农村公路旧桥加固方法概述

仲岗+蒿景辉

摘 要：文章主要对荷载试验的工作方法和步骤进行了简要论述，并分析了整个试验过程，运用试验结果对旧桥加固后的承载力实施评价，以判断桥梁结构的加固效果。

关键词：农村公路；旧桥加固；方法

中图分类号：U445.72 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0147-02

1 桥梁上部结构的加固方法

1.1 对主梁截面惯性矩进行增大

运用增大主梁截面的方法使主梁截面惯性矩得以增大，通常情况下，该方法运用外包混凝土对主梁进行加固，使主梁的截面面积得以增大，从而增大主梁的截面惯性矩。为了使外包混凝土的正常工作得到保障，在外包混凝土中配置钢筋，在钢筋配置的过程中，应将新配置的钢筋与梁内原有的钢筋焊接在一起，或运用锚杆连接的方法，使钢筋和主梁得到更好的结合，共同进行受力，在外包混凝土之前，应对旧混凝土表面实施凿毛，然后将构件表面的浮尘清洗干净，确保新旧混凝土达到更好地结合，从而共同参与受力。与不同的加固方式和施工特点相结合，可设计为单侧加固、双侧加固以及三侧加固，也有运用四周全包加固的方法，这种事主梁惯性矩增大的方法同样也使梁的自重得以增加，增大了恒载作用时主梁的弯矩值，对截面弯矩、抗剪能力的提升没有显著的效果，该种使主梁惯性矩增大的方法通常在中小跨径桥梁中应用较多。一般运用的加固方式主要有以下几种：待加固空心板接高法、桥面补强层加固法以及在梁板下部外包钢筋混凝土。

1.2 粘贴加固法

粘贴加固法是在梁板的受拉区对钢筋、钢板及碳纤维布等抗拉性能好的强度材料进行粘贴，有效改善梁、板的整体力学结构性能，一般对环氧树脂类粘结剂进行运用。粘结加固法的运用能够使梁板的抗弯性能和抗剪性能得到提升。加固方式主要包括以下几种：粘贴钢板加固法、粘贴钢筋加固法以及粘贴碳纤维布加固法。

1.3 减小梁中内力的方法

减小梁中内力法可以使荷载标准得到提升，该方法的方式主要包括以下两种：①纵横梁的增设，使梁板的横向分布系数得以减小。②对桥梁结构体系进行改变，从而发挥梁中内力减小的作用。例如：将多跨简支梁改为连续梁，在梁的适当部位设置撑架，转换简支梁或连续梁，使其形成撑架体系。

1.3.1 纵横梁的增设

当桥梁下部结构中仍存在潜力且上部结构完好时，可运用纵横梁增设方法，使桥梁承载能力得到提升。在对纵梁进行增设时，应先拆除个别主梁，或对两相邻主梁之间的翼板进行拆除。运用较大刚度的纵梁在拆除后的空位处进行安装，该方法能够使结构对更多的外部荷载进行承担。一般运用增设横隔板的方式使横向联系得到增加，在增加横隔板位置的梁肋上实施钻孔，对横向连接钢筋进行设置，与全桥宽贯通，并锚固两端，箍筋绑扎之后即可对混凝土实施浇筑，使纵横梁构成一个整体在受力中参与进来。新增纵梁刚度越大，就会对越多的荷载进行分担，减轻了主梁的负担。而横梁刚度越大，原主梁的横向分布系数就越小，各主梁所分担的荷载均匀，提升桥梁整体的承载能力。

1.3.2 结构体系改变

在多跨简支梁结构桥梁中，运用承受负弯矩的钢筋在梁端设置，能够连接桥梁板，将原有的多跨简支梁改为多跨连续梁，可以使梁跨中的正弯矩得到减小，有效提升结构的承载能力。另一种方式则是在两种对桥墩进行设置，使跨中弯矩减小，构成两跨连续梁桥，使跨中弯矩减小，提升了桥梁的承载恩利。还可运用简支梁或在连续梁中对八字撑进行设置，使其变为斜腿刚架桥，斜撑为结构提供了两个弹性支撑，使原桥一跨变为三跨，使桥梁的跨径大大减小。

1.4 加固体外预应力

所谓体外预应力加固法，就是在原有桥梁的受拉区对体外预应力拉杆进行设置，在梁的两端实施拉锚杆，对梁及西宁轴向压力和弯矩的施加。由于体外预应力所形成的弯矩和原桥中的不利弯矩方向基本相仿，因此能够抵消一部分的荷载应力，从而实现梁的承载能力的提升。该方法在加固后有较小的副作用产生，可以使裂缝的发展得到有效避免，提升梁的耐久性。与预应力施加的不同方式相结合，体外预应力加固法又包括：横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法三种类型。

1.5 加强主拱圈

通常在拱桥中运用到加强拱圈法。作为拱桥加固中运用较多的一种，由于现有的旧桥大部分是上承式拱桥，拱圈下部完全暴露，因此从拱圈下部实施加固相对便捷。通常情况下，在拱的下面运用钢筋混凝土实施加固，通过锚固筋和桥台连接成一体，使重量得到有效减轻。或在拱腹上运用环氧砂浆对钢筋实施粘贴，由于有良好的抗拉抗压性能，因此能很好地和圬工材料和钢材相结合。若在拱圈下部实施加固，则应对支架实施搭设，当不方便时，可以运用拱圈上部加固的方法。拱脚处对负弯矩有所承受，所以应采用钢筋混凝土对临近拱脚的拱背处实施加强，使厚度控制在拱脚处最后。拱顶是承受正弯矩作用的，拱顶底部受拉，也可在拱顶、底部对钢筋混凝土的补强进行增加。对于拱桥坚固而言，应将加固方向控制在拱脚到拱顶，实施逐步对称施工。

