B桥梁隧道RIDGE&TUNNEL桥梁病害维修加固的研究桥梁长期在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化)和使用环境(荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳)的作用下，总会逐渐产生损坏现象，这是一个不可逆的过程。桥梁和其他建筑物一样，其“生命周期”亦不外乎经历以下三个阶段:建造、使用和老化。在桥梁运营期间，由于车辆，特别是超重车辆行驶，以及外界各种因素的作用和影响导致桥梁结构迅速产生病害、出现缺陷，严重影响到桥梁正常使用。为了保证交通畅通，就需要对桥梁进行维修、加固和改造。我国在20世纪60、70年代修建的桥梁，设计荷载标准较低，而且这部分桥梁中一大部分仍在服役，已不适应交通量日益增长的需要。因此，旧桥维修、加固任务十分繁重。实践证明，采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧危桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需要是可行的。这样一能节省大量投资，收到良好的社会经济效益；二是通过维修和改造旧危桥，是消除交通安全隐患，提高公路通行能力和服务水平的有效途径，亦是检验公路部门管养水平的重要标准。旧桥检测技术公路旧桥检测技术主要包括两个内容，即桥梁检查和荷载试验评定技术。桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的前期工作，是决定维修与加192TRANSPOWORLD 2012No.21(Nov)固方案可行和正确与否的可靠基础。其目的在于:通过对桥梁的技术状况、缺陷和损伤进行全面、细致、深入地现场检查，查明缺陷或潜在缺陷和损伤的性质、所在部位、严重程度及发展趋势，弄清产生缺陷、发生损伤的原因，以便能分析、评价缺陷和损伤对桥梁质量及承载能力产生的影响，并为桥梁加固和改造设计提供具体技术资料。在工程实践中，还经常采用实桥荷载试验来评定旧桥的承载能力和安全度，并由此确定出加固或改建的方案。特别是对于那些缺乏原始设计资料和图纸的旧桥，用荷载试验方法来确定能否提高承载能力就是切实可行的方法。旧桥加固改造技术旧桥上部结构加固、改造技术和方法桥面补强层加固法在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。增大截面和配筋加固法当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。文/张春红 锚喷混凝土加固法借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。粘贴钢板(筋)加固法当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。这种加固方法的特点是:a.不需要破坏被加固的原结构的尺寸b.施工工艺简单，施工质量较容易控制c.施工工期短改变结构受力体系加固法这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系，达到提高桥梁承载能力的目的。如:在简支梁下增设支架或桥墩，或把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支变连续梁，或在梁下增设钢板架等加劲或叠合梁等，以减小梁内应力，达到提高梁的承载力目的。改变结构体系的方法有多种，但往往都需要在桥下操作，或设置永久设施，因而减少桥下净空，或施工时会影响通航，所以必须考虑通航及桥梁排洪能力。该法由于加固效果较好，目前，也是国内外用来解决临时通行超重车辆的一种加固措施。重车通过后，临时支承可能随后拆除，故对通航影响不大，不影响河道排洪能力。用临时支架加固时，改变了原简支梁的受力体系，支点处将产生负弯矩，故必须进行受力验算。体外预应力加固法对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板，采用对受拉区施以体外预加力加固，可以抵消部分自重应力，起到卸载的作用，从而能较大幅度地提高梁的承载能力。体外预应力加固法优点是:a.在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高承重结构的刚度、抗裂性能；b.由于承重结构自重增加小，故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固；c.对桥梁营运影响较小，可在不通行的条件下加固施工；d.预应力加固法既可作为桥梁通过重车的临时加固手段，又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。增设纵梁加固法(拓宽改建)在墩台地基安全性能好，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，则兼有加宽的作用。为保证新旧混凝土能够共同工作，必须注意做好新旧梁之间的横向连接。横向连接的连接方法，如:企口铰接、键槽联接、焊接及钢板铰接等，使新增主梁与旧梁牢固联接，可提高主梁之间的横向连接刚度，有利于荷载的横向分布。拱圈增设套拱加固法当拱式桥梁的主拱圈为等截面或变截面的砖、石或混凝土等实体板拱时，且下部构造无病害，同时桥下净空与泄水面积容许部分缩小时，可在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇筑或锚喷混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。旧桥下部结构加固、改造技术与方法扩大基础加固法桥梁基础扩大底面积的加固，称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石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验算确定。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。增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层，或墩台基础未下至坚硬岩层时，墩台发生沉陷；当桥梁墩台采用桩基础，而桩的深度不足，或由于水流冲刷等原因使桩发生倾斜。这些病害都直接影响桥梁结构的正常使用和服务年限。对此，采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种加固方法是:在桩式基础的周围补加钻孔桩，或打人钢筋混凝土预制桩，扩大原承台，以此提供基础的承载力，增强基础的稳定性。钢筋混凝土套箍或护套加固法当桥梁墩台由于基础埋置深度不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂破损时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时一般在墩身上中下分设三道围带，其间距应大致相当于桥墩侧面的宽度。每个围带的宽度，则根据裂缝的情况和大小而定，一般约为墩台高度的1/10，厚度采用10～20cm。当墩台损坏严重，如有严重裂缝及大面积表面破损、风化和剥落时，则可采用围绕整个墩台设置钢筋混凝土护套的方法(穿裤子)进行加固。桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理，在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。墩台拓宽方法利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装加宽的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁，墩台身和基础则不需予以加固。采用此法加宽墩台时，旧桥墩台基础必须完好、稳定，且需经过承载力验算后才能采用。否则，应在老桥的墩台旁，重新浇筑拓宽部分的墩台及基础。为保证大桥应急维修施工的质量和安全，整个维修施工期间需要全封闭交通。所有封闭路段提前在前方的路口设置标志牌。并在封闭位置专人24小时看护指挥，提前7日在当地的主要新闻媒体上发布公告，通告绕行路线和交通封闭期限。旧桥加固改造后期运营控制定期检查梁体裂缝情况，将检查结果备案，发现问题及时处理。定期检查支座情况，若发现脱空或脱落情况，应及时处理。定期检查盖梁和桥墩墩身混凝土裂缝开展情况，若有明显发展趋势，应考虑采取措施予以加固。严格超出设计荷载等级的车辆通行。加强对该桥的桥面排水设施的养护和管理，保证排水通畅。定期对伸缩缝进行检查，确保其正常使用功能。上述定期检查的频率在桥梁运营后1年内2个月进行一次，运营1年后可适当加大频率，如半年或1年1次。作者单位：邢台路桥建设总公司2012年第21期(11月上)
《交通世界》
193
