公路桥梁加固施工技术的应用研究

于天池

（马鞍山市当涂县公路管理服务中心，安徽马鞍山 243100）

公路桥梁是公共交通道路的基础性设施，是区域与区域、国家与国家之间连接的交通纽带之一。公路桥梁的寿命与使用次数、加固施工技术质量有关，公路桥梁使用时间较长，需要及时加固维修保障其道路安全。若公路桥梁经常有大量货车行驶路过，应对其承重结构进行多次检查、加固、维修等施工作业，避免造成坍塌事故。目前经济发展速度迅猛，物流运输规模逐年扩大，因道路损坏、中断导致的经济流失均较大，且严重威胁驾驶人员的生命安全。保证公路桥梁安全可靠的运输使用，是维护社会安全与促进经济发展的强有力手段。为了确保公路桥梁的正常使用，必须做好加固防范工作，提高公路桥梁施工的高效性与后期维护性。

1 公路桥梁上层结构的加固技术

1.1 维护、修复混凝土结构

混凝土结构是公路桥梁主要的组成部分，混凝土结构在长时间风吹日晒的情况下会发生老化现象，经过日常车辆行驶过后的摩擦，会导致路面出现损坏、凹陷等情况。为了确保公路桥梁的运输安全，须在一定时间内对混凝土结构进行维护、加固和修复。应清理公路桥梁上混凝土存在的自然或者非自然杂质，保证混凝土处于整洁、干净的环境，可充分发挥其基础性作用。

在我国广东省汕头市凤东路的公路桥梁的加固施工中，对于裂缝、损坏的部分，使用专业的工程粘连剂对混凝土结构进行锚喷施工，修补残缺混凝土，并完善混凝土结构[1]。维护、修复混凝土结构时，应分考虑该桥梁工程的基础结构，在加固完成后应使其保持自然风干直至冷却。施工人员应做好充分的后续检查工作，确保维护工作达标后，再将该段公路桥梁重新投入使用。

1.2 公路桥梁体系转换加固技术

体系转换加固技术改变桥梁结构体系，以减少桥梁内应力量的方法，可减少桥梁的外在阻力，提高其承载能力，是将被动加固变成主动加固的高成效桥梁加固技术。对于公路桥梁路面出现的裂缝问题，会影响项目的质量与安全，可使用体系转换加固技术中的增加辅助桥墩，改变桥梁的受力体系、受力状况的根本性。路边有车辆行驶时，车辆对桥身的压力会逐渐分散到桥体各部分，减小桥身承重结构的应力作用，提高公路桥梁的承载力。针对地基裂缝、施工裂缝等问题，可使用桥梁转换为梁拱组合体系法或多跨简支梁转为先简支后桥面连续体系法，加固地基结构可防止地基变形，减少桥梁结构出现裂缝的现象。

针对桥面的损坏问题加固方法是在桥面上方加铺一层10～15 cm的钢筋混凝土（以实际情况为主），减少自然因素对路面的损坏。提前开凿原来的桥面混凝土，将原本的桥体和加固的部分融为一体，可提高公路桥梁的抗压强能力，改变桥梁的荷载分布状况，使桥梁可更好适应当代交通工具的荷载量、交通压力。施工人员应明确桥梁建设地区的地质条件和施工条件，根据实际情况选择合适的加固方法，避免地基裂缝增大，造成不必要的经济损失。

1.3 钢板粘连加固技术

钢板粘连技术是一项新型现代加固技术，在不改变原有的结构尺寸基础上对公路桥梁进行施工改造，其操作方便、简单，加固施工周期短，加固效果显著、所占空间较小、对材料的消耗小。使用粘连剂固定混凝土和钢板，增强混凝土的拉力、薄弱位置的强度。为了提高桥梁的抗弯强度，应将钢板置于桥梁底板下端，剪切强度应根据公路桥梁的控制面板进行数字计算。使用钢板粘连加固技术，应保持原有结构中钢筋方向一致，将钢板置于桥梁结构的侧面位置时，可提高桥梁的抵抗性、增强其抗剪强度，在钢板发生变形前可避免破坏混凝土结构[2]。

可借助高速混凝土喷射技术，将混凝土材料喷射到公路桥梁的钢筋网上，待其凝结后，形成加固钢筋混凝土，可增加桥身的受力面积、桥体的荷载能力。2020年10月19日，甘肃酒泉公路局开展冬季“桥梁体检”行动，对黑河大桥主体结构进行仔细检查，将损坏路面的混凝土与钢板连接成整体，保持了桥梁原有结构，顺利完成了对公路桥梁的加固、维修施工。

