橋梁的現(xiàn)代化加固工作，不僅具有十分重要的意義，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展之根本。
一、橋梁加固的基本特點和要求
必須以原橋結構的設計圖紙和檢測報告為依據(jù)，在對舊橋使用情況進行充分的了解之后才能對加固設計有的放矢。在加固的過程中不能損傷原有結構，在加固完成后結構在最不利荷載組合作用下其強度、剛度和穩(wěn)定性都能滿足適用要求。要采取一定的措施保證新、舊結構的結合面應有足夠的抗剪能力，保證應變傳遞的可靠性，使新舊結構能夠一起承受荷載的作用，同時加固設計應考慮結構的耐久性要求，施工工藝要簡單可靠，并且盡量減小對交通的影響。橋梁加固必須在原有結構上進行，加固方案的設計與實施必受到原結構形式、結構材料和環(huán)境的制約，舊橋加固的特點是加固空間有限，包括施工空間和使用空間的限制，加固后的結構高度要滿足橋下通車和相關的要求。對資料比較欠缺的的舊橋要通過荷載試驗等手段掌握舊橋的工作狀況，同時要考慮新舊結構的共同作用，對加固設計中涉及新、舊設計規(guī)范的交叉問題要注意應用和比較。
二、橋梁加固的原則和安全評估
2.1加固橋梁的方式方法很多，主要是在施工工程中根據(jù)實際的需要而進行適當?shù)募庸?，但不管采取哪種方式方法進行橋梁加固，都必須注意以下幾個問題：一是堅持經濟適用的原則，所采納的加固方案必須與施工現(xiàn)場的情況基本吻合，在確保加固的前提下再考慮如何降低加固成本，并盡可能的不影響車輛的正常通行，尤其是應考慮加固之后的橋梁是否具有持久性和耐用性。二是盡可能的提升橋梁的外觀美。也就是在加固施工中盡可能的不改變橋梁原有的結構形式，既能減少更改結構而造成的成本上漲，還能確保橋梁的外觀美。
2.2橋梁的加固不能止于施工完成，而應在施工之后，對工程進行加固效果的評價，進行檢測和觀察，評價通過后橋梁加固才算完成。橋梁加固后，上部結構要進行靜載和動載實驗，將試驗結果與加固前進行比較，再與所要達到的標準進行比較，看加固是否成功。對下部結構，要運用適當?shù)钠餍颠M行頻率變化的測評，以此確定橋墩加固效果是否合格。以保證橋梁加固工作科學合理安全。
三、橋梁加固技術要點
3.1上部結構加固技術
(1)粘貼鋼板加固混凝土的施工技術是采用粘結劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結構受拉面或其他薄弱部位,使鋼板與加固混凝土結構形成整體,以提高構件的抗彎、抗剪能力,提高原結構的剛度,限制裂縫的開展,改善鋼筋與混凝土的應力狀態(tài)。
(2)一旦梁強度、剛度、穩(wěn)定性以及抗裂性能達不到施工規(guī)范要求時，就需要采取加固技術，這種加固技術包含對構件截面的加大，配筋的增加以及配筋率的提高三個方面。
(3)采用高速噴射機械把新混凝土混合料接連不斷的噴射到已經錨好的鋼筋網受噴面上面，通過凝結硬化將其生成鋼筋混凝土，進而使得橋梁受力斷面增大，要增加一定量的補強鋼筋，使得結構整體性得到加強，進而可以承受住更大荷載力。
3.2下部結構加固技術
(1)擴大基礎的加固技術
所謂擴大基礎的加固法是指將橋梁基礎底面積擴大的加固方法。這種方法經常適用在基礎承載力不夠或者基礎埋深特別淺，又為磚石或者混凝土剛性實體式橋梁加固工程中，橋梁基礎擴大的底面積經常根據(jù)基礎強度驗算之后才能確定。如果地基的強度可以滿足要求但是所存在的缺陷單單是一些不均勻沉降引發(fā)的變形過大時，就需要采取把基礎底面積擴大的加固方法，這個主要根據(jù)地基的變形情況進行計算的。
(2)增補樁基的加固技術
橋梁墩臺的基底下面如果有軟弱層，就會促使墩臺出現(xiàn)沉陷，或者當墩臺采用樁基礎時，就會由于樁深度不夠，加上水流沖刷等諸多原因很容易導致樁出現(xiàn)傾斜，這些病害都是促使橋梁結構難以正常使用甚至導致使用年限受到極大影響的關鍵性因素。因而說采取增補樁基加固的方法就是比較常用而且施工效果非常好的方法，該加固法一般會在樁式基礎附近補加鉆孔樁或者打入合適的鋼筋混凝土預制樁使得原來的承臺得以擴大，進而將基礎承載力提高，使得橋梁基礎整體上的穩(wěn)定性得以增強。
3.3橋面鋪裝層的加固技術
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性。對于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等。同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使橋梁產生震動，對橋梁產生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況，應采用不同的加固方法，對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案。而對于病害較輕，使用年限短，且混凝土強度仍符合設計要求的則先處治病害，在不降低設計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
四、橋梁加固的基本方法
4.1加大截面加固法
這種方法是比較傳統(tǒng)的加固方法，采用與原結構相同或者相近的材料增大構件截面尺寸和配筋進行加固的一種方法。這種加固方法要求橋梁的下部結構能夠承受更多的自重，能夠提供更高的承載力，有時候要先對橋梁下部結構盡力預加固。這種方法施工工藝簡單，適用性強。經過多年的運用，工程單位都有比較先進的施工經驗，特別適合于較小跨徑的T梁或者板橋的加固。
4.2預應力加固法
這種方法是采用外加預應力的鋼拉桿對結構進行性能改造,能大大縮短工期，在加固過程中可以不中斷交通。能較大幅度地提高舊橋的承載能力，既可以提高抗彎承載力，也可以提高構件的抗剪能力和剛度，降低舊橋結構的應力水平。預應力筋布置在箱梁體內，對原橋結構損傷小，不影響橋下凈空和橋梁美觀。
4.3改變結構受力體系加固法
這種方法通過改變舊橋結構受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的。例如在簡支梁下增設支架和橋墩，或把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支變連續(xù)梁，或在梁下增設鋼架或者結合梁等，以減小梁內應力。這種加固方法一般都是在橋下操作，或設置永久設施,由此帶來的結果就是減小了橋下的凈空，或者在施工期間影響橋下通航。
4.4粘貼FRP加固法
這種方法是采用高強度或高彈性模量的纖維復合材料，用粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在舊橋結構的外表面，使之與原橋構件形成整體共同受力。這種方法特點是高強高效，可設計性強，不用改變原橋的外觀，對原橋結構的損傷小，使用后的養(yǎng)護維修費用低，幾乎不增加結構自重和截面尺寸，不改變凈空高度。
4.5擴大基礎加固法
這種方法使用于基礎承載力不足或者埋深太淺，而墩臺是剛性實體式基礎的情況。擴大基礎底面積由地基強度檢算確定。當?shù)鼗鶑姸葷M足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎底面積的加固，主要由地基變形計算加以選定。這種方法是在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁或者打人預制樁，擴大原承臺，以此提供基礎的承載力，增強基礎的穩(wěn)定性。
結束語；
公路橋梁的加固是一項系統(tǒng)而又復雜的工作，具有很強的技術性，因而在公路橋梁的加固施工過程中，作為施工企業(yè)應堅持經濟適用外觀美的基本原則。在對橋梁進行加固處理時，必須充分考慮到加固措施的可行性、經濟性和實用性。從技術上采取有效的措施，提高橋梁承載能力，保證交通暢通無阻。
