谈高速公路桥梁加固施工技术

2014-07-17成文海

山西建筑 2014年13期

成文海

(吕梁公路建设有限公司，山西吕梁 033000)

0 引言

在经济迅猛发展的带动下，我国的交通正朝着大流量、重交通方向发展，这使得高速公路要承受沉重的交通负担，从而造成高速公路产生各种各样的病害，尤其是早期修建的一些高速公路，这些病害严重影响了高速公路的正常使用。其中高速公路桥梁在长期使用中也会产生一些安全隐患，如果一味的将产生病害的旧桥拆除、重新修建新桥，容易造成资金、资源的浪费，而对承载能力、整体性能满足使用要求的桥梁进行加固处理就成为工程人员常用的处治措施。但是，桥梁加固质量也对后期桥梁的使用有影响，同时桥梁加固也是一项比较新的施工技术，如果加固处理不到位就会影响桥梁的正常使用，甚至产生安全事故。这就要求对高速公路桥梁加固技术进行深入研究，从而保证桥梁加固的质量。

1 高速公路桥梁加固概述

高速公路桥梁在运营过程中，主要包括日常养护、桥梁加固以及改扩建这三个方面。其中桥梁加固指的是为了提升高速公路桥梁的载荷能力以及使用性能，利用一定施工技术对桥梁加固，满足桥梁正常使用的要求，主要处理的是正常使用受到影响或者存在安全隐患的桥梁。根据加固的部位、加固后的载荷要求可以将加固方法分为临时性加固和永久性加固这两种。

高速公路桥梁进行加固处理的原因有两个方面:一方面是缺乏日常的维护、检测，这会导致桥梁受外界环境以及行车荷载的长期作用，出现桥面或者某些结构的损害，但是桥梁的整体稳定性以及载荷能力能够满足行车要求，这时就有必要对桥梁进行加固来提升其使用性能。另一方面是桥梁的处治不及时。比如在桥梁使用过程中，桥头处出现跳车，对桥头处桥面铺装损害，也会影响行车的舒适性，容易造成安全事故;对一些孔道、裂缝不及时处治，最终导致内部钢筋被锈蚀或者裂缝扩大;或者桥梁的排水受阻导致桥面受到水损坏。这些都是处治不及时带来的病害，需要通过桥梁加固来提升使用性能。同时，如果施工过程中操作不规范，也会造成桥梁的质量问题，比如说选择的钢筋腐蚀、钢筋锚固长度不足或者不合理、绑扎细节处理不到位等，都会导致桥梁出现质量问题，这也需要后期对其加固处理。

2 高速公路桥梁加固的意义

高速公路桥梁在使用过程中受到外界环境和各种荷载的作用出现病害是在所难免的，而这些病害除了影响桥梁的正常使用性能外，可能对其结构的稳定性、承载能力影响不大，只是通过加固施工就能恢复其正常使用性能，避免安全事故的发生。所以，在高速公路桥梁运营过程中，要重视桥梁的加固工作。一方面，桥梁加固能够相应节约建设成本。相比于将旧桥拆除重新修建新桥，对旧桥的加固处理不仅有助于桥梁使用性能的恢复，而且也会降低投资成本，也能相应延长旧桥的使用寿命，无形中也是投资成本的节约，有着较好的经济、社会效益。

另一方面，有助于可持续发展。当今社会追求和谐、可持续发展，高速公路桥梁的加固处理符合这种社会理念，通过桥梁加固实现桥梁的可持续发展。

同时也能保证桥梁的施工质量。如果高速公路桥梁产生病害或者质量缺陷，可以对薄弱环节进行加固，使桥梁的服务水平和通行能力得到提升，这能保证桥梁施工质量。

3 桥梁加固施工技术研究

3.1 上部结构的加固

1)粘贴钢板。

这种加固方法主要是对桥梁的混凝土进行加固，加固处理并没有对原来的结构尺寸改变，相对来说施工容易，施工工期不长，加固处理的效果较好。施工过程中，在桥梁要加固处理的位置用粘结剂将钢板与混凝土粘合，使两者成为一个整体，从而实现混凝土受拉区或者薄弱位置强度提升的目的。当要对梁的抗弯强度提升时，可以在梁下设置钢板，并设计剪切强度;当要对梁的抗剪强度提升时，可以在梁的侧面设置钢板，同时也要与剪力钢筋的受力方向设置一致。粘贴钢板加固施工示意图见图1。

图1 粘贴钢板加固施工示意图

2)桥梁截面以及钢筋的加大。

遇到梁的使用性能不够时，可以通过配筋或者截面的增大来改变使用性能。主要是梁的侧面以及底面面积的增加或者主筋的增加，保证梁体的稳定性以及刚度的提升，同时对梁体横向荷载分布改善，进一步对桥梁承载能力提升。

3)桥面的加固。

如果桥面出现损坏，通常情况下可以将破损的桥面凿除，然后进行钢筋混凝土层的加铺，保证加铺层与桥体的粘结良好，对主楼的承压能力提升、桥梁的荷载分布改变，从而保证桥梁满足重载交通以及车辆荷载的要求。

4)喷锚混凝土加固。

对于一些特殊位置可以采取喷锚混凝土的方法对其加固。施工中先将钢筋网锚固好，然后将混凝土通过高速喷射机械设备喷射到其上，从而形成一个钢筋混凝土结构，增大桥梁的受力截面、增加受力钢筋数量，实现桥梁结构稳定性以及承载能力的提升。

3.2 下部结构的加固

1)结构基础的扩大。

结构基础的扩大指的是桥梁底面积的增加，这种方法适用于桥梁地基承载力不足或者基础的埋置深度不大的情况，也在混凝土刚性桥梁或者砖石桥梁的加固中比较常用。桥梁扩大基础的面积通常情况下要对基础的强度验算后得到。当遇到地基强度能够达到相关要求，而只是地基因为不均匀沉降产生的过大变形时，就要通过扩大基础底面的方法来加固桥梁，并且加固的面积要参照地基的变形状况来计算得到。

2)桩基数量增加。

如果遇到软卧层出现在桥梁墩台的基底下面，这可能导致墩台的沉陷发生，有时遇到桩基础形式的墩台，因为桩基础埋深不足或者水流冲刷等影响，造成桩体发生倾斜现象，都会对桥梁的正常使用带来一定影响，自然会对桥梁的使用寿命带来影响。这种病害在加固处理中往往通过增加桩基数量来解决，也能起到良好的加固效果。施工中在桩基础附近增设钻孔桩或者钢筋混凝土形式的预制桩，来扩大桥梁的承台，从而达到提高基础承载能力、提升桥梁稳定性的目的。

3)钢筋混凝土的套箍处理。

在桥梁的使用过程中，会出现桥梁墩台位置发生开裂或者破损等病害，甚至是产生贯穿裂缝，这主要是因为桥梁的墩台基础在埋置时深度不足，或者桥梁墩台施工中没有严格按照施工规范操作，导致施工质量不合格，都有可能导致前述结果。这类病害加固处理过程中，往往通过三道围带方式将桥梁墩身加固，要根据裂缝或者损坏的程度确定围带的宽度，一般取桥梁墩台高度的1/10左右为宜，厚度约为15 cm。对于贯穿性裂缝的情况，要通过套箍的方式对其加固。

4)拓宽墩台。

这种加固方法是加宽桥梁墩台的挑出的部分，只是将上部的盖梁部分加宽，而基础和墩身则不用做加宽处理。这种加固方法适用于桥梁墩台没有严重破坏，整体性良好，并且经过承载力验算符合要求的情况。如果不符合要求则要对基础以及墩台重新浇筑。