浅谈带挂孔悬臂式桥的裂缝与加固改造

王振礼

（三明市公路局建宁分局）

浅谈带挂孔悬臂式桥的裂缝与加固改造

王振礼

（三明市公路局建宁分局）

公路桥梁建设作为人类文明及社会快速发展的主要标志，它潜移默化地改善了人们的生活方式，同样也逐渐地拉近了人与人之间的距离，使地区之间实现了更为紧密的联系，进而提高社会的生产效率。在公路桥梁建设取得切实发展的过程中，其又会反过来促进经济的发展，这样公路桥梁建设和经济发展就形成了良好的发展循环关系，实现彼此促进。当前对于公路旧桥、危桥的改造任务十分艰巨，所以，在提高技术等级的公路旧桥改建、改造过程中，并应该逐步对其进行加固处理。

公路旧桥；裂缝与加固；经济发展

伴随着经济的快速发展，各地区在公路、桥梁等基础建设得到了极大地加强，进而各地区之间的人员及物质等由此实现了互通有无，这也就逐渐打破了传统运输模式由于缺乏必要交通基础建设导致的限制性经济发展的局面。在各地区经济快速发展的过程中，我们也应看到交通建设在促进经济发展中占有的重要地位。因此，要想进一步保证经济的可持续发展，就需要我们切实地将地区之间的公路桥梁等诸多问题提上日程。其中，需要特别注意的就是关于公路旧桥的加固等一系列问题，这些问题处理地优劣性将直接决定着未来继续使用问题出现的频率大小。因此，笔者将结合自身多年实践工作经验，并通过本文，针对公路旧桥裂缝与加固的问题进行阐述。

1　带挂孔悬臂式桥基本概述及问题

改革开放以来，我国经济实现了突飞猛进的发展，这也为推动我国各项事业向前发展打下了坚实的基础。近些年来，我国在公路桥梁建设方面的规模逐渐扩大，因而，关于公路桥梁等问题的地位就渐趋凸显，而公路旧桥的问题又是其中的主要问题。科学合理的公路旧桥处理，除了必须符合桥梁的基本设计规范要求之外，同时还应保证道路桥梁的有关设计人员拥有较高的专业水准、正确的工程判别能力以及丰富的实践设计经验。以下笔者将阐述带挂孔悬臂式桥常见的公路旧桥问题：

1.1带挂孔悬臂式桥

带挂孔悬臂式桥，又称为伸臂梁桥，是将简支梁向着某一端或者两端进行悬伸出的短臂桥梁，这种悬臂式桥的桥式还有单、双悬臂梁桥。通过在其短臂之上放置简支的挂梁，来使其相互之间进行衔接并构成多跨悬臂梁。其每个挂孔的两端都是桥面间连接缝隙，悬臂短的挠度相对也比较大。目前对于悬臂式桥一般采用悬臂拼装以及浇筑的方式来对其进行施工。

1.2安全性问题

在带挂孔悬臂式桥公路旧桥的加固过程中若是不注重规范性，或是毫无目的性的控制质量，就将极有可能促使公路旧桥再次存在安全的隐患。在加固施工中，有很多施工者盲目地追求经济利益，从而使施工成本以及建筑材料大为下降，将本应该使用的优质材料使用了廉价建筑材料进行替换，或者将质量较差的建筑材料通过蒙混过关等手段应用于桥梁改造的工作中。

1.3持久性问题

每件事物均有其自身的使用寿命，其中公路桥梁也不例外。桥梁若是未能做好后期的维护工作，也会造成其使用寿命的极大降低。然而，在实际带挂孔悬臂式桥的问题当中，持久性的问题却往往容易被相关工作者所忽视，这便给公路旧桥的再次使用带来了新的问题。

2　带挂孔悬臂式桥的主要问题

2.1主梁的裂缝及其变形

通常主梁裂缝主要出现在锚跨中部梁的下端以及悬臂梁根部的上端，而其中后者多数贯穿于整个车行道翼板。裂缝之间的宽度大小约在0.1～0.5mm的范围内，并且显而易见，此种裂缝是由于重车过多通过而使梁的受拉区出现开裂引起的。然而由于负变矩区的裂缝在上部，雨水极易由裂缝渗入到梁的内部，进而使钢筋锈蚀以及混凝土出现强度下降的情况。若主梁永久性变形较为严重，我们可以从桥栏杆的变化看出波浪起伏，桥墩位置和墩中桥面的高差大约可达6cm。

2.2桥面以及伸缩缝

桥面主要表现为波浪状，其铺装层裂缝和破碎情况极为明显，并且在桥墩顶部以及挂孔牛腿上伸缩缝位置的裂缝特别发达，从而出现了破碎脱落的问题。从问题的原因来看，极有可能是由于桥面铺装层下是软油毛毡防水层，在重车和冲击荷载的影响下极易出现破裂问题，悬臂孔上伸缩缝全部破裂，封闭出现破碎。

3　对某桥实际分析

在开始加固处理之前，我们应该对公路旧桥的主要部件进行结构强度的计算，若是只对桥梁进行修补，便只能达到较低的要求，并不能满足更大的需求，所以我们对某座桥梁进行了实体的测量检查。

