農村公路舊橋加固方法概述

仲崗+蒿景輝

摘 要：文章主要對荷載試驗的工作方法和步驟進行了簡要論述，并分析了整個試驗過程，運用試驗結果對舊橋加固后的承載力實施評價，以判斷橋梁結構的加固效果。

關鍵詞：農村公路；舊橋加固；方法

中圖分類號：U445.72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0147-02

1 橋梁上部結構的加固方法

1.1 對主梁截面慣性矩進行增大

運用增大主梁截面的方法使主梁截面慣性矩得以增大，通常情況下，該方法運用外包混凝土對主梁進行加固，使主梁的截面面積得以增大，從而增大主梁的截面慣性矩。為了使外包混凝土的正常工作得到保障，在外包混凝土中配置鋼筋，在鋼筋配置的過程中，應將新配置的鋼筋與梁內原有的鋼筋焊接在一起，或運用錨桿連接的方法，使鋼筋和主梁得到更好的結合，共同進行受力，在外包混凝土之前，應對舊混凝土表面實施鑿毛，然后將構件表面的浮塵清洗干凈，確保新舊混凝土達到更好地結合，從而共同參與受力。與不同的加固方式和施工特點相結合，可設計為單側加固、雙側加固以及三側加固，也有運用四周全包加固的方法，這種事主梁慣性矩增大的方法同樣也使梁的自重得以增加，增大了恒載作用時主梁的彎矩值，對截面彎矩、抗剪能力的提升沒有顯著的效果，該種使主梁慣性矩增大的方法通常在中小跨徑橋梁中應用較多。一般運用的加固方式主要有以下幾種：待加固空心板接高法、橋面補強層加固法以及在梁板下部外包鋼筋混凝土。

1.2 粘貼加固法

粘貼加固法是在梁板的受拉區對鋼筋、鋼板及碳纖維布等抗拉性能好的強度材料進行粘貼，有效改善梁、板的整體力學結構性能，一般對環氧樹脂類粘結劑進行運用。粘結加固法的運用能夠使梁板的抗彎性能和抗剪性能得到提升。加固方式主要包括以下幾種：粘貼鋼板加固法、粘貼鋼筋加固法以及粘貼碳纖維布加固法。

1.3 減小梁中內力的方法

減小梁中內力法可以使荷載標準得到提升，該方法的方式主要包括以下兩種：①縱橫梁的增設，使梁板的橫向分布系數得以減小。②對橋梁結構體系進行改變，從而發揮梁中內力減小的作用。例如：將多跨簡支梁改為連續梁，在梁的適當部位設置撐架，轉換簡支梁或連續梁，使其形成撐架體系。

1.3.1 縱橫梁的增設

當橋梁下部結構中仍存在潛力且上部結構完好時，可運用縱橫梁增設方法，使橋梁承載能力得到提升。在對縱梁進行增設時，應先拆除個別主梁，或對兩相鄰主梁之間的翼板進行拆除。運用較大剛度的縱梁在拆除后的空位處進行安裝，該方法能夠使結構對更多的外部荷載進行承擔。一般運用增設橫隔板的方式使橫向聯系得到增加，在增加橫隔板位置的梁肋上實施鉆孔，對橫向連接鋼筋進行設置，與全橋寬貫通，并錨固兩端，箍筋綁扎之后即可對混凝土實施澆筑，使縱橫梁構成一個整體在受力中參與進來。新增縱梁剛度越大，就會對越多的荷載進行分擔，減輕了主梁的負擔。而橫梁剛度越大，原主梁的橫向分布系數就越小，各主梁所分擔的荷載均勻，提升橋梁整體的承載能力。

1.3.2 結構體系改變

在多跨簡支梁結構橋梁中，運用承受負彎矩的鋼筋在梁端設置，能夠連接橋梁板，將原有的多跨簡支梁改為多跨連續梁，可以使梁跨中的正彎矩得到減小，有效提升結構的承載能力。另一種方式則是在兩種對橋墩進行設置，使跨中彎矩減小，構成兩跨連續梁橋，使跨中彎矩減小，提升了橋梁的承載恩利。還可運用簡支梁或在連續梁中對八字撐進行設置，使其變為斜腿剛架橋，斜撐為結構提供了兩個彈性支撐，使原橋一跨變為三跨，使橋梁的跨徑大大減小。

