桥梁加固浅议
2015-04-08
随着社会经济的快速发展，公路桥梁承受负荷愈来愈大，好多旧桥由于荷载等级低，使用年限长，已满足不了交通量的要求。原有桥梁出现的基础、上部等部位病害日益严重，直接影响公路的安全运营。桥梁承载能力不足，已成严重隐患。
下面就介绍桥梁结构的几种加固方法及注意事项，一臻读者。
在桥梁的加固设计及施工时，应注意一下几个方面：
1.认真分析桥梁病害及承载力不足的原因，以便采取相应的加固措施。
2.必要时要进行加固荷载试验，为加固提供设计数据。
3.对只做上部加固的桥梁时，同时要注意下部结构的受力状况。
4.加固时应方便交通。
5.加固方法尽可能简便易行，便于养护和检查。
6.加固施工完成后要经常进行观测和记录。
一、基础加固
桥梁基础是关键，由于过去经济、技术限制，大多数旧桥采用天然地基浅基础，堤置深度浅，易受水冲刷淘空，或因河水改道而冲刷桥梁引道，引起桥台基础冲空，或地基局部软弱而桥台沉降引起开裂，此类现象，在桥梁墩台基础发生的很多。根据不同情况，采取以下加固方法：
1、扩大基础加固法
指扩大桥梁基础底面积的方法。适用于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是圬工或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度检算确定。当地基强度满足要求，而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积的加固，主要由地基变形计算来加以选定。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土，以扩大基础的承载面积。
顺序如下：（1）常在必须加宽的范围内先打板桩围堰，如墩台基底地基土质较差时，应作必要的加固；（2）挖去堰内土体，只需挖至必要的深度（注意墩台的安全）；（3）在堰内把水抽干后，铺砌浆 砌）石块或制作混凝土基础；（4）新旧基础要注意牢固结合，施工时，可加设连系（锚固）钢筋或插以钢销，以使加固扩大基础和旧基础牢固地结合成一整体。
2、增补桩基加固法
在桩式基础的周围补加钻孔桩或打人钢筋混凝土预制桩并扩大原有承台，以此提高基础承载力、增加基础稳定性，这种加固法称为增补桩基加固法。其优点是：不需要抽水筑坝等水下施工作业，且加固效果显著。
当桥台垂直承载力不足时，一般可在台前增加一排桩并浇筑盖梁，以分担上部结构传来的应力；打桩（或钻孔桩）时可利用原有桥作脚手架，在桥上开洞插桩；增浇的盖梁可单独受力，也可联结在一起，使旧盖梁、旧桩及新桩共同受力。
3、 钢筋混凝土套箍或护套加固法
当桥梁墩台病害由于基础埋深不够或施工质量控制不严等原因造成的，导致墩台开裂破损时，一般在墩台身上中下分设三道带箍，其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。每个带箍的宽度则根据裂缝的宽度和开裂情况而定。一般约为墩台高度的1/10，厚度采用10～20cm。当墩台损坏严重，如墩（台）身严重开裂或大面积表面破损、风化、剥落时，则可采用围绕整个墩台身设置钢筋混凝土护套的方法加固。
4. 对跨径较小条件许可的情况下，可用浆砌片石铺砌河床，并在上游设置丁坝，同时打木桩以扩大桥台基础。经实践，这些办法简单易行，效果明显。
具体做法为：在桥跨范围内满铺C20片石混凝土，厚度30cm，铺砌两端设置截水墙，深度为1m，宽度不少于0.6m。上游适当位置设置丁坝便于将河水导入主河道，避免洪水直接冲刷桥台。
二、桥梁上部结构改建
在实践中，好多旧桥拆除重建得不偿失，通过技术研究，经济比较，利用原有结构进行改建不失为上策，若通行量不够，可拼接加宽，若荷载不够，可改为板梁结构，具体做法：
1.拱式结构改建为板式结构：
对于小跨石拱桥，由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或地基较差发生不均匀沉降而导致拱圈开裂，可改用板式结构。在拱上填土厚度满足的情况下，采取拆除桥面铺装、拱圈，同时将原桥台起拱线以上的填土、侧墙拆除，加高桥台至新设计标高，按超限荷载设计钢筋混凝土板，重新筑修。当然，假如拱上厚度够，可不拆除拱圈，直接在上面施工混凝土梁板，
2. 旧桥拼宽：
对验算满足超限运输的旧桥，按实际通行量设计拼宽旧桥，以保证通行车辆安全。例如：312国道丹凤段老君桥，左边系上世纪七十年代初修建的多孔石拱桥，仅可以单向通行，在1998年312 国道改造时，将其拼宽，下部桥台桥墩重生，上部车辆分行，以满足国道车流量要求。拼接时综合考虑了与原桥台高度、跨径、矢跨比等因素，基础置基岩及荷载超重问题，建成后与周边环境非常协调，经十余年使用，效果良好。
三、裂缝处理
裂缝在桥梁病害中比较常见，产生的原因也很复杂，出现裂缝后，其受力截面发生应力重分布，有效截面变小，应力增大，相应承载力降低，通常采用的补就办法就是塞缝灌浆，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等，具体应用应结合实际情况而定。
通常水泥浆、水泥砂浆用于石砌墩台和拱圈裂缝，以裂缝大小确定掺沙比例，这种造价低，效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，处理的裂缝较小，易灌满，粘结性好。环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝，塞缝灌浆做法为：先用1：1水泥砂浆勾缝，勾缝时预留6-8mm直径的灌浆孔，孔距0.4-1.0m，待勾缝砂浆达一定强度后灌浆，钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于0-2mm的裂缝都要留孔灌浆，孔距0.3m，方法与水泥浆灌法相同。这种综合治理在实践中应用普遍，通过试载及观察，满意度较高。
以上主要分析了在进行桥梁加固时在设计施工等方面应当注意的几个方面，同时根据实践经验比较浅显的介绍了几种常用的加固方法，以便大家在实践中加以借鉴。
参考文献：1.《西北公路》1989年第1期
2.《公路》1994年第12期
作者简介：
1.杨世海（1967.9--），工程师，毕业于大连理工大学，就职于陕西 丹凤县农村公路管理局。 。
2.龙娜（1978.5--），助理工程师，毕业于西北政法大学，就职于陕西省丹凤县农村公路管理局。
