橋梁加固淺議
2015-04-08
隨著社會經濟的快速發(fā)展，公路橋梁承受負荷愈來愈大，好多舊橋由于荷載等級低，使用年限長，已滿足不了交通量的要求。原有橋梁出現的基礎、上部等部位病害日益嚴重，直接影響公路的安全運營。橋梁承載能力不足，已成嚴重隱患。
下面就介紹橋梁結構的幾種加固方法及注意事項，一臻讀者。
在橋梁的加固設計及施工時，應注意一下幾個方面：
1.認真分析橋梁病害及承載力不足的原因，以便采取相應的加固措施。
2.必要時要進行加固荷載試驗，為加固提供設計數據。
3.對只做上部加固的橋梁時，同時要注意下部結構的受力狀況。
4.加固時應方便交通。
5.加固方法盡可能簡便易行，便于養(yǎng)護和檢查。
6.加固施工完成后要經常進行觀測和記錄。
一、基礎加固
橋梁基礎是關鍵，由于過去經濟、技術限制，大多數舊橋采用天然地基淺基礎，堤置深度淺，易受水沖刷淘空，或因河水改道而沖刷橋梁引道，引起橋臺基礎沖空，或地基局部軟弱而橋臺沉降引起開裂，此類現象，在橋梁墩臺基礎發(fā)生的很多。根據不同情況，采取以下加固方法：
1、擴大基礎加固法
指擴大橋梁基礎底面積的方法。適用于基礎承載力不足或埋置太淺，而墩臺又是圬工或混凝土剛性實體式基礎時的情況。擴大基礎底面積應由地基強度檢算確定。當地基強度滿足要求，而缺陷僅僅表現為不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎底面積的加固，主要由地基變形計算來加以選定。在剛性實體式基礎周圍加石砌圬工或混凝土，以擴大基礎的承載面積。
順序如下：（1）常在必須加寬的范圍內先打板樁圍堰，如墩臺基底地基土質較差時，應作必要的加固；（2）挖去堰內土體，只需挖至必要的深度（注意墩臺的安全）；（3）在堰內把水抽干后，鋪砌漿 砌）石塊或制作混凝土基礎；（4）新舊基礎要注意牢固結合，施工時，可加設連系（錨固）鋼筋或插以鋼銷，以使加固擴大基礎和舊基礎牢固地結合成一整體。
2、增補樁基加固法
在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁或打人鋼筋混凝土預制樁并擴大原有承臺，以此提高基礎承載力、增加基礎穩(wěn)定性，這種加固法稱為增補樁基加固法。其優(yōu)點是：不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)，且加固效果顯著。
當橋臺垂直承載力不足時，一般可在臺前增加一排樁并澆筑蓋梁，以分擔上部結構傳來的應力；打樁（或鉆孔樁）時可利用原有橋作腳手架，在橋上開洞插樁；增澆的蓋梁可單獨受力，也可聯結在一起，使舊蓋梁、舊樁及新樁共同受力。
3、 鋼筋混凝土套箍或護套加固法
當橋梁墩臺病害由于基礎埋深不夠或施工質量控制不嚴等原因造成的，導致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設三道帶箍，其間距大致相當于橋墩側面的寬度。每個帶箍的寬度則根據裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10，厚度采用10～20cm。當墩臺損壞嚴重，如墩（臺）身嚴重開裂或大面積表面破損、風化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設置鋼筋混凝土護套的方法加固。
4. 對跨徑較小條件許可的情況下，可用漿砌片石鋪砌河床，并在上游設置丁壩，同時打木樁以擴大橋臺基礎。經實踐，這些辦法簡單易行，效果明顯。
具體做法為：在橋跨范圍內滿鋪C20片石混凝土，厚度30cm，鋪砌兩端設置截水墻，深度為1m，寬度不少于0.6m。上游適當位置設置丁壩便于將河水導入主河道，避免洪水直接沖刷橋臺。
二、橋梁上部結構改建
在實踐中，好多舊橋拆除重建得不償失，通過技術研究，經濟比較，利用原有結構進行改建不失為上策，若通行量不夠，可拼接加寬，若荷載不夠，可改為板梁結構，具體做法：
1.拱式結構改建為板式結構：
對于小跨石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求或地基較差發(fā)生不均勻沉降而導致拱圈開裂，可改用板式結構。在拱上填土厚度滿足的情況下，采取拆除橋面鋪裝、拱圈，同時將原橋臺起拱線以上的填土、側墻拆除，加高橋臺至新設計標高，按超限荷載設計鋼筋混凝土板，重新筑修。當然，假如拱上厚度夠，可不拆除拱圈，直接在上面施工混凝土梁板，
2. 舊橋拼寬：
對驗算滿足超限運輸的舊橋，按實際通行量設計拼寬舊橋，以保證通行車輛安全。例如：312國道丹鳳段老君橋，左邊系上世紀七十年代初修建的多孔石拱橋，僅可以單向通行，在1998年312 國道改造時，將其拼寬，下部橋臺橋墩重生，上部車輛分行，以滿足國道車流量要求。拼接時綜合考慮了與原橋臺高度、跨徑、矢跨比等因素，基礎置基巖及荷載超重問題，建成后與周邊環(huán)境非常協調，經十余年使用，效果良好。
三、裂縫處理
裂縫在橋梁病害中比較常見，產生的原因也很復雜，出現裂縫后，其受力截面發(fā)生應力重分布，有效截面變小，應力增大，相應承載力降低，通常采用的補就辦法就是塞縫灌漿，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂砂漿等，具體應用應結合實際情況而定。
通常水泥漿、水泥砂漿用于石砌墩臺和拱圈裂縫，以裂縫大小確定摻沙比例，這種造價低，效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物，處理的裂縫較小，易灌滿，粘結性好。環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫，塞縫灌漿做法為：先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時預留6-8mm直徑的灌漿孔，孔距0.4-1.0m，待勾縫砂漿達一定強度后灌漿，鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹脂勾縫，凡大于0-2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距0.3m，方法與水泥漿灌法相同。這種綜合治理在實踐中應用普遍，通過試載及觀察，滿意度較高。
以上主要分析了在進行橋梁加固時在設計施工等方面應當注意的幾個方面，同時根據實踐經驗比較淺顯的介紹了幾種常用的加固方法，以便大家在實踐中加以借鑒。
參考文獻：1.《西北公路》1989年第1期
2.《公路》1994年第12期
作者簡介：
1.楊世海（1967.9--），工程師，畢業(yè)于大連理工大學，就職于陜西 丹鳳縣農村公路管理局。 。
2.龍娜（1978.5--），助理工程師，畢業(yè)于西北政法大學，就職于陜西省丹鳳縣農村公路管理局。
