中小跨徑橋梁加固方案探析

王淑英

(中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司，山西 太原 030053)

1 橋梁檢測方法

1.1 荷載試驗評定法

泰康路靖江段羅興大橋為四孔懸鏈線等截面空腹式片石拱橋，重力式漿砌片石墩、臺身與基礎。長170 m，跨徑為45 m+40 m+40 m+45 m，矢跨比1/4，全橋共設20個腹孔，跨徑2.2 m，矢跨比 1/2，橋面凈寬 8 m+2×1.5 m，設計荷載為汽—30，掛—120。因羅興大橋于1996年5月建成后投入使用，隨著車流量的增加，使該橋橋面多處出現裂縫，橋面坑洼不平，多處出現下陷，尤其兩側橋臺臺后填料下陷嚴重。

本工程在實際加固過程中，由維修機構進行荷載評定，以確定該中小跨徑橋梁的承載能力和安全度是否處于安全承載值之內，如果維修機構在實際檢測時發現該橋梁處于可控范圍之內，但個別構件承載力特征值超出設計值，則該中小跨度的橋梁僅需進行局部清理、維修即可;如實際檢測時，該中小跨徑橋梁主要承重構件承載力特征值超出設計標準值時，則該橋梁首先應判定為危橋，待該橋梁加固施工完畢后，解除危橋狀態;由此可知，橋梁加固前的荷載判定不僅能確定出加固或改造的方案，同時還可以了解中小跨徑的橋梁在試驗荷載作用下的實際工作狀態，同時也可確定一些理論上無法考慮的因素對中小跨徑橋梁結構受力的影響及隱蔽病害。

1.2 日常檢測法

橋梁維修機構在對羅興大橋進行日常檢查時，發現羅興大橋欄桿出現斷裂現象，同時橋面出現裂縫及破損等現象，這些現象直接決定羅興大橋加固方案可行和正確與否。本次維修單位對羅興大橋的考察目的在于對橋梁的技術狀況、缺陷和損傷進行全面的現場檢查，查明羅興大橋的質量缺陷或潛在的損傷，以便能系統的分析、評價損傷對橋梁質量的影響，并為羅興大橋的加固方案提供具體技術資料。

2 橋梁的評價

橋梁維修機構為了選定合理的維護方法，即應該在技術和經濟上兩個方面來確定橋梁加固和改造方案，首先必須對橋梁技術狀況進行評價，首先應評價羅興大橋的使用功能，其次評價羅興大橋的工程現狀，最后評價羅興大橋的承載力，這是羅興大橋加固前的重要環節。

2.1 中小跨徑橋梁使用功能的評價

中小跨徑橋梁的使用功能評價，即在橋梁有效使用期內，評價其使用功能，維修單位在實際檢測時發現，羅興大橋雖然出現一些質量問題，但不影響其使用功能。

2.1.1 設計技術標準

橋梁檢測機構在羅興大橋進行設計標準評價時，發現羅興大橋的現在承載力特征值仍符合原設計值，其次維修單位對橋面的凈空、橋下凈空、孔徑、基礎埋置深度等進行評定發現，羅興大橋具有行車的能力。

2.1.2 橋涵各部構造完好程度

羅興大橋的各部構造能否保持正常使用，橋梁維修機構首先要確認各部構造的完整度，維修單位在檢測時發現，橋梁的橋面有腐蝕、風化現象，橋墩出現裂縫，橋梁的附屬建筑伸縮縫、欄桿、泄水口等也出現一些質量問題，但不影響其使用功能。

2.1.3 橋梁養護狀況及意外事故的分析

對于羅興大橋來說，維護前要進行意外事故的分析，分析使用單位是否經常對橋梁進行檢查;在進行意外事故評價時，發現事故發生率處于正常范圍之內，雖有事故但無重大事故，因此維修單位做出可以加固的評價。

2.2 中小跨徑橋梁結構承載能力的評價

在對橋梁使用功能評價的基礎上，應對橋梁上下部結構進行靜、動載計算分析，維修機構對靜、動載試驗結果進行分析，從而確定出橋梁結構承載能力符合原設計值。

2.3 中小跨徑橋梁使用價值的評價

對羅興大橋做出以上兩項評價之后，則從技術經濟條件出發，經分析表明，對羅興大橋的加固、改造加以利用的總效益大于建新橋的總效益時，維修單位則認為對中小跨徑橋梁進行加固、改造利用是必要的、可行的，同時做出客觀的評價報告，制定詳細的加固計劃。

3 中小跨徑橋梁的加固措施

3.1 橋面加固措施

3.1.1 橋面鋪裝層加固前的工作

羅興大橋維護公司在確定對該大橋進行加固時，首先清掃橋面，保持橋面清潔完整和有一定的路拱，以保證施工儀器處于一個清潔的施工環境，另外該橋梁處于南方地區，多雨，施工時必須將橋面的積水排到泄水管，以免堵塞泄水管。

3.1.2 橋面鋪裝層的加固工作

羅興大橋原橋面采用水泥混凝土鋪裝層時，在實際檢測時，發現有脫皮、露骨等缺陷出現，此時則采用鑿除法進行加固。橋梁維修單位將原水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛，實際施工時，鑿入150 mm，使原橋梁骨料露出，并用清水沖洗干凈，然后在兩施工界面涂刷同一強度等級的水泥砂漿，最后鋪筑一層4 cm～5 cm厚的水泥混凝土鋪裝層;在該層施工完畢后，再鋪上一層黑色路面，即在施工完畢的混凝土路面上采用瀝青細砂罩面，使之與混凝土面層結合良好。

3.2 橋墩、橋臺的加固措施

加拿大魁北克大橋因橋墩采用樁基礎，并且樁的深度不足，加上圣勞倫斯河水流沖刷等原因使樁基發生傾斜時，最后造成橋毀人亡的悲劇;為避免這種情況再次發生，因此需要確保橋梁的正常使用和服務年限。橋梁的下部結構是加固的重中之重，羅興大橋的橋墩經過長時間水腐蝕，會產生貫穿縫;由于羅興大橋處于南方，其橋墩處于軟臥層，在維修公司進行考核完畢后，初步定下兩種加固方案，對于破裂性較大的5號橋墩采用鋼箍錨固法，對受力薄弱的3號橋墩采用增補樁基法。施工維修單位在3號墩臺附近，打入事先預制好的長樁，用以提高基礎的承載力，增強3號橋墩基礎的穩定性。由于4號橋墩處于河流中心位置，因此埋置較深，實際檢測時發現4號橋墩出現貫穿性裂縫，在制作施工方案時，采用鋼箍錨固法。首先在4號橋墩的墩身位置上、中、下分設三道用鋼板制作的圍帶，其間距應大致相當于橋墩側面的寬度，每個圍帶的寬度為墩臺高1/10，厚度采用20 mm鋼板。

4 結語

中小跨徑橋梁的橋面加固及橋墩、橋臺的加固不僅具有美化橋梁環境的效果，更重要的是，加固后的橋梁極大的保證了行車人的安全，所以說做好中小跨徑橋梁鋪裝的維修和養護加固工作不容忽視。

[1] 諶潤水，胡釗芳，帥長斌.公路舊橋加固技術與實例[M].北京:人民交通出版社，2002.

[2] 肖 敏，雷昌龍.混凝土橋梁的病害防治[J].橋梁建設，2002(2):69-71.

[3] 高懷志.橋梁檢測和狀態評估研究與應用[J].世界地震工程，2000(2):189-194.

[4] 王 豐，李世春.貴州省三沙大橋加固改造方案比較[J].山西建筑，2010，36(2):345-346.