1.4 公路桥梁预应力加固法

预应力加固法适合大型公路桥梁建设工程，需要外在应力处在高压状态或超高压状态，在公路桥梁上层结构设置预应力施压点，对桥梁采用张拉的方式，在桥梁上层结构产生偏压预应力，导致公路桥梁表面发生上拱现象，抵消自重应力达到平衡状态，提高公路桥梁自身承载力，减小结构缝隙改善结构受力。

2 公路桥梁下层结构的加固技术

2.1 提高桥梁桩基稳定性

桥梁桩基的埋置深度较浅或由各种因素造成的桩基倾斜现象，使公路桥梁的墩台出现沉降现象，阻碍了公路桥梁的正常通行和交通事业的发展，可增加桩基数量对桥梁进行加固。

在原有基础上的桩基周围开始钻孔，并打入钢筋混凝土作为预制桩，扩建桩基以扩大受力面积。以桩承载力为主的支承柱可减少侧摩阻力，分散受力点可提高桥梁支撑力[3]。在原有稳定性结构上加固桥梁内部结构，以提高桥梁的承载力。桩基具有抗震性强、稳定性强等特点，可解决地震高发区中软弱地基和地震液化地基抗震等问题。桩基加固技术具有方便快速、经济性等特征，是加固桥梁的有效手段之一。

2.2 拓宽公路桥梁基础结构

拓宽公路桥梁基础结构实质是扩大桥梁的底面积，被广泛应用到桥梁基础性承载力薄弱或基础设置埋置过深的桥梁。在扩大桥梁基础面积前，需要进行强度检测计算，施工前需要计算桥梁相邻两座中心间的水平距离。当公路桥梁的地基强度满足加固施工要求时，若桥身出现左右不对称的现象，仍可采用扩大基础结构的相关技术手段，加固公路桥梁出基础。

2.3 桥底墩台拓宽技术

为了保持原本的桥墩基础，可将墩台出挑的悬臂部分加宽，只需加宽墩台上方的盖梁，墩台台身及基础部分无须进行加宽。采用墩台拓宽技术的前提应持旧墩台拥有完整的形状，且其承载力应通过相关检验，并重新浇筑墩台和基础。墩台的选材一般采用抗压能力较好、抗拉性相对较差的石料或混凝土进行建造[4]。墩台外形比较笨重粗大，其具有坚固持久、节省材料、维修量小、施工简单等优点，墩台的采用一般是我国的桥梁使用较多，是加固公路桥梁施工的重要环节之一[5]。

2.4 复合材料加固技术

复合材料加固技术又称为FRP技术，由网状形树脂与弹性纤维两部分组成。弹性纤维要求材料在T区间内，数值在0.25～0.3之间。复合材料包括碳纤维、玻璃纤维等，碳纤维复合材料运用是较为广泛、价格低廉、用途广阔。复合材料加固技术作为新型加固技术，需要从树脂型胶体中提取另外一种新材料，本身树脂具有粘连性、高强软度、结构稳固等优点，适合用于加固公路桥梁[6]。复合材料的运用将改善公路桥梁受力结构，使用高弹性、高强度的碳纤维，可对混凝土结构进行弥补和巩固，提升公路桥梁的延展性，并加固桥梁基础结构。

2.5 公路桥梁的钢筋混凝土加套技术

钢筋混凝土加套技术适用于桥梁基础设施埋置深度过浅、桥梁本身质量问题，导致墩台裂开等情况。桥梁墩身通常被分为三道围带，其中间距是桥墩侧面的宽度，围带的宽度应根据具体的实际墩台裂缝的实际情况与大小进行确定。一般情况是桥梁墩台高度的20%左右，厚度保持在20～25 cm左右[7]。若出现严重或大面积的损坏，需要对墩台进行加套维护。此技术提高了公路桥梁的钢筋混凝土结构的承载力，增加了斜截面支撑能力，减少受压结构正截面的承载压力，统筹兼顾公路本身完善承载内部结构。

3 结语

对公路桥梁进行加固应在早期进行施工，提高公路桥梁的加固性价，早期大部分原有钢筋和混凝土仍处于弹性T形阶段，具有高强度的弹性，加固后可与新施加的部分共同承受桥梁荷载，提高桥梁的整体承载性。新施加的材料较少，提高公路的承载力，降低加固的能源消耗，提升加固施工效率，同时保持了公路桥梁的原本面貌。若待桥梁严重损坏后，再进行加固施工，其中大部分原材料已进入不可再塑时期，老旧材料对桥梁结构的承载能力较为有限，无法达到预期效果。为了满足承载力的需求，需要大量增加新材料，增加了经济成本，会导致桥梁在外观上不协调，失去原本公路桥梁风貌。施工人员应重视对公路桥梁的加固与维护工作，为国家现代交通运输事业服务，提升社会效益和经济效益，促进交通行业发展。