淺談橋梁下部結構常用的加固方法

姜貴軍

摘 要：隨著橋梁使用時間的增長，損傷程度也會越來越嚴重，病害會不斷發展，為保障橋梁的安全運營，延長其使用壽命，就要在檢測評估的基礎上，對那些承載能力不足、使用性能較差或耐久性能不滿足要求的結構或構件，進行有針對性地維修加固。橋梁加固涉及的內容十分廣泛，包括了橋梁實際狀況的檢測鑒定、加固設計計算、加固方案工藝比較選擇以及投資效益的優化等方面。通常橋梁下部結構具有足夠的承載潛力，足以滿足上部結構補強加固所增加的重量以及活荷載對它的要求。如墩臺與基礎的承載能力不足，或者上部結構的缺陷、承載能力的降低等是由于墩臺與基礎的沉降、位移或缺陷等引起的，則應對原橋墩、橋臺及基礎進行必要地補強加固橋梁墩臺與基礎的補強加固技術，一般通過對橋墩、橋臺結構的補強、限制或減小墩臺的位移，或增加原基礎的承載能力。

關鍵詞：橋梁 下部結構 維修 加固

中圖分類號：U445.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（c）-0044-02c

1 箍套加固法

當橋墩、橋臺等下部結構承載能力不足、施工質量不好、水流沖刷磨損、風化剝落、排水不良以及其他因素如地震、火災、船舶和漂浮物撞擊等造成損壞、變形、側移及鼓肚等各種病害時，可以對有缺陷的橋墩、橋臺等采取外圍澆筑一層鋼筋混凝土箍套，或粘貼纖維布、芳綸纖維布的方法進行加固補強，其中以鋼筋混凝土箍套最為常用。原則上，鋼筋混凝土箍套厚度不宜小于10～15 cm，并注意通過植入鋼筋、布設化學錨栓與原結構形成整體。

常用的鋼筋混凝土箍套加固方法流程如下所述。

（1）在橋墩橋臺或樁基上按一定間距鉆孔。

（2）在橋墩橋臺上植筋或布設化學錨栓。

（3）布設鋼筋網。

（4）布設模板、現澆混凝土對橋墩橋臺形成箍套，或采取噴射混凝土法施工。

橋臺滑移傾斜的處理方法如下所述。

（1）增設支撐：對因墩臺尺寸不足，難以承受臺背壓力而往橋孔方向產生傾斜或滑移的埋置式橋臺，可采用修筑撐壁法加固。對于單孔小跨徑橋臺，為防止橋臺滑移，可在兩臺之間加建水平支撐進行加固。

（2）增設輔助擋土墻：對于因橋臺水平土壓力太大而引起的橋臺傾斜，應設法減小橋臺后壁的土壓力，可在臺背新建擋土墻，以增強擋土能力。

（3）減輕荷載法：筑于軟土地基上的橋臺，常由于填土較高，而受到較大側向壓力作用，從而使橋臺產生前移，甚至發生傾斜。此時，可采取更換臺背填土、加厚橋臺胸墻等措施來減小土壓力。

2 預應力拉桿加固法

當橋臺尚未穩定、橋臺與拱上側墻等結構物已經變形時，可采用設置拉桿或錨索的方法進行調整加固。拉桿可采取預應力索或粗鋼筋制作，亦可采用預應力混凝土構件。其加固要點如下所述。

（1）計算需要施加的水平大小，根據穩定力矩和傾覆力矩絕對值相等才能保持基底應力均衡的原則，以確定擬施加的水平力大小。

（2）據水平力的大小，設計施工立柱、拉索以及地錨梁。

（3）在橋臺后墻全寬范圍內人工鑿除砌體，澆筑混凝土地錨梁。

安裝立柱、拉索、拉桿。

（4）逐級張拉拉桿或拉索到位，并加強監測。

3 橋臺帽梁拓寬方法

一些情況下，需要對舊橋進行拓寬，隨著上部結構的拓寬，下部結構橋墩、橋臺也要隨之加寬。當原結構布置有橋臺或帽梁時，常常采用接長帽梁（墩臺帽）的做法，也可視情況增設新的下部結構。接長帽梁法的要點如下所述。

