公路桥梁加固设计及其施工建议探析

闻 珂

周口市公路勘察设计院

公路桥梁加固设计及其施工建议探析

闻 珂

周口市公路勘察设计院

大量的桥梁工程由于交通量和荷载的增加、修建时间较长或原设计标准较低,已经出现严重的损坏,急需加固改造处理。尤其是沿海城市大气腐蚀性较强,结构受到的损坏更加严重。从经济角度上考虑桥梁加固同样具有重要意义，不但达到良好的效果，同时还可以节约大量的资源，可以说实现良好的社会效益的同时兼顾到经济效益。如果在设计合理，在桥染中间利用先进的技术进行加固和拓宽处理，从工程技术的角度看是完全可以实现的。可以使旧桥继续发展作用，避免造成浪费的同时，还会使旧桥的承载能力得以保持或提高,延长桥的使用寿命,进一步满足现代交通运输的要求等。桥梁的加固及其改造不仅可以是道路的通行能力与服务能力提升,而且还可以达到消除安全隐患的目的。旧桥加固可以节省大量的资源，不但可以满足交通需求，同时也与可持续发展的理念相吻合，实现经济、社会、资源、环保多环节兼顾

公路桥梁；加固设计；施工建议

1 公路桥梁加固设计

1.1 某桥梁加固工程简况

某桥梁的上部为3×15m的宽腹T梁结构,其横断面的具体布置情况为:2×1.45m的人行道,2×10.5m的行车道,2m的中央分隔带,桥梁全长为45.12m。现对该桥梁的设计载荷为挂车—100和汽车—20,设计施工用混凝土的标号为200。该桥梁已使用20年,于2007年曾经加固过一次,但现在又出现了很多安全质量隐患,急需进行再一次的施工加固。

1.2 某桥梁加固设计

桥梁上部结构:先要进行拆险工作，上部结构和钢栋梁都属于待拆范围。建造预应力简支式宽腹T梁是必须的设备，对规格的要求十分严格，必须是3～15m的C50。经过测量和计算后，确定各部分的具体数值，其中主梁的预制长度为15米，梁高为1米。每孔中的中梁为16片，合计中梁为42片，边梁为6片。除此之外还要确定中主梁翼板宽度为1.6米，边主梁翼板宽度为1.67米。在加固设计中，预制是不可缺少的，宽充为1.2米，同时还要地主梁进行设计，所设计的现浇湿接头，规格确定这0.4米。橡胶支座的设计也要体现出来。还有上下垫石设备，并保持水平状态放置好支座。桥面铺装：桥面铺换预计规格为20米，从下至上的顺序：桥面要铺设混凝土，规格必须是10厘米，除此之外还要把AC—20C沥青混凝土和AC—13C沥青混凝土分别为(6cm)(4cm)应用到工作吕来。桥面混凝土内，需要安置钢筋网。桥面的混凝土和沥青混凝土必须要采取技术处理措施，最简单的做法是设置防水层[2]。墩柱加固:墩柱用环形双层碳纤维布粘贴，对墩柱加固在整个工程中是非常重要的环节。盖梁加固：盖梁上粘贴钢板，规模为1米。并进行加固处理，使其承载力得到提升才能达到加固扩建的目村。如果盖梁出现破损，则必须要加以修补处理，还有一项工作非常重要即旧桥台冲洗，钢筋如果已经裸露在外，需要进行粉刷处理，可以达到较好的阻锈效果，对于出现的裂缝要采取真空灌浆操作，尤其是结合部需要做出修补，需要砂浆操作。表面还要设计粉刷渗透型阻锈剂[3]。附属设施:部分设施需要更换处理，旧的防撞栏杆和中央隔离不再使用，要选择适当的材料予以更换，桥头两侧的位置也是要处理的重点部位，需要安装长搭板，规格为5米。另外还要注意的是粉煤灰的铺设是必不可少的工序，规格为40米。道路顺接:从桥头两侧为起要预留60米，才能完成与老路的衔接。

1.3 桥梁设计标准

对于梁上部公路部分的设计标准较高，必须要达到Ⅰ级，而对于人群的载荷设计也有具体要求，即达到3k N/m2。桥梁上部的墩柱和盖梁部分也是加固的重点部位，需要进行加固处理。原桥梁的载荷要维护，桥梁横越也要实现原标准。桥面厚度设计是重点部位，设计在达到20厘米，受其影响，桥面将会抬高28厘米，另外原桥梁的行洪能力也要维持在原有标准之上。