该桥桥长为106m，是7孔的双悬臂梁桥，经过计算，其跨径为14m，设计载荷是-10、-60。由于该桥至建成后交通量的日益扩大，导致该桥在主梁正负弯矩区，以及桥面铺装伸缩缝都出现了极为严重的损坏。通过我们对于该桥的一系列病害检查，我们发现，该桥主梁出现了较大的裂缝，裂缝宽度以超出了0.5mm的正常范围，且主梁变形严重，有明显的破浪起伏状态，桥面铺装层裂缝现象也十分严重。

我们对该桥进行了主要部件结果强度的验算分析，根据验算结果表明，对于该桥的修复方法，只能将其恢复到汽车载荷-10的相关要求，不能有效的满足-20载荷的要求。根据允许应力法进行计算，悬臂孔支点截面受压区的混凝土最大应力为13.4MPa，这相比于实际混凝土允许压应力要大。若根据承载能力的极限状态进行运算，跨中正截面强度则不够，梁能够承受的极限弯矩是11829.69kN·m，未能达到需要承受的弯矩数值。

4　挂孔悬臂式桥的加固办法

综上对于该桥验算结果的分析，主梁负弯距区在承受一般载荷就会出现大量裂缝，且桥面铺层也会产生网裂现象。在考虑加固方案时，我们要对悬臂孔支点截面受压区混凝土最少应力值，梁能承受的最大弯距进行有效考虑。

4.1关于主梁负弯矩问题的加固处理

根据测试资料和计算可知，主梁负弯矩区在一般的荷载情况下就会出现较多裂缝，其上桥面铺装层也会出现大量的网裂，这样的裂缝一方面不美观，另一方面也会带给人一种不安全的因素，实际上也会由于主梁以及翼缘板渗入雨水，使受力钢筋被腐蚀，这将使桥梁的使用寿命受到影响。

在进行加固处理时，可以增加纵向受拉钢筋，并将其放在原铺装层范围之内。由于新设计标准荷载负弯矩的作用，桥面混凝土拉应力将达到3.89MPa，若是应用原桥涵设计规范所列各标号普通混凝土，便会由于抗拉设计未能达到强度要求而在梁顶端出现裂缝。这时我们可以使用钢纤维混凝土，它的抗拉设计强度则可能比拉应力要大，能够保证桥面不出现裂缝。所以，在进行加固处理时，可以使用浇筑钢纤维混凝土的办法，具体要求其与梁顶翼缘板充分且牢固的连为一体。因此，除了打毛梁顶翼缘板之外，还应在其上部设锚筋，并在顶面涂刷粘层剂，使得新老混凝土充分粘结在一起。此外，在对钢纤维混凝土铺装层进行浇筑之前，还需使用一定的化学材料压入梁顶裂缝内，使得裂缝被粘合。

4.2关于主梁锚跨和挂梁正弯矩区的加固处理

在根据承载能力的极限状况进行运算时，在一定状况下主梁的强度达不到实际要求的规定，因此需要进行补强。具体的补强办法是：除去原桥面装铺装层进而油毛毡后，打毛原桥面，并使用锚杆在原有铺装层厚度范围增加一层钢筋网，然后浇筑混凝土，而其中使用UEA补偿收缩自防水混凝土的主要目的是，由于UEA补偿收缩是一种膨胀度适度的混凝土，在钢筋以及临位的作用下，能够在混凝土当中建立起0.2～0.7MPa的预压应力，从而使结构起到抗裂、防渗的目的，这样便很好的解决了防水问题。挂梁除了在原铺装层厚度内不增钢筋网之外，其他都和主梁加固的方式相同。

5　用科学的眼光审视公路旧桥的安全性问题

用科学的眼光审视公路旧桥的安全性和持久性问题，不断提高公路旧桥的加固水平，强化监测手段，同时适时针对桥梁进行必要的养护、修护工作。此外，公路旧桥在后期加固过程中要体现出综合费用评价的经济性以及社会效益。可以通过采用计算机等高科技手段来辅助进行公路旧桥的加固，努力克服在工作中存在的不利因素，努力打造精品桥梁工程。在公路旧桥的质量问题上，要对其进行总体规划，做到有的放矢，切不可为了短期的经济利益而忽视质量问题，这主要是因为公路桥梁的基础设施直接关系到社会发展以及人们日常生活等重大问题，唯有不断强化施工以及加强监督管理才是其主要途径，进而保证工程施工质量。

6　结语

总而言之，随着未来我国社会经济的不断发展以及人民生活水平的逐渐提高，各地区之间对于交通建设的要求也会越来越高，因此，公路桥梁工程项目建设也将随之越来越多。科学设计、精湛施工、细致管理、严格监督是对公路桥梁等系列工作的重要保障。而在公路桥梁的众多问题中，对于其后期出现裂缝的加固处理具有突出作用，因此建筑及监督部门应对这部分内容予以充分重视，提升公路桥梁施工的科学性、合理性，进而使公路桥梁更好的为社会、为人民服务。

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