舊橋加固技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例的研究

李藝林

（長安大學(xué) 公路學(xué)院，陜西 西安 710018）

隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展，各級(jí)公路的交通流量和車輛的荷載有了很大增加，特別是超限車輛對(duì)公路橋梁產(chǎn)生較大損害，使近幾年的危橋數(shù)量快速增長。

1 橋梁加固的原因和方法簡述

（1）原有的舊橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，隨著交通量的增加，載重等級(jí)的變化，已不能很好的滿足現(xiàn)代交通車輛的通行要求。

（2）有些設(shè)計(jì)修建的橋梁只注重于材料的節(jié)省，安全等級(jí)比較低，造成橋梁斷面過薄，安全儲(chǔ)備低，以及各種不利因素（如碳化，酸腐蝕，河水侵蝕等），使得橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土及鋼筋腐蝕嚴(yán)重。

（3）外界不利荷載使得橋梁結(jié)構(gòu)安全性下降。在我國，產(chǎn)生此情況的最大原因是在公路上的貨車大多數(shù)超載，超限行駛，例如哈爾濱陽明灘大橋的引橋由于貨車超載而發(fā)生坍塌事故。

加固和維修養(yǎng)護(hù)的作用各不相同，維修養(yǎng)護(hù)是橋梁保持正常運(yùn)營狀態(tài)的保護(hù)性和預(yù)防性的工作，而加固是從承載受力的角度來處理的。在工程中常用加固方法有體外預(yù)應(yīng)力加固法；粘貼鋼板或碳纖維（CFRP）加固法；橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法；改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法等，因國內(nèi)外文獻(xiàn)敘述頗多，此處不作贅述。本文僅通過一工程實(shí)例來探討有利于實(shí)際施工并具有可操作性的優(yōu)化方案。

2 舊橋加固的工程實(shí)例

2.1 概況

陜西境內(nèi)的漠谷大橋位于107省道咸陽段乾縣境內(nèi)，中心樁號(hào)K8+242.86，該橋于1990年建成通車，橋高約60米，全長247.48米。橋梁上部結(jié)構(gòu)為6X40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，梁高2.3米。下部構(gòu)造橋墩為空心薄壁式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為雙柱式與U型臺(tái)相結(jié)合，U臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，柱式臺(tái)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。2012年橋面改建為0.5m（護(hù)欄）+8.0m（行車道）+0.5m（護(hù)欄）=9.0m。全橋位于直線段上；橋面雙向1.5%橫坡；設(shè)計(jì)荷載：汽車—20，掛車—100。

2.2 加固前病害調(diào)查

2013年5月受咸陽公路管理局委托，本舊橋加固工程依據(jù)2013年7月西安公路研究院 《省道107咸陽段漠谷大橋特殊檢測(cè)評(píng)定報(bào)告》及專家審核意見對(duì)該橋現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合檢測(cè)，其病害情況如下：

（1）40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁檢測(cè)結(jié)果。經(jīng)檢測(cè)，該橋30片40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁未發(fā)現(xiàn)受力裂縫，主要病害為第二跨2#，3#主梁梁體馬蹄處各有一處混凝土破損；而側(cè)邊梁外橫隔板混凝土破損較多，全橋60%以上T梁翼緣地面混凝土破損，露筋。

（2）錐坡，護(hù)坡檢查結(jié)果。0#橋臺(tái)錐坡、護(hù)坡防護(hù)損毀，在雨水沖刷作用下，臺(tái)前護(hù)坡沉降不均，護(hù)坡開裂最大寬度達(dá)到2cm，局部掏空。2#橋墩與3#墩間的坡面菱形骨架護(hù)坡大面積破壞。6#橋臺(tái)錐坡鋪砌面開裂，臺(tái)前坡面菱形骨架護(hù)坡有10%面積破壞。

（3）橋臺(tái)檢查結(jié)果。柱身臺(tái)底部內(nèi)側(cè)100X 50cm范圍混凝土破損，露筋；蓋梁底有露筋；U臺(tái)前墻發(fā)生位移，雙柱式蓋梁原設(shè)計(jì)施工預(yù)留20cm間隙，一側(cè)現(xiàn)已完全擠靠在一起；橋臺(tái)臺(tái)帽受雨水侵蝕，混凝土劣化；臺(tái)帽頂堆積建筑垃圾。

（4）橋墩檢查結(jié)果。橋臺(tái)主要病害：1#—5#橋墩蓋梁中心處有豎向裂縫，裂縫沿橋向前后貫通，延伸至蓋梁頂部。裂縫寬度為0.1mm—0.5mm；墩身底部局部混凝土破損，露筋。

2.3 加固方案

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，參考原設(shè)計(jì)文件及專家審核意見，經(jīng)過系統(tǒng)分析，比選了各種可能的加固方案，本工程最終采用了包括以下加固措施的優(yōu)化方案：（1）清理上部結(jié)構(gòu)T梁翼緣板大面積混凝土破損、開裂松散面，露筋處除銹后，噴阻銹劑，再涂刷混凝土界面劑之后，用2cm聚合物砂漿進(jìn)行抹面，最后對(duì)T梁翼緣整體涂刷混凝土表面防腐劑。（2）對(duì)橋梁蓋梁豎向裂縫采用25cm厚混凝土增大截面處理，清理原橋各構(gòu)件混凝土破損松散層，采用涂刷2cm厚聚合物砂漿修復(fù)。（3）拆除0、6號(hào)組合橋臺(tái)U臺(tái)部分，兩岸分別增加1孔10m普通鋼筋混凝土橋，鑿除原橋臺(tái)背墻、擋塊、墊石等構(gòu)造，改造橋臺(tái)蓋梁為過渡墩蓋梁，梁高過渡采用墩上加蓋梁調(diào)整。清理混凝土表面劣化層，采用混凝土防腐涂裝整體。對(duì)橋臺(tái)柱用外包25cm厚C30混凝土加固，外包混凝土長度從蓋梁往下4.5m。（4）凡構(gòu)件中存在混凝土脹裂脫落及裂化損傷和鋼筋銹蝕的部位則采用環(huán)氧砂漿，NSF改性砂漿，粘貼玻璃絲布等方法進(jìn)行修補(bǔ)。

2.4 加固效果

為檢驗(yàn)本工程加固效果，通過對(duì)施工后荷載試驗(yàn)評(píng)估主體結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)荷載狀態(tài)下的正常使用要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：橋臺(tái)樁基，T梁及橋跨結(jié)構(gòu)的抗彎承載力，抗剪承載力，正（斜）截面抗裂能力均達(dá)到設(shè)計(jì)荷載，可以保證正常行車使用。

3 結(jié)語

目前我國75%的橋梁都處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，需要及時(shí)進(jìn)行維修加固或重建。加固時(shí)由于結(jié)構(gòu)形式多樣，地形、地質(zhì)變化差別大，跨徑不同，建筑方法各異等因素，使橋梁加固成為廣泛存在又極其復(fù)雜的學(xué)問。我們可以遵循橋梁加固、改造工作的共性，結(jié)合具體橋梁的特殊性，不斷探索創(chuàng)造更多切實(shí)可行的加固方案。此外，舊橋加固設(shè)計(jì)應(yīng)注意各種方法的綜合運(yùn)用，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力，盡量減輕原梁的負(fù)擔(dān)，使舊橋繼續(xù)發(fā)揮原有的使用功能，以保證公路交通的暢通無阻。

[1] 周愛軍，橋梁加固技術(shù)及實(shí)例[J]，安徽建筑，2006（5）.