公路舊橋的加固技術

張遠航

摘要：本文根據近年對超限運輸橋梁及大中型橋梁的加固實踐，介紹公路舊橋各組成部分的加固方法。

關鍵詞：舊橋；加固

舊橋加固，提高舊橋的承載能力，確保交通運輸的安全是目前和今后面臨的任務。我單位多次完成超限運輸舊橋加固及大中型危橋的維修加固監理工作，在公路舊橋加固方面取得一些經驗，本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。

1 舊橋上部結構加固技術

1.1 橋面補強層加固法

在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

1.2 增大截面和配筋加固法當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，這種方法是在梁底面或側面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗彎強度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛應用于橋梁及拱橋及拱橋拱肋的加固。

1.3 錨噴砼加固法借助高速噴射機械，將新砼混合料連續的噴射到已錨固好鋼筋網的受噴面上，凝結硬化面形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。

1.4 粘貼鋼板加固法當交通量增加，主梁出現承載力不足或出現嚴重腐蝕的情況時，梁板橋的主梁會出現嚴重的橫向裂縫。采用粘結劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位，使其與結構形成整體，以鋼板代替增設的補強鋼筋，達到提高梁的承載力的目的。這種加固方法的特點是：

需要破壞被加固的原結構尺寸；工工藝簡單，施工質量較容易控制；施工工期短。

1.5 增設縱梁加固法在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載力的情況下，可采用增設承載力高和剛度大的新縱梁，新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載力和剛度得到提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或者兩側時，則兼有加寬作用。

為保證新舊砼能夠共同作用，必須注意做好新舊梁之間的橫向連接。

1.6 拱圈增設套拱加固法在原主拱圈腹面下增設一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆注或錨噴混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一個新拱圈。

2 舊橋下部結構加固技術

2.1 擴大基礎加固法

此法適用于基礎承載力不足或埋深太淺，而墩臺又是磚石或砼剛性實體式基礎時的情況。擴大基礎底面積應由地基強度驗算確定。

2.2 增補樁基加固法當橋梁墩臺基底下有軟臥層時，墩臺發生沉陷；對此采用增補樁基加固法是一種常用而且有效的方法。這種方法是：在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁等，以此提高基礎的承載力，增強基礎的穩定性。

2.3 鋼筋砼套箍或護套加固法當橋梁墩臺由于基礎埋深不夠，或因施工質量控制不嚴等原因，導致墩臺開裂時，有時會出現貫通裂縫，可采用鋼筋砼圍帶或鋼箍進行加固。

2.4 橋臺新建輔助擋土墻加固法由于橋臺臺背水平土壓力過大，引起橋臺傾斜，應在臺背之后加建一擋墻，以抵御過大的土壓力。

2.5 墩臺拓寬加固法利用舊橋基礎，靠墩臺蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便安裝的上部結構。此種情況為只加寬墩臺上部的蓋梁、墩臺身和基礎則不需予以加固。

3 舊橋加固的常用方法

3.1 塞縫灌漿是一種綜合普用的方法。

塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥（砂）漿、環氧樹脂（砂）漿，通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產生裂縫的原因很多，也很復雜。結構物一旦出現裂縫，其受力截面發生應力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結構應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復到原來狀態。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結構裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂砂漿等，具體采用哪一種，應視實際情況而定。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。環氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物，因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小，易灌滿，粘結性好；環氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。塞縫灌漿的通常做法是：先用1∶1水泥砂漿勾縫，勾縫時須預留直徑約6～8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0.6～1.0m，縫小處孔距為0.4～0.6m。待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環氧樹脂勾縫，凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0.25～0.30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀察，效果較好。

3.2 上部結構加固上部結構加固改建在調查研究舊橋的基礎上，經過技術、經濟比較，采用充分利用原橋進行拼寬，利用橋臺將拱式結構改為板式結構的加固方法，使其滿足超限運輸要求。

拼寬原橋對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋，經技術經濟比較后，按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁，以確保超限運輸安全。

利用原橋臺改拱式結構為板式結構對于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求或因地基較差發生不均勻沉降，致使拱圈開裂，降低承載能力，可采用此辦法。

采用以上兩種方法加固的橋涵，通過試載及重車通行，經觀察加固效果較好。

3.3 舊橋下部結構加固橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小，水流不大的石拱橋，我們采用在橋跨內加鋼筋混凝土框架進行加固。由于橋臺太高，且位于長距離的高路堤縱坡上（橋面縱坡達5.5%），在行車和土壓力的共同作用下，使兩岸橋臺和靠那發岸拱腳開裂。

3.3.1 采用鋼筋混凝土框架加固橋臺。

設計的基本假設：鑒于尚在維持正常的交通運輸的橋，臺背填土破壞棱體引起的主動土壓力由原橋臺承擔，框架結構僅承受在破壞棱體范圍內布置超重車所引起的主動土壓力。在后來的應用中，取消了鋼筋混凝土立柱，僅在橋臺上鑿出牛腿的位置，將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現澆成平面支撐框架，這不僅減少了工作量，而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵，經多次實地觀察，使用效果良好。

3.3.2 基礎加固橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎。

由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導致橋臺基礎沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，上游河床設置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。

防治橋臺基礎沖刷對于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺基礎，導致基礎沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0.6m.對于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺基礎和橋臺引道，導致橋臺基礎沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調治構造物，將河水導入主河道。

擴大基礎加固法：采用擴大基礎進行加固，具體做法：挖除橋臺前的淤泥，深度與原基礎高度相同；在基底打入4m長的木樁，木樁按梅花型布置；在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石；澆筑混凝土基礎，新舊基礎間采用錨固鋼筋聯系，使其共同受力。

挖除橋臺前的淤泥，深度與原基礎高度相同；在基底打入4m長的木樁，木樁按梅花型布置；在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石；澆筑混凝土基礎，新舊基礎間采用錨固鋼筋聯系，使其共同受力。

參考文獻

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