不中斷通行條件下公路橋梁加固技術研究

巫容初

福建省龍巖市連城縣交通局，福建 連城 366200

不中斷通行條件下公路橋梁加固技術研究

巫容初

福建省龍巖市連城縣交通局，福建 連城 366200

我國的國民經濟的發展，帶動了交通運輸業的發展，交通量的增大以及交通工具的超載現象使運營多年的橋梁結構會出現許多病害，影響了結構的安全性，所以要進行橋梁的加固。本文分析了在不中斷公路通行條件的前提下進行橋梁加固的技術方案以及加固效果的驗證，最后對橋梁加固技術進行了總結。

公路橋梁；加固；不中斷通行

橋梁建成之后，經過多年的運營會受到交通荷載和自然環境的雙重影響，出現各種病害，使橋梁的承載力和使用壽命降低，使結構的各項性能達不到道路運輸的需要。我國進行橋梁的大規模建設是近二三十年的事情，但是由于設計、施工和維護等方面的問題，橋梁在運營過程中不堪重負，沒有達到設計規定的使用壽命就開始出現病害，出現了結構和功能上的各種缺陷，如混凝土開裂剝落、鋼筋的生銹腐蝕等，如果重建這些橋梁，會加大資金的投入，建設周期長，還容易影響交通的正常運轉。

1 公路橋梁存在的常見病害

（1）預應力空心板底面縱向出現裂縫

這種情況下裂縫主要分布在空心板底面的中間及兩旁，裂縫位置一般會位于預應力鋼筋的部位，裂縫會沿預應力鋼筋分布，有時會是縱向通長裂縫，有時會是斷續的通長裂縫。

（2）T梁翼板底面縱向裂縫

這種情況下裂縫分布在翼板和腹板的交接部件或者翼板底面的中央，會順著橋梁方向縱向分布。

（3）T梁腹板豎向裂縫

這種情況下裂縫分布在T梁腹板的側面，有時會延伸到T梁的底面和翼板，從1/4橋跨部位至3/4橋跨部位都有可能產生裂縫，在支點附近的是斜向裂縫，在橋跨中間位置的是豎向裂縫，在橋底面及翼板附近的是橫向裂縫。

（4）連續箱梁的裂縫

連續箱梁的裂縫主要主要是翼板底面、箱梁底面的橫向裂縫以及箱梁腹板處的豎向裂縫。還會出現沿預應力方向的縱向裂縫。

（5）鋼筋銹蝕

鋼筋發生銹蝕，銹蝕部分可由原來的體積擴大到銹蝕之后的10余倍，膨脹之后對周圍的混凝土形成擠壓，使混凝土開裂剝落，使截面的尺寸縮小，使橋梁結構的承載力減弱。同時銹蝕之后結構的表面會有銹跡，也會影響結構的美觀

（6）墩臺基礎病害

橋梁的墩臺基礎經過長期的使用，要承受上部結構的荷載，而且現在運輸工具的超載現象嚴重，使墩臺的壓力更大，還會受到自然力的影響，如風力、洪水、冰凍等外力。墩臺基礎因為受到這么多的重荷載，自然會出現橋梁的開裂變形等。

2 公路橋梁加固的原因

（1）進行橋梁結構設計時規定的荷載標準偏低，承載能力嚴重不足

橋梁在建造時的設計標準偏低，已經不能滿足高速經濟發展的要求以及由此帶來的公路運輸業的發展。交通量越來越大，要求公路要有匹配的荷載等級，否則就會不堪重負，出現病害?，F在絕大多數公路橋梁處于病態的工作狀態，非常需要進行加固改造。要根據交通運輸量的實際情況提高結構設計的荷載標準。

（2）橋梁不適應通行能力的需要

不滿足通行能力的需要主要表現在：橋面的寬度太窄；橋梁平面的線形、縱斷面的線形標準偏低；橋面上的通車凈空或橋下的通車凈空也不足。在公路管線上的半永久性橋梁和臨時性的橋梁數量太多，承載能力很低，無法抵抗自然災難，也無法抵抗路面上運輸量的日益增大。

