淺析危橋加固改造技術(shù)
2015-08-26
前言：
由于經(jīng)濟發(fā)展的需要，我國車流量的不斷增加，車輛噸位的大幅度增長，這就對橋梁通行能力和承載能力提出了更高、更新的要求。而早期建設(shè)的許多橋梁開始發(fā)生不同程度的老化、裂縫、破損等現(xiàn)象，承載能力逐步下降，危橋逐步增多，如果不進行加固補強、改造，將嚴重影響車輛的安全運行和人民群眾的生命財產(chǎn)安全。這就需要采取一些措施來處理，對危橋加固補強、改造技術(shù)，合理確定加固補強、改造方案，恢復(fù)、提高舊橋原有的承載能力，延長舊橋的使用壽命。
一、危橋加固的程序
(1)方案選擇。由于橋梁屬于公共建筑的范疇，當危橋出現(xiàn)時，政府部門中的行業(yè)主管部門首先要考慮的便是公共交通安全問題，因此對于危橋處理的第一步就是評估該橋梁對公共交通影響的嚴重性、范圍及時間等。危橋的加固一般都要全橋封閉以保證公共交通的安全，但要決定怎么封閉封多久則必須建立在完善的加固方案設(shè)計上，加固設(shè)計要符合“安全、合理、可行、經(jīng)濟”的原則。“安全”，即要克服橋梁所檢測出來的病害，并能滿足正常使用荷載標準；“合理”，即受力途徑明確，簡單直接針對病害；“可行”，即施工工藝具有較強的實施性和可控性；“經(jīng)濟”，即最大限度地將工程造價控制住，將好鋼用在刀刃上；加固方案要考慮多種，并綜合進行比選，以達到總體目標。
(2)施工。施工是危橋加固的重要一環(huán)，首先耍對設(shè)計方案全部消化吸收，明確加固的總體目標及設(shè)計意圖：第二則要制定詳細的施工組織方案，包括交通方案、水上管制方案、各單位工程施工組織設(shè)計、關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理，第三步則是組織實施、人員、機械設(shè)備配備、材料供應(yīng)等等。
(3)檢測。在橋梁加固完成后，要對加固后的橋梁進行評價，通常的方法即是做靜動載試驗，對照橋梁設(shè)計荷載的標準，由質(zhì)量監(jiān)督部門作出一個綜合評價，然后交通主管部門依據(jù)評價意見確定交通通行方案。
橋梁檢查和荷載試驗評定技術(shù)是危橋檢測技術(shù)的兩個主要內(nèi)容。通過對橋梁的技術(shù)狀況、缺陷和損傷進行全面、細致、深入地現(xiàn)場檢查，查明缺陷或潛在缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴重程度及發(fā)展趨勢，弄清原因，分析、評價缺陷和損傷對橋梁質(zhì)量及承載能力產(chǎn)生的影響，并為橋梁加固和改造設(shè)計提供具體技術(shù)資料。在工程實踐中，還經(jīng)常采用實橋荷載試驗來評定舊危橋的承載能力和安全度，并由此制定加固或改建方案，特別是對于那些缺乏原始設(shè)計資料和圖紙的舊危橋，用荷載試驗方法來確定能否提高承載能力是切實可行的方法。
荷載試驗評定是對橋梁結(jié)構(gòu)物進行直接加載測試的一項科學(xué)試驗工作，可直接了解橋梁在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)及一些理論上無法考慮的因素。在檢查、檢測的基礎(chǔ)上，對舊危橋工程現(xiàn)狀、承載能力做出正確的評價，這是舊危橋加固、改造工作的重要環(huán)節(jié)之一。舊危橋評價一般包括使用功能、結(jié)構(gòu)承載力和使用價值等三個方面的內(nèi)容。如果對舊危橋加固、改造加以利用的總效益大于建新橋的總效益時，則認為對舊橋進行加固、改造利用是必要的、可行的，然后提出評價報告，申請列入舊危橋加固、改造工程計劃，以利于提高效益，發(fā)展公路運營，節(jié)約造價。
二、梁橋加固改造的幾種方法
1、加大混凝土截面和增加主筋
?。?）增大T形梁的梁肋下部并加設(shè)主筋。在近支座處將加設(shè)的主筋彎起與原梁主筋焊牢，為保證新、老混凝土可靠粘結(jié)，仍應(yīng)將原梁混凝土鑿毛、洗凈、且隔一定距離將主筋鑿露，以錨固筋與新設(shè)主筋焊接， 然后用懸掛模板澆注肋下加大部分的混凝土。
（2）增焊主筋。當橋下凈空受限制，可在梁底原主筋處增焊主筋，以提高梁的承載力。
（3）加厚橋面板。拆除厚橋面鋪裝層，在橋面板上鋪一層鋼筋網(wǎng)，再澆一層比原鋪裝層厚的新混凝土。
