論市政道路橋梁結構設計加固方法

袁益超 許健

摘 要：隨著城市化進程的不斷加快，使得當今城市化的發展與建設也不斷加快完善，社會對于市政道路橋梁的需求也越來越大，伴隨而來便是對于市政道路橋梁施工的一系列復雜的問題，各個相關的企業也為了確保在市政道路橋梁建設工程的最終質量這方面上加以完善，更加重視了對于市政道路以及市政橋梁建設的結構設計加固方法。在當今，我國市政道路橋梁還存在許些問題，例如在結構上，有著道橋穩定性不夠強、安全性較弱，嚴重影響到來往車輛以及人民群眾的安全，所以必須對市政道路橋梁結構設計的加固方法引起重視。基于此，本文根據市政道路橋梁結構設計的理念以及原理，對市政道路橋梁結構的設計加固進行探討。

關鍵詞：市政道路橋梁;結構加固;設計原則

中圖分類號：U442.5 文獻標識碼：A

0 前言

經研究表明，市政道路橋梁的安全性與穩定性是由市政道路橋梁結構設計的好壞決定的，并且市政道路橋梁的好壞多少還會在市容方面上有影響。隨著社會的發展以及人們的生活水平不斷提高，現在不僅僅是交通運輸方面，平時的機動車出行的數量也隨之增加，道路橋梁的問題在生活中愈發愈重要，在當今道路工程的建設過程以及橋梁工程的項目建設過程中，如果忽視了施工中重要的技術和管理，就極易使得工程的結果出現質量問題，嚴重的會出現塌方、斷裂等問題，極大方面上使市政道路橋梁在社會中的價值大打折扣，并且還對日常來來往往的人群或是交通工具造成危險。因此，在市政道路橋梁的建設上，橋梁的加固就顯得尤為重要，相關部門必須要從諸多技術層次上，使用最有效的手段，使得道路橋梁在結構的穩定性能夠更加完善，以此使市政道路橋梁工程的最終質量能夠提升，促進建筑行業的可持續發展。

1 市政道路橋梁結構設計加固的原則和基本原理

工欲善其事必先利其器，在進行市政道路橋梁結構設計加固的工作之前，必須要對其中相關的原則原理都理解透徹，不可盲目進行工作。首先，要對于市政道路橋梁結構設計加固的原則掌握清楚，對于任何的工程項目，在開始前都要做好其事先工作，特別是對于施工現場的勘察，摸清施工現場的條件與環境，所以，在施工前期，務必要對施工現場的地質做精密的勘察，安排相應的工作人員與單位輪番進行精密勘察，并且還要在正式施工之前做好系統性的科學分析，以保證市政道路橋梁的構建始終能處于一種彈性工作的狀態。在勘察工作結束之后，我們就要對于道路橋梁結構設計加固設計一個較為完善的方案，在設計方案時要從多方位的考慮各種因素，這其中還包括與對于經濟性因素的考慮。有了基本的方案之后，就可以由專業施工人員進行繪制工圖的工作，這其中要注意的是，我們所做的工程是市政道路橋梁結構設計的加固，而不是去重新去對已經完成的工程進行設計，要考慮的因素應該要從原有市政道路橋梁上獲取，在整個市政道路橋梁工程的基礎中，進行進一步的勘探，檢測出并排查所有的疑難問題，這就涉及到了一個工程復刻的問題。在復刻計算中，對舊市政道路橋梁結構的損壞的狀況進行分析，考慮其承載力，因為在進一步的加固工作時，提高其承載力就是加固作業主要的目標，一般情況下，加固后的市政道路橋梁承載力應該在原有基礎的1.5倍以上才算達標。在此之外，在市政道路橋梁的拓寬工作中，在對于加強地基承重力的控制這一方面務必要加強，還要盡可能地減少在加固過程中對原來道路橋梁結構的附加應力。將所設計的方案、繪制的工圖相結合，再通過對于施工現場的勘察，將市政道路橋梁結構設計加固的原則理解透徹。

市政道路橋梁的重建是指將原有的舊路舊橋全部拆除然后在原有地基上進行重新建造。從前文可得到，市政道路橋梁的加固改造原理分為兩類：第一類，通過改變橋梁結構的性能來提高其承載力;第二類，對橋梁結構的內力分布進行重新調整，以此來提高橋梁結構的承載力。最后就是我們要在確保工程質量的前提下，改變市政道路橋梁的原有結構，不影響原有的工程與設計，減少對于市政道路橋梁原有結構的破壞。

2 市政道路橋梁常見的病害問題

（1）混凝土碳化以及鋼筋銹蝕。在市政道路橋梁的建設中，混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕是最主要的問題之一。混凝土的碳化是由于在施工過程中，空氣中的二氧化碳滲進混凝土層中，而混凝土層中又有很多物質帶有堿性例如硅酸鹽水泥，其主要成分CaO水化作用后生成Ca（OH）2。除少量溶于空隙液中外，大部分以結晶體的狀態存在，空氣中的二氧化碳就是與Ca（OH）2發生中和反應生成碳酸鈣，CaCO3，碳酸鈣的堿性是比氫氧化鈣要低很多的，這導致混凝土中的堿性被中和，堿性因此降低，出現碳化現象。此外，病害問題還有鋼筋的銹蝕，鋼筋在銹蝕之后，其體積會變得更大，常會變成原有體積的十倍以上，這會使整個建筑內的有效面積變小，建筑內鋼筋的周圍的混凝土會被其擠壓過度，使得混凝土的膨脹、開裂，最后導致脫落，這會讓市政道路橋梁結構整體的承重力降低，而且在發生鋼筋銹蝕后，一定程度上還影響了整體美觀。這些影響都會妨礙到市政道路橋梁的交通運輸方面，嚴重的還會引發種種安全問題，帶來嚴重的經濟損失。