1.4 加固體外預應力

所謂體外預應力加固法，就是在原有橋梁的受拉區對體外預應力拉桿進行設置，在梁的兩端實施拉錨桿，對梁及西寧軸向壓力和彎矩的施加。由于體外預應力所形成的彎矩和原橋中的不利彎矩方向基本相仿，因此能夠抵消一部分的荷載應力，從而實現梁的承載能力的提升。該方法在加固后有較小的副作用產生，可以使裂縫的發展得到有效避免，提升梁的耐久性。與預應力施加的不同方式相結合，體外預應力加固法又包括：橫向收緊張拉法、縱向張拉法、豎向張拉法三種類型。

1.5 加強主拱圈

通常在拱橋中運用到加強拱圈法。作為拱橋加固中運用較多的一種，由于現有的舊橋大部分是上承式拱橋，拱圈下部完全暴露，因此從拱圈下部實施加固相對便捷。通常情況下，在拱的下面運用鋼筋混凝土實施加固，通過錨固筋和橋臺連接成一體，使重量得到有效減輕。或在拱腹上運用環氧砂漿對鋼筋實施粘貼，由于有良好的抗拉抗壓性能，因此能很好地和圬工材料和鋼材相結合。若在拱圈下部實施加固，則應對支架實施搭設，當不方便時，可以運用拱圈上部加固的方法。拱腳處對負彎矩有所承受，所以應采用鋼筋混凝土對臨近拱腳的拱背處實施加強，使厚度控制在拱腳處最后。拱頂是承受正彎矩作用的，拱頂底部受拉，也可在拱頂、底部對鋼筋混凝土的補強進行增加。對于拱橋堅固而言，應將加固方向控制在拱腳到拱頂，實施逐步對稱施工。

1.6 橫向聯系的增強

在20世紀60年代，我國對大量的雙曲拱橋進行了建設，盡管這種橋梁具備充分的利用材料，并使圬工數量、造型美觀的優點得到減少，但也存在一個相對致命的缺點，即橫線聯系較差，容易產生縱向裂縫。所以，通過幾十年運營之后，很多舊的雙曲拱橋橋面會有縱向裂縫出現，一般我們對這種病害的雙曲拱橋實施加固時運用增強橫向練習法，當然也可以對其他橫向聯系差的梁橋進行處理。

1.7 混凝土噴錨加固

混凝土噴錨加固是在擬補強部位結構內打入錨桿，對補強鋼筋網實施掛設，然后憑借機械設備，運用壓縮空氣在已錨固好鋼筋網的受噴面上高速噴射新混凝土混合料，與原結構形成組合截面，對外部荷載實施共同承受。無需對噴錨混凝土進行那個振搗，在混凝土噴射過程中，在高速狀態下，水泥和骨料會連續撞擊從而使混凝土達到壓密。同時采用較小水灰比，使其與混凝土、鋼材和磚石形成較高強度。由于新舊混凝土結合牢固，因此能夠對拉應力和剪應力進行傳遞。實際上，錨噴混凝土加固法是“新奧法”隧道施工法在舊橋加固基礎上的創新，通過錨噴混凝土加固層與原結構達到緊密粘結，使原結構繼續變形位移和開裂得到阻止，使原結構的作用得到充分發揮，共同承受外荷載作用，在拱橋橋拱底板的加固中得到適用。

2 橋梁下部結構的加固方式

2.1 擴大基礎加固

擴大基礎加固法也就是擴大橋梁基礎底面積的方法。當基礎存在不足的承載能力或較淺埋置，且墩臺基礎又是圬工或混凝土剛性實體式基礎時，對該方法較為適用。結合地基強度驗算的方式，擴大基礎的底面積。若地基強度達到要求，且缺陷僅為不均勻沉降和較大變形時，應運用基礎底面積擴大的加固方法，通過計算地基變形有效確定地基強度。