1.6 横向联系的增强

在20世纪60年代，我国对大量的双曲拱桥进行了建设，尽管这种桥梁具备充分的利用材料，并使圬工数量、造型美观的优点得到减少，但也存在一个相对致命的缺点，即横线联系较差，容易产生纵向裂缝。所以，通过几十年运营之后，很多旧的双曲拱桥桥面会有纵向裂缝出现，一般我们对这种病害的双曲拱桥实施加固时运用增强横向练习法，当然也可以对其他横向联系差的梁桥进行处理。

1.7 混凝土喷锚加固

混凝土喷锚加固是在拟补强部位结构内打入锚杆，对补强钢筋网实施挂设，然后凭借机械设备，运用压缩空气在已锚固好钢筋网的受喷面上高速喷射新混凝土混合料，与原结构形成组合截面，对外部荷载实施共同承受。无需对喷锚混凝土进行那个振捣，在混凝土喷射过程中，在高速状态下，水泥和骨料会连续撞击从而使混凝土达到压密。同时采用较小水灰比，使其与混凝土、钢材和砖石形成较高强度。由于新旧混凝土结合牢固，因此能够对拉应力和剪应力进行传递。实际上，锚喷混凝土加固法是“新奥法”隧道施工法在旧桥加固基础上的创新，通过锚喷混凝土加固层与原结构达到紧密粘结，使原结构继续变形位移和开裂得到阻止，使原结构的作用得到充分发挥，共同承受外荷载作用，在拱桥桥拱底板的加固中得到适用。

2 桥梁下部结构的加固方式

2.1 扩大基础加固

扩大基础加固法也就是扩大桥梁基础底面积的方法。当基础存在不足的承载能力或较浅埋置，且墩台基础又是圬工或混凝土刚性实体式基础时，对该方法较为适用。结合地基强度验算的方式，扩大基础的底面积。若地基强度达到要求，且缺陷仅为不均匀沉降和较大变形时，应运用基础底面积扩大的加固方法，通过计算地基变形有效确定地基强度。

2.2 增补桩基的加固

若基础属于桩柱式基础时，在其周围对钻孔桩实施补打，或打入钢筋混凝土预制桩，扩大原有的承台面积，以此增加基础的承载力和稳定性。该方法则处于增补桩基加固法。其无需开展抽水筑坝等水下操作，方便安全，且存在良好的加固效果。

2.3 人工地基加固

若基础下存在松散的地基土时，无法对较大的荷载进行承受，或由于不良沉层土质导致基础沉陷产生时，可运用人工地基加固的方法，有效提升基础的承载能力。人工地基加固方法较多，通常主要包括：树根桩法、砂桩法、灌浆法以及高压喷射注浆法。

2.4 钢筋混凝土套箍或护套加固法

当桥梁墩台有贯穿裂缝产生时，为了使裂缝的发展得到避免，使其正常的使用，可运用钢筋混凝土围带或钢筋实施加固。通常在墩身位置设置三道围带，使其间距控制在桥墩侧面的宽度即可，结合裂缝情况和大小使每个围带的宽度得到确定，通常墩台宽度应为1/10左右，厚度保持在10～20 cm范围内即可。为了使围带和墩台的连接得到加强，应在墩台身内对直径为10～25 mm的钢销进行埋设，将钢销直径的10倍左右作为埋入深度，在钢销上扣设围带的钢筋网，与钢销相比，埋钢销的孔眼应大出15～20 mm，若填满销孔以后再对混凝土进行浇筑，同时实现裂缝被完全填塞。当墩台有严重裂缝、风化、大面积破损及剥落问题产生时，则应结合整个墩台对钢筋混凝土护套的方法进行应用，从而实现加固。

2.5 减少桥台滑移的处理方法

2.5.1 支撑加固法

当埋置式桥台难以承受土压力而往桥孔方向产生倾斜或滑移时，可采用在河道侧修筑撑壁对桥台进行加固。

2.5.2 新建辅助挡土墙加固法

对于因桥台台背水平土压力大而引起的桥台倾斜，应设法减少桥台后壁的土压力，可在台背加建一挡土墙，增强挡土能力。

2.5.3 减轻荷载法

筑于软土地基上的桥台，常由于填土较高，而受到较大的侧向土压力作用，从而使桥台产生前移，以致发生倾斜，一般更换台背填土，换置轻质材料回填，减小土压力。

3 裂缝的修补方法

裂缝修补在旧桥加固中很重要，因为病害总要伴着部分裂缝发展的，对于一般较细较短的裂缝，对结构的影响不大，当处于允许范围内时应封闭处理，一般涂刷水玻璃或环氧树脂；当裂缝宽度大于允许范围时，应采取压力灌浆法灌注环氧树脂胶；如果裂缝发展严重，应查明原因，采取更加合适的处理方法。对于裂缝表面封闭前的处理非常重要，要把细小裂缝凿成V形槽，用钢丝刷除去裂缝周围松脱物和浮渣，再用高压空气吹干净后进行封闭。压力灌浆是以一定的压力将树脂浆液或水泥浆液灌至裂缝深部，达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的，适用于宽度和深度都较大的裂缝。

4 结 语

桥梁结构荷载试验就是对桥梁结构进行直接加载测试的科学试验，目的是通过荷载试验，了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，从而判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的营运质量，检验桥梁结构的设计与施工质量，确定旧桥结构的实际承载能力，为制定桥梁加固或改建技术方案提供依据。

参考文献：

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