（2）裂縫問題。裂縫問題包括結構中的主拱圈裂縫以及主梁裂縫，不論是哪種裂縫，都會帶來極大的負面影響。在我國的市政道路橋梁建筑中，多數項目因為承載能力的影響（例如多年的使用來來往往的大車小車的超載運行）、環境因素的影響（經過多年的風吹雨打暴雪暴曬或是來往裝有化學物品的車輛發生傾翻）、混凝土的收縮以及多年來未進行完美維護等因素存在著不同程度的裂縫，這會給人們在日常的使用過程中帶來一定的風險，這其中會造成不少的經濟損失，其損失不可估算，所以針對裂縫問題，必須引起高度的重視，通過加固、填補等方式延長市政道路橋梁的使用年限。

3 市政道路橋梁結構設計的加固方法以及改造技術

（1）市政道路橋梁上部結構的加固和改造。對比于新建好的道路橋梁，舊道路舊橋梁的毛病毋庸置疑是要比較多的，也因此，對于舊的道路橋梁其在加固和改造上所面臨的問題也復雜的多，這是因為在經過長時間的使用與風吹日曬之后，其施工中所用的材料和構件的力學性能均大幅度下降，不能準確判定其現在的力學性能，整體承重力低于開始很多，而且大部分的市政道路橋梁加固設計上沒有相關的規章制度，在規范性上還缺乏很多因素，道路橋梁也受到外界因素和自然環境的影響，導致了不能準確的弄清危害的原因，所以，分析清楚道路橋梁受損的原由，再運用合適的方法對癥下藥就變得尤為重要，目前的施工中比較常見的加固方法有如下幾種：

1）截面加固法。截面加固法指的是為了在市政道路橋梁結構上進行加固，增大其橋梁的橫截面，增大橋梁的橫截面能有效解決受力的橫截面尺寸較小以及橋梁內部的受力鋼筋承重性不足導致無法起到良好支撐效果的問題。因此，運用的辦法就是增加受力鋼筋的數目，提高道路橋梁主梁的橫截面，用充足的受力鋼筋數量在一定程度上提高承重力。其具體的操作是：一定程度上加大加寬道路橋梁下緣的截面，同時將橋梁內部原有的保護層鑿開，填充受力鋼筋的數目，使新加的受力鋼筋與原有的老舊受力鋼筋能夠捆綁鏈接在一起，最后補好鑿開的保護層，以此來增加道路橋梁的承重性，達到市政道路橋梁加固的目的。2）粘貼加固法。粘貼加固法在很多時候只能起到應急的作用，應用在一些易彎曲，拉變的區域結構上。若是交通量突然猛增，這時道路橋梁的主梁便會出現有承載力不足的情況，這時采用粘貼加固法可以有效緩解這一情況。其操作是應用高分子粘合材料使構件的表層被鋼板或是其它材料粘合從而達到加固效果。這一過程不需要消耗多少材料并且工作量與工作范圍小，不會很大程度上改變到道路橋梁的整體外觀，但這一操作需要精密的技術來完成，所以施工過程中要求施工人員要謹慎專注。3）預應力加固法。應用預應力的原理，在構件中增加高強構件施加初始應力，抵消自身重力，達到整體的加固效果。4）改變橋梁的結構體系加固法。這種方法是改變道路橋梁的結構形式，以此使得橋梁的拉應力降低，從而使得跨度能夠減少，再在單跨結構下使其轉變為多跨結構，再將多跨結構進行連接，成為連續的多跨結構，從而使得道路橋梁的承載力增強。

（2）市政道路橋梁下部結構的加固方法。1）增補樁基的加固法。采取增補樁基這一方法，當墩臺有下陷或是由于樁基的深度太淺使得有傾斜情況發生的時候，這一方法便可以應對這些問題，其目的是使橋梁原承臺在一定范圍內能以擴大，使道路橋梁基礎的承載力大大提升，從而起到加固的作用。2）擴大基礎加固法。當道路橋梁的基礎承載力出現不足或是說埋深較淺的時候，則會運用到這一加固法，擴大基礎加固法顧名思義就是擴大道路橋梁結構的基礎面積，使得基礎部分更加牢實，使得整個結構能有效被加固。3）鋼筋混凝土護套或者套箍的加固法。當橋梁墩臺基礎埋深不足或施工質量有所欠缺時，墩臺可能會出現開裂的情況，嚴重的話還會出現大規模的裂縫，使得橋梁安全性欠缺，此時就需要用鋼筋混凝土做一個護套或是一個套箍來進行加固作用。

4 結束語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展以及城市化進程的不斷加快，道路橋梁在人民群眾的日常生活中有著不可取代的作用，然而在道路橋梁的日常使用過程中，一些破損等質量問題是避免不了的。所以為了使人們日常的生活更加舒適，對于市政道路橋梁結構設計的加固一定要被各工業所重視，以此確保道路橋梁的正常、高效使用，這才能使得建筑工程整體質量得以保證，促進建筑行業的可持續發展。

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