公路橋梁加固施工技術的應用研究

于天池

（馬鞍山市當涂縣公路管理服務中心，安徽馬鞍山 243100）

公路橋梁是公共交通道路的基礎性設施，是區域與區域、國家與國家之間連接的交通紐帶之一。公路橋梁的壽命與使用次數、加固施工技術質量有關，公路橋梁使用時間較長，需要及時加固維修保障其道路安全。若公路橋梁經常有大量貨車行駛路過，應對其承重結構進行多次檢查、加固、維修等施工作業，避免造成坍塌事故。目前經濟發展速度迅猛，物流運輸規模逐年擴大，因道路損壞、中斷導致的經濟流失均較大，且嚴重威脅駕駛人員的生命安全。保證公路橋梁安全可靠的運輸使用，是維護社會安全與促進經濟發展的強有力手段。為了確保公路橋梁的正常使用，必須做好加固防范工作，提高公路橋梁施工的高效性與后期維護性。

1 公路橋梁上層結構的加固技術

1.1 維護、修復混凝土結構

混凝土結構是公路橋梁主要的組成部分，混凝土結構在長時間風吹日曬的情況下會發生老化現象，經過日常車輛行駛過后的摩擦，會導致路面出現損壞、凹陷等情況。為了確保公路橋梁的運輸安全，須在一定時間內對混凝土結構進行維護、加固和修復。應清理公路橋梁上混凝土存在的自然或者非自然雜質，保證混凝土處于整潔、干凈的環境，可充分發揮其基礎性作用。

在我國廣東省汕頭市鳳東路的公路橋梁的加固施工中，對于裂縫、損壞的部分，使用專業的工程粘連劑對混凝土結構進行錨噴施工，修補殘缺混凝土，并完善混凝土結構[1]。維護、修復混凝土結構時，應分考慮該橋梁工程的基礎結構，在加固完成后應使其保持自然風干直至冷卻。施工人員應做好充分的后續檢查工作，確保維護工作達標后，再將該段公路橋梁重新投入使用。

1.2 公路橋梁體系轉換加固技術

體系轉換加固技術改變橋梁結構體系，以減少橋梁內應力量的方法，可減少橋梁的外在阻力，提高其承載能力，是將被動加固變成主動加固的高成效橋梁加固技術。對于公路橋梁路面出現的裂縫問題，會影響項目的質量與安全，可使用體系轉換加固技術中的增加輔助橋墩，改變橋梁的受力體系、受力狀況的根本性。路邊有車輛行駛時，車輛對橋身的壓力會逐漸分散到橋體各部分，減小橋身承重結構的應力作用，提高公路橋梁的承載力。針對地基裂縫、施工裂縫等問題，可使用橋梁轉換為梁拱組合體系法或多跨簡支梁轉為先簡支后橋面連續體系法，加固地基結構可防止地基變形，減少橋梁結構出現裂縫的現象。

針對橋面的損壞問題加固方法是在橋面上方加鋪一層10～15 cm的鋼筋混凝土（以實際情況為主），減少自然因素對路面的損壞。提前開鑿原來的橋面混凝土，將原本的橋體和加固的部分融為一體，可提高公路橋梁的抗壓強能力，改變橋梁的荷載分布狀況，使橋梁可更好適應當代交通工具的荷載量、交通壓力。施工人員應明確橋梁建設地區的地質條件和施工條件，根據實際情況選擇合適的加固方法，避免地基裂縫增大，造成不必要的經濟損失。

1.3 鋼板粘連加固技術

鋼板粘連技術是一項新型現代加固技術，在不改變原有的結構尺寸基礎上對公路橋梁進行施工改造，其操作方便、簡單，加固施工周期短，加固效果顯著、所占空間較小、對材料的消耗小。使用粘連劑固定混凝土和鋼板，增強混凝土的拉力、薄弱位置的強度。為了提高橋梁的抗彎強度，應將鋼板置于橋梁底板下端，剪切強度應根據公路橋梁的控制面板進行數字計算。使用鋼板粘連加固技術，應保持原有結構中鋼筋方向一致，將鋼板置于橋梁結構的側面位置時，可提高橋梁的抵抗性、增強其抗剪強度，在鋼板發生變形前可避免破壞混凝土結構[2]。

可借助高速混凝土噴射技術，將混凝土材料噴射到公路橋梁的鋼筋網上，待其凝結后，形成加固鋼筋混凝土，可增加橋身的受力面積、橋體的荷載能力。2020年10月19日，甘肅酒泉公路局開展冬季“橋梁體檢”行動，對黑河大橋主體結構進行仔細檢查，將損壞路面的混凝土與鋼板連接成整體，保持了橋梁原有結構，順利完成了對公路橋梁的加固、維修施工。