1.4 对破损盖梁进行施工修复

如果盖梁破损严重，必须要进行修复时，需要表面进行检查，所有的裂缝都要严格按照施工程序进行封缝处理[4]。(1)在检查裂缝宽度时，需要辅助设备放大镜。(2)基层表面有油污和灰尘是难以必免的但需要清除处理，(3)注入口设置距离为20～30cm，并要用胶带贴上。(4)对裂缝采取封闭处理，使用的材料是快干式封缝胶，并留好注入口。(5)清除注入口胶带，并完成塑料底座的安装。（6）把灌浆树脂注入软管，把灌浆器安置在塑料底座上(7)松开灌浆器的弹簧观察，如果树脂达不到要求，继续注入直到达到使用要求。（8）注入灌浆的速度下降，并发现不进胶的现象，要拆除灌浆器，底座用堵头堵死，继续灌浆，直到注入工作完成。（9）树脂凝固后，把底座和堵头马上撤掉，对表面的胶缝进行处理。

2 造成桥梁病害的主要原因及加固技术

2.1 在设计、施工中产生的桥梁缺陷

在设计的过程中，因为原来的设计标准过低，缺少安全储备，桥梁的保护层厚度较薄，没有周全的考虑使用的耐久性，在施工的过程中，质量没有控制在规定的范围内，在桥梁的现场施工过程中，质量方面没有达到相应的要求，在建筑过程中采用的原材料质量上不过关，还有在施工的过程中，对桥梁没有进行有效的防护，这些方面都会造成桥梁在使用的过程中，会出现关于质量方面的问题，直接对桥梁结构的长久性造成影响。

2.2 环境因素

投入日常使用的桥梁，出现不可抗拒的因素也会对桥梁的质量及使用期限造成一定程度的影响，例如：当地的环境因素、气候温度以及发生洪水等方面。对桥梁破坏比较严重的有大量使用冰盐，破坏融冰的爆破技术。

2.3 桥梁的日常养护

将建好的桥梁投入日常使用中，是需要不断的进行养护，严格限制通行车辆的载重范围，不允许车辆超载超高，这样经过天长日久的超重使用桥梁，桥梁的使用寿命将会打一个折扣，严重时还会发生事故，危机桥梁的安全。在全国的范围内，这种事故已经出现，而且为数不少。要想桥梁的使用寿命增长，必须对桥梁的附属设施进行日常养护，如桥梁的伸缩缝隙、排水管道、防撞设施等，这些保护设施必须进行保养，维护到位，否则雨水就会顺着桥面流出，把桥梁的梁体结构和桥墩腐蚀，将会给桥梁造成无法弥补的损害。

2.4 桥梁加固技术

2.4.1 粘贴补强材料

通过使用粘合剂，在桥梁的构件外部粘贴钢板，增加桥梁的承受能力，提升桥梁框架的刚度。这个粘贴过程中使用的粘合剂，是桥梁系统中常用的材料，俗称“结构胶”，配制方法比较简单、使用是比较方便、威力比较强、粘合剂凝固比较快、施工时工期较短等好处。粘合剂的粘结强度明显高于混凝土的强度，在使用的过程中与原来的构件合成一个整体，占用空间较小，不会给桥梁构件加重，也不会增加面积，不会对桥梁的外形造成影响。

2.4.2 加大其内部构件的截面

这种方式在使用的过程中，根据标准规定和使用的流程可以划分为两大类：一种是化学植筋，另外一种是喷射式混凝土。

2.4.3 添加辅助构件

对使用的桥梁进行加固的过程中，一般选择增加构件，例如：增加钢构件或者混凝土构件，还可以使用提高外预应力等办法对桥梁进行加固。

3 对桥梁进行加固作业的基本方法

3.1 粘钢加固法

粘钢加固法无疑是利用什么介质来粘上，实际中是使用一些化学粘结剂依据规定标准和流程将其粘贴在桥梁内部相对应的混凝土构件上，在使用过程中达到在受力的时候同相应的构件成为一个受力的整体，从而实现提高桥梁在实际使用过程中其内部的承载力。

3.2 施加体外预应力

施加体外预应力从字面理解就是利用当前的预应力原理，通过另行的添加一些强度较高的构件在内部构架当中来产生一些初台应力，将使用过程中所产生的部分自重力抵消掉，从而达到卸载对应的构件及器件的应力，进而实现内部承载力的提高。

4 结论

利用特殊固定的措施来提高桥梁构件和桥梁结构的整体承载能力，有效地提高桥梁的使用性能，从而满足现在交通变化态势就是桥梁加固技术。为了使桥梁加固技术出现隐患后能够继续使用，必须对桥梁使用中的应急预案和处理办法要及时得当。桥梁在经过加固处理后会有效提高桥梁的使用寿命，优点是不需要大量资金即可以满足安全和通行的要求，既节约了资金，又保障了桥梁的安全性，一举两得。

[1]欧迎,公路桥梁加固设计及其施工建议探析[J].科技资讯,2012.

[2]肖斌,彭明佶.某高速公路桥梁加固设计及施工工艺分析[J].中国水运月刊,2012.

[3]李铭杰.高速公路独柱墩桥梁加固设计与施工技术分析[J].房地产导刊,2015.