（3）橋梁處于超負荷的使用狀態

現在的公路橋梁設計，如果按照路線等級或者設計的荷載等級，也能基本滿足運輸的需求，但是有時由于一些原因會使橋梁的使用荷載遠遠超出設計荷載，使橋梁長期在沉重的超負荷狀態下運營。

3 不中斷通行條件下公路橋梁加固方法

（1）T型簡支梁橋加固設計

簡支T梁橋的其上部由數片T梁組成，分為兩車道，梁體采用混凝土，Ⅱ級鋼筋，會根據行駛車輛的不同載重量設計不同的荷載等級，荷載等級至少要保證達到公路Ⅱ級的要求。如果T型簡支梁橋在使用過程中出現T梁正彎區段開裂等病害，可以采用增大截面的加固方法進行加固處理，這樣處理是因為通過增加T梁的受拉鋼筋面積，來承擔橋梁的承載能力。在進行加固時在主梁的下緣增設馬蹄并增加配筋量。

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由于是在不中斷通行的情況下進行橋梁的加固，所以各種材料的參數指標必須與橋梁的各項指標相同。橋梁的最大撓度不能超過5mm；根據實際加固過程的情況，跨中的最大振動速度不得超過10mm/s，這樣才能保證新澆筑的混凝土不被破壞，保證加固效果。

在不中斷通行的條件下，車輛經過橋梁，車輛行駛的軌跡、車速等都是隨機的，車輛行駛的速度對橋梁結構的震動作用也是不同的。在采用增大截面加固后，車輛的時速不宜超過30km/h。當車輛的軸載超過150KN時，被加固的簡支T型梁橋在活載作用下的撓度為5mm，小于設計值，新澆筑的混凝土地的拉應力接近于混凝土的抗拉強度設計值，可以將車輛軸載150KN作為車輛限行的控制標準。

（2）中承式拱橋加固

中承式拱橋主橋為鋼筋混凝土中承式吊桿拱，拱軸線型為懸鏈線，拱肋采用箱形截面，橋面以上拱肋為實體截面。隨著車流量的不斷增加，中承式拱橋由于結構設計的特點，鋼架拱會出現偏位的現象，在跨中位置會更加嚴重，又加上早期施工質量較差，拱肋的整體外觀較差，微變板有時也會出現開裂。所以出現上述情況下必須對橋梁進行維修加固。

對中承式拱橋的加固可以采用全截面外包法，在拱肋的上方和下方都擴大20cm、左右面都增大15cm的混凝土，拱橋處澆筑新的混凝土地，并在混凝土地的表面粘貼鋼板，使其受力性能得到改觀。在拱肋處加固時不宜使用大振動的機械，橋面下的拱腿加固完成后對縱梁進行拆除。如果拱肋全部加固完成，重新安裝已經拆除的橋面。

加固完成后新增混凝土的拉應力要控制在抗拉強度以內，構件的振動速度不能太大，通過橋梁的軸載不要大于150KN，時速不能超過30km/h，沖擊荷載對中承式拱橋加固后的動力反應有影響，所以最大動位移要比靜載大1.8倍左右，要減少車輛通行時跳車對橋梁結構的不利影響。

4 結束語

不中斷通行條件下公路橋梁加固技術要在不影響公路正常通行的前提下，對橋梁進行加固，所以在進行加固操作時，要充分考慮車輛行駛速度、通過橋梁的軸載、車輛的跳車等這些運輸工具的因素對加固后的橋梁的影響。相信隨著橋梁加固技術的成熟，這項研究技術會得到深入的發展。

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[1]杜朝偉.在役橋梁結構檢測鑒定與加固技術[M].鄭州：黃河水利出版社，2013.

[2]龔賽群.我國公路橋梁加固技術研究與發展：2002-2011年[J].公路工程，2012，37（4）：191-196.