簡析危橋維修加固技術

龔海平 龍齊文

（宜春市公路管理局宜豐分局，江西 宜豐 336300）

1 危橋定義

所謂危橋，是指符合《公路橋梁養護技術規范》橋梁技術評定標準中五類危險狀態的橋梁，即符合下列兩項指標之一的橋梁：（1）橋梁重要部件出現嚴重的功能性病害，且有繼續擴展現象；關鍵部位的部分材料強度達到極限，出現部分鋼筋斷裂，混凝土壓碎或壓桿失穩變形的破損現象，變形大于規范值，結構的強度、剛度、穩定性和動力響應不能達到平時交通安全通行的要求。（2）承載能力比設計降低25%以上。

2 常見的危橋加固方法

2.1 加大截面加固法

加大截面法,也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結構能夠承受更多的自重,能夠提供更高的承載力。通常情況下,以加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主。

2.2 預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力的鋼拉桿對結構進行加固的方法,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。可分為預應力拉桿加固和預應力撐桿加固,其中預應力拉桿加固主要用于受彎構件,以梁身為錨固體,通過預應力張拉對梁的受拉區域施加外力,以抵消結構本身的自重,減少車輛荷載作用下的應力,能夠減少梁體出現過多的裂縫,以及減小裂縫寬度。預應力撐桿加固主要用于橋梁下部結構的軸心受壓墩柱,但在實踐中橋梁墩柱加固也很少采用這種方法。

2.3 外部粘鋼加固法

外部粘鋼加固法是一種采用化學粘結劑將鋼板直接粘貼在混凝土構件表面,使之與構件形成受力整體,以提高承載力、增大延性、剛度和滿足正常使用要求的加固方法。

2.4 粘貼FRP加固法

粘貼FRP加固法是采用高強度或高彈性模量的纖維復合材料,用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構件表面,使之與原構件形成整體共同受力的加固方法。目前,結構工程中常用的FRP材料有玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維3種,其中以碳纖維增強復合材料應用更多。

3 危橋維修加固實例分析

某公路橋梁建于20世紀80年代，全長187.8m，上部結構為8孔21.5m的鋼筋混凝土剛架拱橋，矢跨比為1/6，橋面總寬度32.0m+2×1.25m，設計荷載為汽-超20、掛120。橋跨橫向設14片拱片，每孔以2道橫隔板、13道橫系梁和12道微彎板以及6cm鋼筋混凝土橋面鋪裝進行連接。下部構造為單排10根直徑為1.2m的鉆孔灌注樁，梯形蓋梁，群樁基礎組合橋臺。由于該橋使用年限較長，加之交通量很大，大噸位車輛通過頻繁，并受當時設計及施工條件限制，大橋存在較多問題，為確保交通安全，滿足道路使用功能，亟待進行維修加固。

3.1 加固前病害調查

通過對舊橋現狀進行綜合檢測，掌握橋梁的損害及老化程度，病害情況如下。

①主拱片開裂：大、小結點混凝土均出現斜向裂縫，最大寬度達0.2mm；實腹段跨中5m區域存在豎向受力裂縫，最大寬度達1.0mm，裂縫間距20cm~40cm。

②弦桿、橫系梁、微彎板開裂：弦桿存在較多豎向裂縫，最大寬度達0.5mm，間距20cm~60cm。約有20%的橫系梁出現混凝土豎向裂縫，最大裂縫寬度達1mm；10%的橫系梁與主拱片的接頭部位混凝土開裂。60%的微彎板存在沿縱橋向的開裂，部分微彎板底面嚴重網裂、混凝土破碎，微彎板加筋肋存在多條豎向裂縫，最大寬度達1.2mm。

③橋面系病害：在新舊橋結合部位的橋面鋪裝層出現縱向開裂。5#孔橋面局部沉陷，面積約為6.0m2。伸縮縫嚴重損壞，TST填縫料沿橫橋向開裂，縫寬最大達3.5mm，且伴有跳車現象。個別泄水管缺失，多數泄水管外壁滲水，導致泄水直接侵蝕到主拱片混凝土。人行道板及欄桿混凝土有較為嚴重的損壞。

