高速公路橋梁加固施工技術的運用研究

徐小劍

(杭州交通投資建設管理有限公司，浙江杭州 310024)

0 引言

作為保證公路順暢的咽喉，橋梁施工質量是實現全線貫通的關鍵所在。然而從目前橋梁現狀來看，交通負擔仍較為沉重，且施工中加固技術應用的水平較低，致使橋梁安全運行受到影響，這在一定程度上也成為制約我國交通運輸事業發展的瓶頸。因此，對加固技術在橋梁施工中的應用分析具有十分重要的意義。

1 加固公路橋梁的意義

高速公路橋梁在施工或投入使用過程中，都會受到氣候環境因素以及車流量因素的影響。從許多橋梁整體被雨水侵蝕或因車載量過重引起的橋體損傷等不難發現，一旦橋梁損壞情況出現后往往引起許多交通事故，因此需要做好橋梁加固工作。對加固公路橋梁的意義主要可概括為三方面，即:第一，是橋梁施工質量得以保證的重要前提。在橋體大面積受損或存在病害問題情況下，需要及時找出薄弱部位并采取加固改造措施，可使橋梁在通行以及承載能力等方面得以加強。第二，是降低建設成本的主要路徑。通常對于已投入使用的橋梁，為解決其存在的弊病，往往需進行舊橋的拆除并做好重建工作，涉及較多的建設成本。而在加固技術的應用下，既可保障橋梁原有功能得以恢復，也使建設成本得以節約。通過以往實踐證明都可發現對現有橋梁進行加固，很大程度上使其承載力得以增強，而且使其使用周期得以延長。第三，橋梁加固符合和諧社會構建的要求。高速公路作為國民經濟發展的重要保障，其質量高低也是影響出行群眾安全的主要因素，通過對橋梁的加固，可使其交通樞紐作用得以充分發揮，適應社會發展需求［1］。

2 高速公路橋梁運作中的實際現狀分析

2.1 從橋梁養護與改造角度

橋梁投入使用后，難免存在許多如沉陷、裂縫或變位等問題，需要做好適時養護與改造工作，但大多施工單位在項目交付后多忽視對橋梁的檢查與改造，使原本存在一定缺陷的橋梁容易發生裂縫問題日益突出、鋼筋被侵蝕情況嚴重以及活動支座能力下降等問題，而且在橋梁底部的相關構件包括墩臺或護岸等因長久缺乏養護，也容易出現問題，不利于汛期抗洪能力的提高。同時也存在橋面連接部位或引道連接處等受填土不同程度的沉降影響，使車輛行駛過程中出現跳車安全事故，行車舒適度難以提高且橋梁自身的使用周期也受到影響。另外，部分中小型橋梁因長久失修，也存在橋孔水流堵塞現象，若橋梁自身處于城郊地區，更易受城市污水廢水排放的影響使其堵塞情況更為嚴重。即使許多橋梁也在不斷進行改造，但事實上改造的對象多集中在路面拓展方面，忽視了對橋梁整體性能的把握，不利于減少行車危險系數［2］。

2.2 從日常檢查維護角度

日常檢查維護是保證橋梁使用質量的主要環節，但當前對橋梁的檢查維護工作仍表現出不到位的現狀，使橋梁長期在自然環境因素影響下出現的被損害問題難以被發覺，加上橋梁使用過程中出現的填縫材料脫落或構件使用疲勞等問題都將造成橋體大面積受損或引發行車事故。另外，橋梁在使用過程中長期缺少檢查維護，也使橋面存在不平整情況，尤其在雨水季節極易出現行車時泥水四濺的現象，既影響交通安全性，高速公路橋梁原有的美觀性也受到影響［3］。

3 加固施工技術在橋梁施工中的實際應用

3.1 底部結構加固技術應用的要點分析

1)注重樁基數量的增加與底部結構基礎的擴大。樁基數量的增加主要針對樁基礎的埋置不合理且存在墩臺沉降的情況，此時橋梁的安全性能將受到威脅。這種情況下需進行樁基數量的增加，其主要方式在于根據原有樁基基礎的設計，將鋼筋混凝土打入樁基礎周圍，或直接進行鉆孔樁預制樁的增設，確保橋梁承載力得以增加。而底部結構基礎擴大亦可理解為對底面積的擴大，主要針對樁基礎承載力不足或過深的樁基礎埋置問題而提出，實際進行基礎擴大過程中需做好強度檢驗計算工作。同時，對于滿足樁基礎強度要求但存在地基不均勻沉降的問題，也可采用底部結構基礎擴大的方式。