（1）移走或部分移除原上部結構。

（2）對舊帽梁連接端部混凝土進行鑿毛，并鑿除原帽梁擋塊，使新舊混凝土連接表面粗糙、使主要受力鋼筋露出，進行植筋，在新舊混凝土連接表面形成剪力連接鍵，采用焊接和搭接的方式布設鋼筋網。

（3）當接長范圍較大時，需在帽梁前后側面布設體外預應力筋，此時帽梁接長部分內需加密鋼筋網，并設置螺旋鋼筋網、鋼板等預埋件。

（4）支模板澆筑接長部分混凝土、形成整體，完成其他輔助工序。

4 橋墩加高方法

當橋墩沉降過大、影響到橋下凈空，對橋梁正常安全運營構成了嚴重威脅時，或有些情況下，舊橋的設計高程、橋下凈空不能適應新的使用條件，此時就可采用橋墩加高的方法，以滿足使用條件。在現有的技術條件下，橋墩加高多采用不移除上部結構、直接頂升加高的施工方法。橋墩頂升加高是一項比較復雜專門的工法，既可以頂升梁體、加高橋墩（帽梁），也可以剪斷橋墩后、頂升橋墩、再將橋墩澆筑為整體，視需要頂升的量值而定。

5 擴大基礎加固法

擴大基礎底面積加固法，也稱擴大基礎加固法。此方法適用于基礎承載力不足或埋深不夠，而且墩、臺又是砌筑剛性實體基礎的情況。擴大基礎底面積應由地基承載力計算確定。當地基承載力滿足要求、而缺陷僅僅是基礎不均勻沉降變形過大時，可采用擴大基礎底面積加固的方法，擴大基礎承壓面以滿足地基變形為原則。具體施工方法是：在剛性實體基礎周圍，加石砌圬工或少筋混凝土，擴大基礎承壓面。新舊基礎應注意置入鋼筋、牢固結合。

6 增補樁基加固法

當橋梁樁基礎基底下存在軟弱渦層，或基礎底面未設置在堅硬的持力層時；或因樁基礎深度不足；或由于水流沖刷過大等原因造成墩臺傾斜墩臺會產生沉降；或因船舶、漂流物撞擊而導致樁端頭損傷，此時，樁基礎會產生沉降、傾斜、破損等各種病害。對于這一情況，采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。增補樁基加固法是基礎周圍補加鉆孔樁（或打入鋼筋混凝土預制樁、鋼管柱），擴大原承臺或基礎、并牢固結合，以此提高基礎承載力、增強基礎穩定性。

7 人工地基加固法

高壓旋噴注漿法。在墩臺基礎周邊，用鉆機將旋噴注漿管置于預計的地基加固深度，借助注漿管的旋轉和提升運動，用一定壓力從噴嘴中噴射液流，沖擊土體，把土和漿液攪拌成混合體，固結后與原基礎連成整體，地基承載力得以提高。

8 結語

先天缺陷和后天病害的不利影響往往會結合在一起，如果再遇上荷載和外力的臨界組合，則很容易使橋梁發生連鎖反應，波及到更多的位置，發展成更大的損壞，乃至危及橋梁的安全。所以確保建成的橋梁下部結構保持良好的運營狀態和正常的使用功能，當務之急是及時對橋梁下部結構進行檢查，在未出現更大的損傷之前采取維修加固措施，以控制病害發展或把病害弄清楚。

參考文獻

[1] 張勁泉，王文濤. 橋梁檢測與加固手冊：上[M].人民交通出版社，2007.

[2] 張勁泉，王文濤.橋梁檢測與加固手冊：下[M].人民交通出版社，2007.