公路桥梁的加固技术与施工工艺研究

吴继康

(新疆筑路机械厂公路工程处)

1 公路桥梁加固的原因与工艺探析

虽然说路桥建设在我国已经有很长的历史，但是目前投入到交通运输中使用的大多是建国以后我国兴建的，特别是在改革开放以后，我国的经济发展进入一个全盛的时期，经济状况的好转使得交通运输压力增大，无论是新建的路桥还是之前的旧建筑，都承载着很大的荷载量。与不断增加的载重等级不相适应，在一段时间内，我国在路桥建设中提出了节省材料的基本原则和理念，为了节省材料，在设计上和施工上都有所简化，这样直接导致的后果就是桥梁的安全性能降低，桥梁的耐久性差。除了这个原因外，在路桥建设中，设计不当或者在施工工程中欠缺控制，也是导致问题出现的重要原因。

针对这些问题，为了实现资源价值的最大化，也为了交通运输的便捷，我们通常是对这些出现病害的公路桥梁进行加固。加固不是盲目进行，它必须在一定的原则、设计方案的指导下进行，最基本的要求就是进行加固的时候必须充分的考虑原桥的特点，原桥的结构、造型等不应该有大的改变，具体原则包括:(1)进行加固的重点必须保证下部结构有足够的潜力，也就是加固以后能够承载重吨的单车，在加固的过程中，不能盲目的为了增加下部潜力进行补强，必须考虑到加重物是否会对原桥产生影响。(2)进行加固应当尽量的保持原有的净空，必须保证构件表面的光滑，重视加固以后的桥梁美观指数。这是我们在进行公路桥梁加固过程中应该遵守的基本原则。

2 当前公路桥梁的缺点分析

造成当前公路桥梁病害的原因很多，早期的工程设计标准低，大部分桥梁施工的时间较早，当时的设计标准仅能满足特定历史条件下的交通运输要求。而这样的标准放在今天来看，显然是无法适应经济发展和车辆通行要求目标的。例如，我国桥梁设计规范得到了一系列的完善改进，其中设计荷载从原来的汽车六级、汽车八级、汽车十三级，逐步跃升到十五级、二十级，甚至更高的超二十级。尽管公路桥梁设计荷载标准一再提高，但随着道路交通需求的增长，设计标准还有提高的趋势。

对公路桥梁进行加固改造，首先就要对桥梁状况进行必要的检测，检测主要包括以下两个方面的内容，一方面是对原桥的技术状况、损伤程度和缺陷严重程度进行评估，在此基础上进行深入到现场的全面调查，然后根据相关资料查明不利因素的产生原因，即正确的评估桥梁现状;另一方面就是对原桥进行荷载试验，荷载试验是对桥梁本身直接进行的一项加载测试，荷载测试得到一些理论上难以得到的数据，还可以直观的观测原桥在试验荷载下的工作状态，以此来判断桥梁的状态就更为准确。

检测完成就可以基本判定原桥的现状，然后就可以结合理论方案来进行理论上的计算，即计算原桥在按照加固改造后可以有的承载能力，这可以通过改变桥梁结构的图式来实现，比如可以改简支梁为连续梁、变悬臂梁为连续梁等。也可以通过增大桥梁的断面来实现，这一方式的不利之处在于其不可忽略的自重会抵消其提供的承载力，而且还可能会引起新旧断面结合不良的状况。在实际工程中，就需要综合考虑原桥的实际情况，综合分析其相对偏重的需求来进行方案的选择。

3 公路桥梁加固的施工方法

对公路桥梁进行加固，应当根据现实环境采取不同的措施，但是总体来讲，比较常见的应用在公路桥梁加固工程中主要有以下几种。

(1)塞缝灌浆。塞缝灌浆就是将按照一定比例进行配制的水泥浆通过喷浆机加压灌入到原桥结构上的缝隙中去，以此来填补裂缝，同时可以避免混凝土内部的钢筋在空气中氧化锈蚀影响桥梁的稳定。这一方法多用于对于桥体缝隙的填充，在实际工程中使用的较为普遍，而且效果是满足工程要求的。灌浆的类型有很多种，常用的有水泥砂浆、环氧树脂浆和水泥浆等，具体使用哪一种则要根据实际的工程需求来决定。通常来说，水泥浆和水泥砂浆造价低且效果好，常用于石砌墩，环氧树脂浆多用于钢筋混凝土结构和桥面裂缝。灌浆的具体做法一般用水泥砂浆勾缝，等勾缝强度达到要求后，就可以开始进行灌浆。

