當(dāng)前我國橋梁進(jìn)行改造加固的方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用探討

（中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430000）

當(dāng)前我國橋梁進(jìn)行改造加固的方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用探討

張雄杰

（中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的逐步完善，國家城市化進(jìn)程日漸加快，交通建設(shè)水平已經(jīng)成為了黨和國家關(guān)注的焦點(diǎn)。眾所周知，我國人口數(shù)量龐大，各地區(qū)交通都比較擁擠，橋梁建造工程作為緩解道路交通壓力的有效對(duì)策，其受到的關(guān)注度自然更高。近年來，黨和國家越來越重視橋梁的建設(shè)工程，不斷加大資金投入數(shù)量，完善工程道路交通的建設(shè)水平。但是很多施工單位由于過于重視短期利益，將眼光放在了經(jīng)濟(jì)利益的獲取上，忽略了工程的建設(shè)質(zhì)量，橋梁改造加固工作就顯得尤為重要。它能夠改善橋梁一次建設(shè)中存在的質(zhì)量問題，加固年久失修的橋梁，保證橋梁能夠安全通車。本文就結(jié)合我國橋梁建設(shè)的實(shí)際，簡單闡述一下如何對(duì)橋梁進(jìn)行改造加固，制定切實(shí)可行的加固方案，做好方案的設(shè)計(jì)和應(yīng)用工作，從而完善道路交通，確保安全運(yùn)行。

橋梁；改造加固；方案設(shè)計(jì)；應(yīng)用探討

進(jìn)入21世紀(jì)以來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技迅猛發(fā)展，社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)水平逐步完善，道路交通安全已經(jīng)成為了社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。橋梁作為城市交通建設(shè)的重要組成部分之一，是改善交通擁堵，保證快速通車的重要項(xiàng)目，其建設(shè)質(zhì)量不僅關(guān)系到城市的工程建設(shè)水平，而且是衡量一個(gè)國家綜合國力的重要指標(biāo)。新中國成立以來，我國就致力于橋梁工程的建設(shè)和研發(fā)工作，隨著建設(shè)水平和技術(shù)措施的不斷完善，橋梁建設(shè)技術(shù)已經(jīng)有了明顯的提升。但是由于以往橋梁的建造年限久遠(yuǎn)，施工水平不高，就使得其安全質(zhì)量還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。重新修建橋梁工程需要耗費(fèi)過多的人力、物力和財(cái)力，對(duì)其進(jìn)行改造加固，做好方案設(shè)計(jì)和應(yīng)用工作已經(jīng)成為了大勢所趨。

1 我國橋梁改造加固方案設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

橋梁改造加固方案不同于橋梁建筑的建造工程，在加固和改造過程中還要結(jié)合原有建筑的特點(diǎn)進(jìn)行施工，其設(shè)計(jì)工程更加系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)技術(shù)的要求也更高。以往我國橋梁建筑大多只進(jìn)行新建施工，對(duì)年久失修或建筑時(shí)間過長的橋梁進(jìn)行重新建設(shè)，忽略了橋梁改造加固和翻新工程，國家有關(guān)橋梁改造加固設(shè)計(jì)的審核制度不夠正規(guī)，缺乏明確的加固設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)和改造市場較為混亂。隨著現(xiàn)代化建設(shè)技術(shù)的不斷完善，對(duì)橋梁進(jìn)行改造加固能夠在節(jié)約資金的基礎(chǔ)上提升橋梁的質(zhì)量，并改造橋梁樣式，提升其使用壽命。

但是，由于我國對(duì)其的研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)間尚短，在具體施工過程中還存在很多問題。第一，橋梁質(zhì)量檢測技術(shù)較為落后。有效檢測是提升橋梁加工改造質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提，但是目前我國的檢測手段和檢測技術(shù)都較為落后，無法找到工程建筑存在的問題。與此同時(shí)，在橋梁的基層養(yǎng)護(hù)和管理維修方面也有所欠缺，使工程容易出現(xiàn)質(zhì)量問題；第二，對(duì)橋梁承載力的計(jì)算方法和評(píng)估手段還不夠科學(xué)，無法計(jì)算出建筑能夠承受的最大重量；第三，橋梁改造加固的總體設(shè)計(jì)方案相對(duì)單一，無法結(jié)合工程實(shí)際采取多樣化手段開展建設(shè)，技術(shù)能力匱乏，設(shè)計(jì)缺乏深度；第四，某些個(gè)別橋梁的改造加固工程是在照搬照抄國外的施工技術(shù)，在工程施工中只進(jìn)行宏觀的定性分析，忽略了橋梁帶載加固分階段受力的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過于隨意。

