鋼波紋板在小橋加固中的應用

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，公路交通運輸行業成為促進社會發展的重要基石，各種重型車流的急劇增加，使得公路安全承擔著非常大的營運壓力。受資金和技術的限制，原來修建的小橋經過多年的使用，產生了一些病害或缺陷，導致公路運輸安全隱患。文章將針對鋼波紋板在小橋加固中具體的成功案例分析，來闡明鋼波紋板在小橋加固中的原理、實用性和優越性、施工方法和控制要點，以推進公路安全營運能力提升做出自己的貢獻。

關鍵詞：鋼波紋板；小橋；加固；施工方法

在當今的信息暢通時代，群眾對公路運輸狀況更加關注，橋梁安全直接影響公路營運安全，這不僅聯系著整個國家經濟的發展，也關系著人民群眾的人身安全。國省干線公路和農村公路中，小橋數量占據橋梁總數的幾乎一半，而這批小橋更多存在修建年份早、結構簡單、承載力底的情況。2015年我們文山公路管理總段共實施了29座四五類小橋加固，其中加固石拱橋19座，基本都是拱圈產生裂縫或強度較低需要提高承載力的情況，這批小橋由于修建的時間過長或者當時設計不完善，使得在使用過程中出現不同程度的病害和缺陷，而現在交通運輸行業的迅速發展，又使得它不得不承擔更大的負重能力，因此小橋的加固問題，成為當前急需要解決的現狀。

1 鋼波紋板在小橋加固中的成功案例

1.1 文山州馬關境內S201線河外橋的加固

河外橋屬廣馬線路段，位于文山州馬關縣境內，原橋是一座凈跨徑8米矢高為2.5米的石拱橋。它存在的病害是拱圈部分產生6條不規則裂縫，其中兩條裂縫縱向貫通整個拱圈，縫寬為1mm-4mm，使得它的承載能力降低，為確保安全營運，需進行加固。經分析論證后，優先選用鋼波紋板進行加固，在原倆橋臺間內側新設鋼筋混凝土基礎與橋臺，作為新增內襯結構的支撐，同時預埋鋼波紋板底座，以原橋的截面大小的鋼波紋板作為內襯支護，在鋼波紋板和原橋之間采用C25混凝土填筑，減小凈跨和凈空（即加固后凈跨為7.4米，矢高降為2.2米）的一種加固方式。整個施工過程的周期較短，不影響交通，加固整體效果好，費用較低，但壓縮了過水斷面。

1.2 文山州廣南境內XH102線芭蕉箐橋的加固

芭蕉箐橋，原橋為現澆實心板橋，連續兩跨10.2米橋長。這條公路位于村莊密集的地區，而且屬于桂昆鐵路的施工通道，交通量很大，承載力度也大。為了保證交通的正常通行和提高橋的承載力，就在原橋的下方使用了加裝4×2.8米的鋼波紋橢圓管，管頂周圍填筑混凝土，漿砌片石端頭來加固。不僅減少了工程周期，也很大程度上緩解了該路段的交通壓力，同時也節省了工程投入資金，取得的非常明顯的社會效益。施工過程如圖1所示，加固后的效果如圖2所示。

1.3 文山市S208線甲馬石橋的加固

S208線文山市境內屬于交通量大、重型車輛多的路段，甲馬石石拱橋出現的病害是拱圈頂部出現不規則裂縫，拱圈部分砂漿脫落，個別拱圈石有輕微位移跡象，該橋承載能力明顯降低，產生了安全隱患。利用鋼波紋板進行內襯安裝后澆筑混凝土加固，將原橋凈跨6米矢高2.5米變成跨5.4米矢高2.2米[3]。波紋板和原橋之間采用C25混凝土填筑，用鋼筋混凝土對橋臺加固。整個施工過程簡單、快捷，有效的保障了交通的安全。舊橋拼寬橋臺布筋如圖3所示，施工完成情況如圖4所示。

2 鋼波紋板加固小橋的廣泛應用（原理和優點）

目前，國內公路工程小橋大多使用污工砌體和鋼筋混凝土組合構成，存在很多缺點，像設計繁瑣、施工周期長、施工難度大、所需機具和人工多，對于高填方橋類型的橋身結構也比較容易破壞。小橋的加固，一般工期比較緊，保通壓力大，投資相對小時，采用鋼波紋板加固就解決了這些問題。鋼波紋板的優點有耐久性強，鋼波結構能夠承受較長時間的重壓；地基承載要求低，當橋位地基承載力達不到要求時，增設墊層和反拱即可解決；適應能力強大，根據不同結構尺寸工廠預制，現場組裝，對于不同類型的橋涵都能進行加固；而且由于鋼板紋材質特別輕便，現場組裝很方便很簡單，施工過程占用的空間小，最重要的是不用改變舊橋的原貌，大大縮短了施工周期，也減少了對環境的破壞。