3.2 加固方案

根據檢測結論、原設計文件、工程地質資料，經綜合分析比較后，提出如下的加固處治方案。

①主拱片加固：對主拱片實腹段以及上弦桿上的混凝土裂縫進行修補處理，裂縫寬度＞0.2mm時，用化學灌漿法修復；裂縫寬度＜0.2mm時，用環氧樹脂修復。裂縫修補后，采用粘貼碳纖維布法對主拱片實腹段進行加固，以提高實腹段的截面抗力。

②橫系梁、橫隔板及主拱腿加固：采用增大截面法進行加固。首先對與拱片連接部位有開裂的橫系梁恢復原有聯結，再采用植筋掛鋼筋網，然后現澆混凝土對部分橫系梁、橫隔板及主拱腿進行加固。將橫系梁更換為橫隔板，加強截面強度，提高橋跨結構的橫向剛度及承載能力。橫橋向鋼筋需鉆孔穿過實腹板、上弦桿混凝土，鋼筋鉆孔安裝完畢后采用壓力灌漿的方法進行灌注結構膠錨固。

③全橋面加固：拆除原有微彎板，更換為鋼筋混凝土連續行車道板；鋪筑1層4cm厚瀝青混凝土磨耗層以改善橋面行車舒適性，外側設50cm寬的墻式混凝土防撞護欄；橋面設雙向1.2% 橫坡，并重新設置排水管，加強橋面的防排水能力；將現有TST伸縮縫更換為毛勒伸縮縫。

④凡構件中存在鋼筋銹蝕、混凝土脹裂脫落以及其他混凝土裂化損傷的部位均采用環氧砂漿、NSF改性砂漿、粘貼玻璃絲布等方法進行修補處理。

3.3 加固效果

為檢驗加固效果，通過工后荷載試驗評估加固后的主體結構是否滿足設計荷載狀態下的正常使用要求。試驗結果表明：加固后在試驗荷載作用下橋跨結構可達到設計荷載，能夠保證正常行車使用。

4 加強橋梁檢查，確保橋梁質量

各負責單位要對所管養的橋梁每三年應組織一次檢查，檢查工作按《公路養護技術規范》（JTJ073-96）中定期檢查的程序和要求執行。縣級公路管理機構對所管養的橋梁每季度應進行一次檢查，檢查工作按《公路養護技術規范》（JTJ073-96）經常檢查的程序和要求執行。

各責單位要對所管養的橋梁要做好專人觀測、記錄、建檔等工作。技術狀況為三類的橋梁每月觀測一次，技術狀況為四類的橋梁每7天觀測一次，交通流量特別大、超載車輛多的線路上的四類橋，每三天觀測一次，三、四類橋梁遇大、暴雨天氣每天觀測一次。

橋梁維修加固工程施工時，施工單位應按照有關標準、規范的規定在橋梁兩端設置安全警告標志，必要時還應安排專人維護交通，確保行車安全。如橋梁維修加固期間禁止車輛通行，應擬定適當的繞行路線，在繞行路口設立明顯的指路標志，并向社會公示。

加強危橋改造項目質量監督管理和安全監督行業管理，嚴格按規定制定監督大綱，明確監督工作重點，實施質量監督工作，以設計文件、相應技術規范和質量檢驗評定標準為依據，加強重點部位、重點工序質量監督檢查，有效規范參建單位和人員的質量行為，質量監督覆蓋率達到100%。

認真督促建設單位結合工程實際情況，合理安排進度，堅持質量第一原則，不得趕搶工期，防止由于違反合理工期造成質量和安全隱患。加大各項技術方案的審查管理力度，認真落實精細化施工要求，強化過程質量控制，加強橋梁強度、剛度及穩定性驗算，著力解決好橋梁裂縫、預應力孔道壓漿不飽滿、鋼筋保護層不足等薄弱環節和質量通病問題，確保橋梁工程質量。

5 結語

橋梁維修加固改造工程管理工作要把工程質量放在首位，建立、健全質量控制體系，嚴格檢查驗收制度，提高投資效益。防治結合，預防養護為主，深入持久地把橋梁加固改造工作抓好，盡可能消除橋梁結構上的一切安全隱患，堅決杜絕因橋梁技術狀況原因引起的橋梁垮塌安全事故。

[1]吳鵬來，郝加和，斯玉蘭.橋梁加固的幾種措施[J]交通標準化,2003,(1).

[2]楊修志.加強危橋改造工程管理的探討[J]山東交通科技,2010,(6).