1.4 公路橋梁預應力加固法

預應力加固法適合大型公路橋梁建設工程，需要外在應力處在高壓狀態或超高壓狀態，在公路橋梁上層結構設置預應力施壓點，對橋梁采用張拉的方式，在橋梁上層結構產生偏壓預應力，導致公路橋梁表面發生上拱現象，抵消自重應力達到平衡狀態，提高公路橋梁自身承載力，減小結構縫隙改善結構受力。

2 公路橋梁下層結構的加固技術

2.1 提高橋梁樁基穩定性

橋梁樁基的埋置深度較淺或由各種因素造成的樁基傾斜現象，使公路橋梁的墩臺出現沉降現象，阻礙了公路橋梁的正常通行和交通事業的發展，可增加樁基數量對橋梁進行加固。

在原有基礎上的樁基周圍開始鉆孔，并打入鋼筋混凝土作為預制樁，擴建樁基以擴大受力面積。以樁承載力為主的支承柱可減少側摩阻力，分散受力點可提高橋梁支撐力[3]。在原有穩定性結構上加固橋梁內部結構，以提高橋梁的承載力。樁基具有抗震性強、穩定性強等特點，可解決地震高發區中軟弱地基和地震液化地基抗震等問題。樁基加固技術具有方便快速、經濟性等特征，是加固橋梁的有效手段之一。

2.2 拓寬公路橋梁基礎結構

拓寬公路橋梁基礎結構實質是擴大橋梁的底面積，被廣泛應用到橋梁基礎性承載力薄弱或基礎設置埋置過深的橋梁。在擴大橋梁基礎面積前，需要進行強度檢測計算，施工前需要計算橋梁相鄰兩座中心間的水平距離。當公路橋梁的地基強度滿足加固施工要求時，若橋身出現左右不對稱的現象，仍可采用擴大基礎結構的相關技術手段，加固公路橋梁出基礎。

2.3 橋底墩臺拓寬技術

為了保持原本的橋墩基礎，可將墩臺出挑的懸臂部分加寬，只需加寬墩臺上方的蓋梁，墩臺臺身及基礎部分無須進行加寬。采用墩臺拓寬技術的前提應持舊墩臺擁有完整的形狀，且其承載力應通過相關檢驗，并重新澆筑墩臺和基礎。墩臺的選材一般采用抗壓能力較好、抗拉性相對較差的石料或混凝土進行建造[4]。墩臺外形比較笨重粗大，其具有堅固持久、節省材料、維修量小、施工簡單等優點，墩臺的采用一般是我國的橋梁使用較多，是加固公路橋梁施工的重要環節之一[5]。

2.4 復合材料加固技術

復合材料加固技術又稱為FRP技術，由網狀形樹脂與彈性纖維兩部分組成。彈性纖維要求材料在T區間內，數值在0.25～0.3之間。復合材料包括碳纖維、玻璃纖維等，碳纖維復合材料運用是較為廣泛、價格低廉、用途廣闊。復合材料加固技術作為新型加固技術，需要從樹脂型膠體中提取另外一種新材料，本身樹脂具有粘連性、高強軟度、結構穩固等優點，適合用于加固公路橋梁[6]。復合材料的運用將改善公路橋梁受力結構，使用高彈性、高強度的碳纖維，可對混凝土結構進行彌補和鞏固，提升公路橋梁的延展性，并加固橋梁基礎結構。

2.5 公路橋梁的鋼筋混凝土加套技術

鋼筋混凝土加套技術適用于橋梁基礎設施埋置深度過淺、橋梁本身質量問題，導致墩臺裂開等情況。橋梁墩身通常被分為三道圍帶，其中間距是橋墩側面的寬度，圍帶的寬度應根據具體的實際墩臺裂縫的實際情況與大小進行確定。一般情況是橋梁墩臺高度的20%左右，厚度保持在20～25 cm左右[7]。若出現嚴重或大面積的損壞，需要對墩臺進行加套維護。此技術提高了公路橋梁的鋼筋混凝土結構的承載力，增加了斜截面支撐能力，減少受壓結構正截面的承載壓力，統籌兼顧公路本身完善承載內部結構。

3 結語

對公路橋梁進行加固應在早期進行施工，提高公路橋梁的加固性價，早期大部分原有鋼筋和混凝土仍處于彈性T形階段，具有高強度的彈性，加固后可與新施加的部分共同承受橋梁荷載，提高橋梁的整體承載性。新施加的材料較少，提高公路的承載力，降低加固的能源消耗，提升加固施工效率，同時保持了公路橋梁的原本面貌。若待橋梁嚴重損壞后，再進行加固施工，其中大部分原材料已進入不可再塑時期，老舊材料對橋梁結構的承載能力較為有限，無法達到預期效果。為了滿足承載力的需求，需要大量增加新材料，增加了經濟成本，會導致橋梁在外觀上不協調，失去原本公路橋梁風貌。施工人員應重視對公路橋梁的加固與維護工作，為國家現代交通運輸事業服務，提升社會效益和經濟效益，促進交通行業發展。