2.2 增補樁基的加固

若基礎屬于樁柱式基礎時，在其周圍對鉆孔樁實施補打，或打入鋼筋混凝土預制樁，擴大原有的承臺面積，以此增加基礎的承載力和穩定性。該方法則處于增補樁基加固法。其無需開展抽水筑壩等水下操作，方便安全，且存在良好的加固效果。

2.3 人工地基加固

若基礎下存在松散的地基土時，無法對較大的荷載進行承受，或由于不良沉層土質導致基礎沉陷產生時，可運用人工地基加固的方法，有效提升基礎的承載能力。人工地基加固方法較多，通常主要包括：樹根樁法、砂樁法、灌漿法以及高壓噴射注漿法。

2.4 鋼筋混凝土套箍或護套加固法

當橋梁墩臺有貫穿裂縫產生時，為了使裂縫的發展得到避免，使其正常的使用，可運用鋼筋混凝土圍帶或鋼筋實施加固。通常在墩身位置設置三道圍帶，使其間距控制在橋墩側面的寬度即可，結合裂縫情況和大小使每個圍帶的寬度得到確定，通常墩臺寬度應為1/10左右，厚度保持在10～20 cm范圍內即可。為了使圍帶和墩臺的連接得到加強，應在墩臺身內對直徑為10～25 mm的鋼銷進行埋設，將鋼銷直徑的10倍左右作為埋入深度，在鋼銷上扣設圍帶的鋼筋網，與鋼銷相比，埋鋼銷的孔眼應大出15～20 mm，若填滿銷孔以后再對混凝土進行澆筑，同時實現裂縫被完全填塞。當墩臺有嚴重裂縫、風化、大面積破損及剝落問題產生時，則應結合整個墩臺對鋼筋混凝土護套的方法進行應用，從而實現加固。

2.5 減少橋臺滑移的處理方法

2.5.1 支撐加固法

當埋置式橋臺難以承受土壓力而往橋孔方向產生傾斜或滑移時，可采用在河道側修筑撐壁對橋臺進行加固。

2.5.2 新建輔助擋土墻加固法

對于因橋臺臺背水平土壓力大而引起的橋臺傾斜，應設法減少橋臺后壁的土壓力，可在臺背加建一擋土墻，增強擋土能力。

2.5.3 減輕荷載法

筑于軟土地基上的橋臺，常由于填土較高，而受到較大的側向土壓力作用，從而使橋臺產生前移，以致發生傾斜，一般更換臺背填土，換置輕質材料回填，減小土壓力。

3 裂縫的修補方法

裂縫修補在舊橋加固中很重要，因為病害總要伴著部分裂縫發展的，對于一般較細較短的裂縫，對結構的影響不大，當處于允許范圍內時應封閉處理，一般涂刷水玻璃或環氧樹脂；當裂縫寬度大于允許范圍時，應采取壓力灌漿法灌注環氧樹脂膠；如果裂縫發展嚴重，應查明原因，采取更加合適的處理方法。對于裂縫表面封閉前的處理非常重要，要把細小裂縫鑿成V形槽，用鋼絲刷除去裂縫周圍松脫物和浮渣，再用高壓空氣吹干凈后進行封閉。壓力灌漿是以一定的壓力將樹脂漿液或水泥漿液灌至裂縫深部，達到恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的，適用于寬度和深度都較大的裂縫。

4 結 語

橋梁結構荷載試驗就是對橋梁結構進行直接加載測試的科學試驗，目的是通過荷載試驗，了解橋梁結構在試驗荷載作用下的實際工作狀態，從而判斷橋梁結構的安全承載能力及評價橋梁的營運質量，檢驗橋梁結構的設計與施工質量，確定舊橋結構的實際承載能力，為制定橋梁加固或改建技術方案提供依據。

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