老桥利用加固探讨
2015-07-02
很多老式桥梁年代久远、历经风雨，再加上平常疏于维修，出现了病害，导致桥梁的刚度、强度以及稳定性下降，存在着极大的安全隐患，甚至影响了桥梁的正常使用。随着社会经济的发展，对交通的需求越来越高，桥梁的交通枢纽作用越来越明显。通过加固，延长老桥的使用年限，将老桥的作用发挥到最大，使老桥在社会经济飞速发展的今天再度焕发活力、做出贡献。
1 老桥的现状
老桥的建设是根据当时年代运输的需要。由于以前桥梁设计的荷载等级比较低，能够持续使用的年限也较长。现在经济迅速发展，对交通运输的需求也随之提高。老桥的低荷载等级与交通运输的高需求之间的矛盾亟待缓和。对老桥进行加固，确保桥梁的使用安全，提高老桥的运输能力，缓解交通压力，是我们目前亟待解决的问题。
1.1 超负荷承载
现在的桥梁大多处于承载超负荷的状态，主要有以下三个方面的原因。第一，随着经济的发展，对交通的需求增加，交通量大大增加。第二，随着科学技术的发展以及运输需求的增加，现在的车辆多为重型车辆，而且经常出现超载的现象。第三，近代新出现了超限运输的车辆，而且日益增多。
1.2 老桥的信息缺乏
由于技术的限制以及保存资料的意识不足，现在老桥的资料大多比较缺乏，主要表现在三个方面。第一，基底地质不明确，不了解基底地质的详细情况。第二，基础的深度不明确。第三，地下隐藏部分的尺寸不明确。
1.3 老桥需要加固维修
由于缺乏经常性的维修养护，在车辆轮胎的不断作用下，许多桥梁的桥面板易产生破坏，对于已使用数十年以上的桥梁，或用沥青材料铺装的桥面最易遭到损坏。桥面不平整对行车的影响，轻则使行车有轻微颠簸，重则产生跳车，以至不得不低速行驶。在简支梁的梁端接头处和挂梁的悬臂挂梁支点处的填缝材料，由于缺乏养护而产生脱落，且遭受车辆的磨耗，从而出现较大沟槽，这是引起跳车的主要原因。当车辆经过跳车处时，即会引起临近梁段的严重振动，从而增加构件的疲劳。若对此不加以加固，势必将缩短桥梁的使用寿命。
2 老桥加固的方法
由于年代的久远与修理的疏忽，现在的老桥出现了不同程度的、各种各样的问题，再加上超负荷的运输，导致了老桥破坏程度的加深，大大降低了老桥的运载能力，严重地还会导致老桥的停用，使老桥在现代社会不能发挥自身的价值。我们应该经常检测老桥，发现问题后及时解决，采取有效的加固措施，以免情况进一步恶化。
2.1 加固老桥的基础
老桥的基础部分一般埋藏的深度比较浅，尤其是在天然基础上建造的桥梁，由于河水的长期冲刷，经常出现被淘空的现象，桥梁的引道也会因为受河水改道的影响被冲毁，桥梁的基础也会被冲空，还经常出现地基下沉以及桥台开裂的问题。为了解决这些问题，可以在河床上铺设浆砌片石，在上游则需要埋藏丁坝，还可以安置铅丝笼、打钢桩等，以此来对桥台的基础进行保护，对桥梁进行加固。有的桥梁跨径比较小，河水改道时就会直接对桥台的基础部分进行冲刷，引起基础部分的冲空，严重的还会产生掉脚问题。对于这种情况，可以在桥跨越的范围内铺设片石混凝土，达到桥梁加固的效果。在铺设时，两端的防水墙是十分必要的。这种方法比较适用于洪水冲刷桥基、水流改道以及上游河床变迁的现象。而上游丁坝的设置则可以达到把洪水导入到主河道之中的作用。
2.2 缝内注浆
把环氧树脂浆、水泥浆按照特定的比例进行配置，用喷浆机灌入老桥的缝隙之内，具有避免钢筋生锈进而腐蚀、填补裂缝以及增强强度的作用。在裂缝内注入浆体可以利用胶结材料把老桥的缝隙灌满，通过力的作用与传递，使之尽量恢复到原来的状态。这种方法一般适用于在桥梁的上下部分出现裂缝的现象。灌注的浆体分为很多种，主要包括砂浆、环氧树脂浆、水泥浆以及水泥砂浆等，在实际的操作中，应该根据出现的具体问题决定选用哪种浆体。不同的浆体有不同的特点与效用。水泥砂浆和水泥浆经常用在石砌台和拱圈上出现的裂缝，这两种浆体的价格较低，而且填补效果也较好。环氧树脂浆则在钢筋混凝土的桥梁中使用次数较多，这是由于钢筋混凝土桥梁上出现的裂缝大多比较小，被灌满比较容易，而且粘结性比较好。
缝内注浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。通常水泥（砂）浆用于石砌墩台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥（砂）浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好；环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。
缝内注浆的通常做法是：先用1：1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6mm-8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0.6m-1.0m，缝小处孔距为0.4m-0.6m。待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。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，孔距一般为0.25 m-0.30m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。
2.3 加固桥面铺装层
桥面铺装层的开裂，容易腐蚀钢筋混凝土桥梁的钢筋，钢筋一旦被腐蚀，会使桥梁的横向整体性大大降低。桥面铺装层受到损坏，会降低桥面的平整度，当有车辆通过时，桥梁会发生震动，对桥梁极为不利，并且会加重桥面铺设层的损坏程度。在加固桥面的铺装层时，要根据桥梁的使用年限与坏损程度制定加固维修方案。对于那些损坏比较严重、使用年限较长的桥梁，应该设计拆除、修复的方案。而对于那些使用年限比较短、损坏程度较轻，并且混凝土强度依然满足要求的桥梁，应该首先解决病害问题，在保证荷载标准的范围内增加沥青碎石层的铺设。
3 小结
老桥加固的工作复杂细致，而且对技术的要求极高，必须小心谨慎。在老桥的加固过程中，应当把桥梁维修的普遍性与特殊性结合起来，既遵循桥梁加固的一般性，又要考虑各桥梁的特殊性。在材料的选择上，应该使用最先进的，并且要时刻把握桥梁加固方面最前沿的信息，使用最先进的技术。总之，要在实践中不断总结经验，加以利用最新技术，不断改进老桥的加固方法及技术。