2 我國橋梁改造加固的方案設(shè)計(jì)

2.1 橋梁改造加固的設(shè)計(jì)原則

橋梁建設(shè)是我國工程施工的重點(diǎn)項(xiàng)目，在對(duì)其進(jìn)行改造加固的過程中一定要遵循科學(xué)的原則。首先，要擇優(yōu)選擇加固方案。結(jié)合現(xiàn)有的施工技術(shù)、設(shè)備、工程條件、車輛通行情況等繼續(xù)設(shè)計(jì)，并對(duì)其可行性進(jìn)行分析，確保改造后的橋梁具有穩(wěn)定性和耐久性，能夠承載大重量負(fù)荷，并在此基礎(chǔ)上減少經(jīng)濟(jì)支出；其次，明確橋梁加固的具體特征。對(duì)橋梁進(jìn)行加固改造的目的就在于提升其穩(wěn)定性和耐久度，保證其平穩(wěn)通車。因此，在設(shè)計(jì)過程中一定要了解工程特征，根據(jù)具體原則予以施工。最后，將橋梁加固和加寬進(jìn)行同步建設(shè)，保證其質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升車輛通行數(shù)量，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。

2 .2橋梁改造加固的設(shè)計(jì)方法

第一，橋梁加固對(duì)策。加大截面法、粘貼加固法、增加輔助構(gòu)件法、體積轉(zhuǎn)換法以及體外預(yù)應(yīng)力加固法是橋梁上部結(jié)構(gòu)加固經(jīng)常使用的對(duì)策。二對(duì)于橋梁下部結(jié)構(gòu)加固而言，常用的措施包括擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、鋼筋混凝土套箍外包鋼板法、高壓旋噴注漿加固法等等。當(dāng)然，在具體施工過程中，這些加固對(duì)策不是單一不變的，根據(jù)橋梁工程建設(shè)的特點(diǎn)，可以采用多種方式混合使用的對(duì)策進(jìn)行施工。

第二，橋梁改造加固的原理。結(jié)合上述文章，我們不難看出對(duì)橋梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)的對(duì)策很多，但是在具體工程建造過程中，由于橋梁加固原理的不同，也應(yīng)該予

以區(qū)別對(duì)待。一方面，可以改變橋梁的結(jié)構(gòu)體系，調(diào)整其結(jié)構(gòu)內(nèi)力，減輕原梁壓力。例如，將簡支梁改為連續(xù)結(jié)構(gòu)、在梁間安置斜撐以減少橋梁跨度、調(diào)整橫向分布系數(shù)、提升縱梁數(shù)目、增加新建邊梁截面尺寸等等；另一方面，還可以提高構(gòu)件配筋和加大截面尺寸，使薄弱構(gòu)件得以加固。

第三，鋪裝層面。鋪裝層面是橋梁病蟲害相對(duì)較多的部位，在具體工程施工和加固改造過程中要完善制定有效的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策，注意對(duì)病蟲害進(jìn)行處理。工程改造前必須做好其清理工作，將垃圾、雜物及時(shí)進(jìn)行清理，保證伸縮縫功能的有效運(yùn)用，確保泄水孔能夠及時(shí)疏通排水。與此同時(shí)，還要做好鋪裝層面裂縫、洞穴等的處理工作，在清潔干凈后進(jìn)行改造加固處理。

第四，橋面伸縮。橋梁建筑長期暴露在室外，根據(jù)熱脹冷縮原理及其容易出現(xiàn)變化，導(dǎo)致橋梁伸縮縫出現(xiàn)問題，進(jìn)而影響工程的穩(wěn)定性。對(duì)此，各施工單位一定關(guān)注這一現(xiàn)象，在對(duì)改造加固方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中要考慮橋面伸縮原理，圍繞橋梁的病害情況，提升設(shè)計(jì)方案的針對(duì)性，確保工程穩(wěn)定通車。例如，一旦軟性填料出現(xiàn)松散脫落現(xiàn)象，要及時(shí)清理其殘余物，并重新注入新的填縫料。