(2)原桥上部结构加固改造具体技术方法与措施。①增大桥体截面和加固钢筋结构:这种方法多用于梁桥和拱桥，就是在梁的底面或是侧面来加大桥体的尺寸，以此来提高梁的有效强度，从而提高桥体的承载力。②粘贴钢板进行加固:使用粘结剂将钢板粘结在混凝土结构的受拉边缘部分或薄弱部位，来替代桥体承受拉力，相当于用钢板来替换补强钢筋，以此提高桥梁的承载能力。③改变桥体结构的受力体系:用更为稳定的结构形式来替换原有的相对简单和不稳定的结构形式，如用连续梁替换简支梁。这种替换方式要在桥下进行施工，如果是在通航河道，就会影响到通航，在这些方面要给予考虑和处理。④增加纵梁进行加固:桥体状况比较好的时候，就可以直接增加承载力，较好的纵梁来和原梁一起来承载载荷，由于新旧梁的共同作用，原有梁的载荷能力就会大大增强，使得整个桥梁的强度有保障。⑤桥面补强层加固:这种方法相对而言简单易操作，因此在实际工程中得到了较为广泛的应用，具体就是在梁顶上铺一层钢筋混凝土层，这通常会先凿掉原有的原桥桥面，以保证新铺的混凝土层能和原桥体成为一个完整的整体。⑥混凝土加固:可以在钢筋网受喷面上用喷射机械将混凝土混合料进行连续喷射，在凝结硬化后就可以形成稳定的钢筋混凝土，从而有效的增大桥梁的承载力。

(3)原桥下部结构加固改造具体技术方法与措施。原桥下部结构的加固没有上部改造那样普遍，如果是基础上出现的不足，如基础的承载力达不到要求或者是基础的埋深没有达到要求深度时，可以通过扩大基础来进行加固。如果是墩台基础的深度不足，或者是外力作用使得桩基础歪斜，则可以通过增补桩基来进行加固。如果是墩台外部开裂或破损等状况，则可以直接对墩台进行加箍或是加护套来进行加固。还可以使用建挡土墙的方法来处理外力导致桥台歪斜的情况。

(4)原桥表面架构加固改造具体技术方法与措施。桥面上出现的问题主要就是开裂和剥离等不良状况。对于钢筋混凝土桥而言，这会加剧桥体内钢筋的锈蚀速度和程度，从而大大减弱桥体的稳定性;对于石拱桥而言，桥面的开裂会导致桥面雨水的大量下渗，极大的增大了桥体内填料的含水量，影响桥体的稳定;再者就是桥面的凹凸不平会影响桥上车辆的运行状况，于此同时桥体自身还会因为震动而更加的不稳定。工程中，要根据桥体的实际环境状况，选择性的采用加固改造方法，对于年代久远且状况较差的原桥，采取较为彻底的拆除修复，对于问题相对较小的，就可以相对简单的加铺沥青碎石层即可。

4 结 语

通过以上的讨论以及实际中的工程实例可以说明，对于原桥梁采取适当的加固技术和改造方案，是可以恢复甚至是提高桥梁的承载能力的，以此来延长旧桥梁的使用寿命也是切实可行的，这即可以从一定程度上减少了基础设施建设的投入、也可以节约大量的建筑原材料，实现工程与环境的和谐。但原桥的加固改造还是一项工艺复杂、风险较高的工程，在设计和实施时均不可掉以轻心，必须正确的对桥梁状况进行评估，在此前提下再用合理有效的加固技术对原桥梁进行有效的施工。

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