總而言之，利用鋼波紋板不僅能達到設計簡單、施工簡便、提高原橋的承載能力和修復原橋的缺陷等問題，還能降低成本，節省時間，便于保通，提高質量。

3 鋼波紋板在小橋加固中的施工方法

3.1 施工準備階段

在對橋涵進行加固前，先要對相關材料進行準備，依設計預制鋼波紋板、底座、鋼筋和模板，采備水泥、砂石材料等，作業人員和設備進場后，做好施工現場的安全防護，圈出危險地帶和施工區域，做好安全警示。

3.2 地基的處理

對于原橋所在土質地基進行處理是保證工程長久安全的必要措施，不同的土質需要不同的施工材料。當采用裝配鋼波紋板內襯加固拱橋時，設計基底地基承載力達設計要求的，可以直接澆筑鋼筋混凝土基礎和臺身；設計基底達不到承載力要求的，可以采用30cm-50cm深度的未篩分碎石或砂礫換填，或者基礎加深達到設計要求。當采用鋼波紋管進行整體加固時，橋位地基較軟或強度不均勻的，管底鋪設30cm-50cm的未篩分碎石或砂礫作為管底墊層；基底條件很好，強度滿足要求而且很均勻的，注意清除10cm以上的石塊或硬物。對于巖石地基需要特別注意，鋼波紋板不能直接放置在混凝土或者巖石的基床上，因為鋼波紋板在有剛性的支撐下會降低自身的承載能力和變形能力，這個時候需要換用30厘米厚度的砂礫作為地基。

3.3 基礎及臺身的澆筑

在地基符合設計要求時，基礎和臺身的澆筑，首先在原橋臺上植筋，確保鋼筋混凝土澆筑后，擴寬的橋臺與原橋臺形成整體；混凝土澆筑的質量和結構尺寸符合要求；重點是波紋板預埋件位置要精準，確保上下構造順利聯接。需要設置管底墊層時，長度沿著管徑方向的兩端分別延伸1.5米，寬度填滿兩橋臺間位置。

3.4 波紋板的安裝

在波紋板安裝位置搭設腳手架，安裝前要準確定位管軸線，拼裝的時候注意中間板片和端頭板片的位置，端頭管軸單向拼裝，每3米校對一次管節位置和弧度、軸線和坡度，如果出現偏差，需要采用千斤頂進行糾正。波紋管整體加固的，從中心向兩端進行對稱安裝，先安裝底片，在分別向上面拼接，底片的安裝要緊緊貼在砂礫墊層上，以便管涵受力均勻。安裝完成，要求回填好基礎或管底邊緣。

3.5 填充混凝土的澆筑

在管涵的兩端安裝垂直模板，保證上下游兩端、左右兩端分別對稱，板頂混凝土從管軸左右兩邊對稱澆筑，每層澆筑40cm左右高度，采用泵機兩端灌注混凝土，振動棒和附著式振搗器同時搗實，按照這樣的方式，每次加高50厘米的垂直模板，直到澆筑到管頂。對于每層澆筑的時候，要從里往外澆筑，必須保持填筑的混凝土均勻和密實。

3.6 混凝土的養護和清場

澆筑完成后，主要是澆水保濕養護混凝土，同時清理施工場地，保證橋下排水通暢。養生到期，拆除模版，整修表面，清理現場，解除警界，恢復原貌。

3.7 施工注意事項

一是在進行基礎、臺身澆筑時，確保新舊結構的緊密聯結，同時注意預埋件的精確安裝。二是在鋼波紋管安裝的時候，注意螺栓要緊固，用力不得低于300KN。三是在填充舊橋和管涵之間的砼時，水灰比要適中，兩端無法確保混凝土灌注飽滿密實時，采取從橋頂進行開孔注入。四是要注意鋼波紋板及連接螺栓和管接的地方要做好防腐蝕和防銹蝕處理。

4 結束語

綜上所述，無論是從結構、材料還是功能上，鋼波紋板在小橋加固中都具有很多明顯的優勢。不僅解決了小橋使用過程中逐步產生的病害問題，還具有較高的適應能力，較低的造價、環保的性能、穩定的結構、施工的快速和使用的便捷都是鋼波紋板的特點。不足之處就是壓縮了橋下凈空，降低了泄洪能力。這些優勢有利的解決了我國公路工程的橋梁養護維護問題，促進了交通運輸事業的迅速發展，也使得鋼波紋板在以后的公路工程中的應用前景更加廣闊。

參考文獻

[1]田英，劉楠，郭小雄，等.拼裝鋼波紋板加固既有涵洞施工新技術[J].鐵道建筑，2015（8）：32-33+34.

[2]姜明坤，倪玲.鋼板波紋管涵設計與施工探析[J].黑龍江交通科技，2013（4）：85-86.

[3]蔡事廷，符鋅砂，曾彥杰，等.波紋鋼在路橋加固中的運用[J].低溫建筑技術，2015（3）：35-37.

[4]殷樹芳.淺談橋涵、隧道加固中鋼波紋板應用技術[J].商品與質量·建筑與發展，2014（7）：171+172.

作者簡介：雷碧俊（1975，12-），男，漢族，云南麻栗坡人，工程師，主要從事公路建設與養護方面的工作。