論市政道路橋梁結構設計加固方法

李殿輝

（沈陽市政集團有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

當前，隨著我國經(jīng)濟不斷快速發(fā)展，人們對生活的要求也越來越趨于高標準，在高標準的驅動下，人們更加重視各類基礎設施工程建設質量。橋梁作為重要的基礎設施工程，能有效促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，有效提高人們的出行便利性。

一、結構化設計及其在道路橋梁設計中應用的重要性

結構化設計是一種面向數(shù)據(jù)流的結構設計方法，其目的在于對所設計目標的綜合方案進行評估，進而確定目標結構。相較于傳統(tǒng)結構設計中基于經(jīng)驗的材料、工藝和結構選擇與確定，結構化設計基于橋梁數(shù)據(jù)的全面分析，能夠將橋梁的每個部位的結構均納入設計考量，通過完成對相關模型的構建與計算，實現(xiàn)對橋梁設計方案的優(yōu)化，確保最終設計方案為最優(yōu)方案。道路橋梁設計中應用結構化設計的重要性主要體現(xiàn)在以下三方面：①確保道路橋梁設計方案最優(yōu)。通過構建模型和計算，匹配或尋找出最優(yōu)的橋梁設計方案，為道路橋梁的實際施工提供指導。②確保橋梁建設的可靠度。結構化設計的關鍵在于結構化分解與整合，從頂層開始向下分解細化，并對各類數(shù)據(jù)進行計算、匹配，確保各版塊和橋梁整體的穩(wěn)定，即其構件的載荷效力和抗力滿足設計要求。③確保道路橋梁的使用安全。通常，在設計橋梁結構的過程中，必須確保其結構的綜合載荷效力不高于其總抗力，結構化設計的應用能夠在此過程中幫助設計人員進一步明確結構有效性的標準，從而確保構建的橋梁結構的安全性和后期使用的安全性。

二、市政道路橋梁結構設計加固方法

（一）市政公路橋梁下部結構加固方法

市政公路橋梁的下部結構通常采用的加固方法主要有增補樁基加固法、墩臺拓寬加固法、新建擋墻加固法、擴大基礎法等。其中，增補樁基加固法主要是在地基周圍增加鉆孔樁，適用于樁基埋深不夠以及橋梁沉降過大的情況。使用這種加固方法時，要先保障原有橋梁墩臺的穩(wěn)定性。新建擋墻加固法主要是在橋臺臺背后側新建擋墻進行加固，這種加固方法主要適用于橋臺傾斜的情況。擴大基礎法主要用于基礎埋深不足以及基礎承載力不足的情況。需要注意的是，基底面積擴大后，必須對基礎強度進行驗算，以保證其承載力滿足要求。

（二）結構與構件

橋梁是一個由多個復雜的構件共同組成的有機整體，在經(jīng)受地震的過程中，還可能有大量構件脫落，關鍵部位的構件脫落會導致決定性的橋梁損害，因此，針對不同位置以及不同重要程度的構件，應合理采取一定的加強措施，以穩(wěn)固構件在相應部位，維持橋梁正確的空間構型。從橋梁整體上來看，橋梁的承受力度和抵御結構性振動的能力都是有限的，設計者必須考慮橋梁的剛度，強度和延性。提高橋梁結構的強度可以提高橋梁對震動力度的抵御作用；提高橋梁的剛度可以維持橋梁的結構保持不形變；加強橋梁的延性能夠在具有多發(fā)性和反復性的地震過程中較好地適應結構的形變沖擊，更穩(wěn)固地適應多變的環(huán)境。橋梁受損由于也常常在次生地質災害中受到損害，故提高的剛度、強度和延性對于保護橋梁，適應多種變化災害的方面起著重要的作用。

（三）粘貼加固法

我們這里所使用的粘貼加固法是將加固材料粘貼在那些易于彎曲，拉變的區(qū)域結構上。由于這些區(qū)域在橋梁整體結構屬于穩(wěn)定性與堅實性較差的區(qū)域，所以我們通過加強這些區(qū)域結構的厚實度來提高其穩(wěn)定性。這里所使用的粘貼材料是建筑工程中常見建筑結構膠和環(huán)氧樹脂，它們能夠良好地將受力鋼筋粘貼在所需的部分，讓鋼筋來加強受力區(qū)域的整體穩(wěn)定性。粘貼加固法不僅能夠通過簡單的粘貼方法來達到加固目的，同時它所消耗的材料較少，工作的區(qū)域范圍較小，不會很大程度的影響橋梁的整體外觀結構。但是由于其技術水平較高，操作實施起來需要嚴謹認真。

（四）橋墩設計

在目標工程的結構化設計過程中，設計單位重點對目標橋梁的橋墩部位進行優(yōu)化，確保橋墩能夠達到高架橋承載要求，同時不會對地面上的其他車輛行駛造成影響。經(jīng)過計算分析，標準橋墩下承臺的設計寬度和厚度分別為14.1m 和2.6m，橋墩蓋梁結構設計為T 型的預應力混凝土結構，并將其懸臂長度設計為6.4m。同時，設計過程中，將部分蓋梁高度隱藏至梁體內部，在提高橋墩外觀的簡潔性的同時，也在一定程度上減少了橋墩自重，提高了橋墩的穩(wěn)定性與承載力。此外，考慮到在目標橋梁工程設計過程中，會因相應的減速下橋區(qū)域而使橋面加寬，而標準橋墩難以滿足對加寬區(qū)域橋梁的有效支撐。因此，為確保橋梁結構滿足整體強度要求，在設計過程中對橋墩進行相應優(yōu)化，將其改進為門式橋墩結構。在具體的設計上，主要是在地面機動車與非機動車的隔離帶各設置一個立柱，使其能夠形成對橋面拓寬部分的有效支撐，確保橋梁結構的整體穩(wěn)定性，同時，也較好地避免了對既有道路車輛行駛的影響。

結語

抗震加固在橋梁的設計中尤其是一些大跨度的橋梁設計中尤為重要，橋梁本身在人們生活中的重要影響力也不可小覷。加固橋梁，提高其抗震功能，對地震時橋梁的結構穩(wěn)固和橋梁橋墩和公路基地的結構安全也都有重要的作用。要重視橋梁的抗震結構設計，積極引進國外先進的技術和科技力量，并反復實踐，將其運用到國內的橋梁抗震設計中來。