第五，橋梁墩臺(tái)的改造加固對(duì)策。橋梁的主體支撐結(jié)構(gòu)即為橋梁墩臺(tái)，它承擔(dān)著車輛運(yùn)行的負(fù)載工作，因此，對(duì)其進(jìn)行改造加固就顯得尤為重要。第一，要做好地基加固工作。在明確其地質(zhì)構(gòu)造后采取相應(yīng)措施進(jìn)行完善，對(duì)地基沉降不嚴(yán)重的墩臺(tái)可以采用設(shè)計(jì)砂樁法進(jìn)行作業(yè)。而對(duì)于軟土現(xiàn)象嚴(yán)重的墩臺(tái)地基，則要結(jié)合沖振法、注漿法和沙袋套管予以施工；第二，墩臺(tái)的主體加固是改造方案設(shè)計(jì)施工的重點(diǎn)，在工程設(shè)計(jì)時(shí)要將墩臺(tái)分為上、中、下結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修。一旦發(fā)現(xiàn)裂縫較大的墩臺(tái)，可以運(yùn)用鋼筋混凝土護(hù)套的方式實(shí)施作業(yè)。

3 對(duì)我國橋梁進(jìn)行改造加固的應(yīng)用

從上述內(nèi)容中，我們已經(jīng)清晰直觀的看到了橋梁改造加固方案設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，在具體施工建設(shè)中一定要把握好建設(shè)原理，結(jié)合橋梁實(shí)際進(jìn)行作業(yè)，從而確保其有效應(yīng)用。

3.1 工程概況

某工程橋梁之前的跨徑為單跨二梁式鋼筋混凝土12米長的簡支橋梁，下部結(jié)構(gòu)是位于巖盤上的沉井基礎(chǔ)，在對(duì)其進(jìn)行改造加固設(shè)計(jì)的時(shí)候，要關(guān)注下面幾點(diǎn)。

圖1

圖2

第一，結(jié)合原橋承載力基礎(chǔ)重量，運(yùn)用插入錨固鋼筋，以增大橋臺(tái)蓋梁懸臂的長度；第二，適當(dāng)增加新增主梁的截面面積，提高邊梁剛度，對(duì)新加寬的部分進(jìn)行科學(xué)整合，并適當(dāng)調(diào)整橫向荷載的分布情況，使橋梁負(fù)載重量得以減輕。具體而言，可以將原梁懸臂混凝土減掉50厘米，將新加寬的部位與露出的懸臂鋼筋焊接在一起，并設(shè)置連接衡量于支點(diǎn)與跨中之間；第三，全橋統(tǒng)一加鋪8厘米厚的橋面鋪裝混凝土，清除原有鋪裝層，并將橋面頂部建造成齒槽；第四，為了切實(shí)發(fā)揮橋面鋪裝混凝土與橋面板的作用功能，實(shí)現(xiàn)兩者的緊密結(jié)合，一定要安置錨固短鋼筋，并在橋面裝鋪層設(shè)置鋼筋網(wǎng)或?qū)⒏邚?qiáng)復(fù)合纖維摻入其中，提升混凝土的抗裂水平。

結(jié)語

總而言之，隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的逐步完善以及城市化進(jìn)程的加快，道路交通運(yùn)輸行業(yè)在國家發(fā)展中的作用越來越突出，橋梁建設(shè)作為道路運(yùn)輸?shù)闹饕绞骄哂信e足輕重的影響。為了保證橋梁安全通車，增加其使用年限，在減少資金投入的基礎(chǔ)上搞好橋梁建設(shè)，各施工單位一定要做好橋梁改造加固工作。在具體施工中結(jié)合工程實(shí)際情況，完善技術(shù)措施，對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)、鋪裝層、橋面伸縮等各環(huán)節(jié)進(jìn)行改造加固，從而確保其穩(wěn)定性，為我國交通行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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