2)墩臺與鋼筋混凝土的加固措施。加固技術在橋梁中的應用大多需對舊橋基礎進行分析，對于下部結構會進行墩臺蓋梁的拓寬，以此使原有橋梁的墩臺在穩定性能方面得以保障，但需在加寬過程中通過驗算承載力才可進一步施工。同時，加固技術應用過程中也常采取橋臺后壁進行擋墻構建的方式，這樣可解決墻臺傾斜以及臺背承受荷載過重等問題，使過大的壓力通過擋墻進行抵御。另外，對于墩臺存在開裂的情況，也可進行三道圍帶的設置，以墩臺裂縫的實際情況進行圍帶寬度的設置，而厚度通常保持在15 cm左右，每道圍帶間的距離應與橋墩側面強度相吻合，同時要求對墩臺鋼筋混凝土采取加固護套的措施［4］。

3.2 加固技術在上部結構中的應用

混凝土加固中粘貼鋼板的方式。橋梁加固中對該技術的應用主要因其操作較為簡便、見效較快且不必對原有橋梁結構進行較大的改變。其應用的原理主要體現在首先需尋找橋梁混凝土結構中受拉部位以及較為薄弱地區，并將鋼板利用一定的粘結劑以及錨栓等在結構受損部位處進行固定，這樣可使混凝土結構在鋼板作用下得以加固，自身的抗彎矩能力以及抗剪切能力都得以提高，尤其該技術應用下橋梁剛性也進一步增強，可解決混凝土結構裂縫不斷延伸的問題。具體粘貼鋼板進行加固的方式見圖1。

圖1 粘貼鋼板加固示意圖

3.3 加固技術在橋面與鋼筋中的應用

針對橋梁強度與剛度不足的問題，常用的加固措施主要為配筋率以及構件截面的增加，可使橋梁側面大小得到改善，而橋梁的整體高度以及抗彎強度等方面都可被強化，有利于提高橋梁承受荷載能力。這種方式應用的原理在于通過引用高速噴射設備，對已錨鋼筋網進行噴射過程中可使鋼筋混凝土結構的強度得以加強，受力斷面也可承受較大的外荷載。另外，對梁頂進行鋼筋混凝土層加鋪過程中，往往也需注重將舊橋梁的橋面進行拆除，確保舊橋的主梁可與新鋪設的鋼筋混凝土層進行融合，對于橋梁承載力的提高也具有重要作用。

3.4 加固中體外預應力方式的運用

這種加固技術在上部結構的應用主要目標在于使外荷載形成的內力在反彎矩作用下進行抵消，能夠提高舊橋使用性能。其應用的原理主要表現在將預應力材料設置于受拉部位，此時會形成偏心壓力，橋梁整體在上拱中進行自重應力的抵消，使裂縫的寬度以及變形程度進一步減小。體外預應力方式在橋梁加固中更適用于大跨徑箱梁橋中，應用的優勢在于無需采用過多的管道灌漿工序，且在使用中因筋應力不存在較大的變化，有利于提高結構構件的抗疲勞程度，特別在橋梁混凝土性能提升方面優勢更為明顯［5］。

4 結語

加固施工技術在橋梁中的應用是保證橋梁整體質量的重要途徑。在實際應用過程中應正視加固技術的重要性，分析當前橋梁加固的主要現狀，在橋梁底部結構采取樁基數量增加與墩臺加固的方式，而在上部結構中需注重粘貼鋼板與體外預應力技術的應用，促進橋梁質量的整體提高。

［1］鄭 常.淺析高速公路橋梁加固的施工技術［J］.科技創新與應用，2014，35(2):248.

［2］章 浩，王 妲.淺談高速公路橋梁加固的施工技術［J］.中外建筑，2015，12(1):172-173.

［3］盛運順.高速公路橋梁加固施工技術要點探析［J］.交通標準化，2013，17(3):74-76.

［4］劉 明.淺析高速公路橋梁加固的施工技術［J］.黑龍江科技信息，2014，11(6):191.

［5］鄭澤武.武漢長江二橋維修加固施工技術應用研究［D］.西安:西安建筑科技大學，2010.