2、橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱危橋的橫向整體性；對于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等：同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使危橋產(chǎn)生震動，對危橋產(chǎn)生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)危橋的具體情況，采用不同的加固方法，對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。
3、變更結(jié)構(gòu)體系
（1）變多跨簡支梁為多跨連續(xù)梁。目的是降低單跨簡支梁的跨中正彎矩，雖產(chǎn)生梁橋端負彎矩，但可在梁端鑿開橋面（主筋露出），在梁頂增設(shè)承受負彎矩的主筋（根數(shù)和直徑由計算確定）。以帶有加筋板的新支座代替兩個舊支座，澆注梁端混凝土和橋面鋪裝。
?。?）加設(shè)人字撐。對鋼筋混凝土T形梁橋（其它梁板橋也可），肋底設(shè)人字斜撐， 增加兩個支點，梁中內(nèi)力即起變化，有利于提高梁的承載能力。但支點的位置要按內(nèi)力調(diào)整的要求由計算確定。
4、塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、 環(huán)氧樹脂(砂)漿，通過噴漿機按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強度的作用。裂縫在危橋病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理危橋上、下部結(jié)構(gòu)裂縫，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，具體采用哪一種。應(yīng)視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥(砂)漿造價低、效果好。部分石拱橋的橋臺、拱圈開裂，而又受地形、排水或工期的限制不能搭架的情況．除對裂縫進行壓漿處理外．可采用與隧道的初期支護類似的辦法．在橋臺的前墻、拱圈上設(shè)置錨桿、掛鋼筋網(wǎng)。然后再噴射混凝土。
5、橋梁基礎(chǔ)加固
危橋基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷危橋引道，導(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)沖空，引道被毀。危橋地基局部軟弱，致使橋臺發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。對于跨徑較小的危橋，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設(shè)置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0．6m。采用該法共加固橋涵8座。對于危橋上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)和橋臺引道。導(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀的危橋，采取在危橋上游適當位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導(dǎo)入主河道。
四、施工保證措施
(1)加固方案的實施需要有一定經(jīng)驗的熟練工人和施工隊伍來完成。對于工藝上也應(yīng)有比較高的要求。
(2)危橋是一個已存在的現(xiàn)實橋梁，并已有嚴重的病害，因此，確保施工安全是保證項目施工的前提。一方面是施工順序?qū)ξ虻挠绊懀?br />
(3)加固施工工藝是保證方案實施的技術(shù)環(huán)節(jié)，其技術(shù)指標與新建橋梁有較大不同。應(yīng)根據(jù)工程實際特點采用不同的工藝，如基礎(chǔ)處理，由于受橋梁上部構(gòu)造的影響，樁架及振動錘都要進行改進，澆注混凝土也同樣如此，局部甚至還用人工輔助澆注，這些工藝增加了工程難度和造價。
結(jié)束語：
總之，危橋?qū)τ谲囕v的安全運行和人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成很大影響，所以，進行加固改造非常有必要。而危橋的改造加固必須以現(xiàn)場調(diào)研情況為基礎(chǔ)，參照橋梁的設(shè)計和施工資料，結(jié)合自然環(huán)境，準確分析橋梁病害的成因，制定科學(xué)合理的改造加固措施，同時， 還要積極引進和開發(fā)舊危橋加固改造的先進技術(shù)、材料和設(shè)備，加強對這些橋梁的檢測、加固和維修，使危橋仍可能長期地發(fā)揮作用。
