桥梁的加固设计与施工技术

摘 要：随着我国交通运输的快速发展，需要运输的货物的重量越来越大，对桥梁工程的施工要求也越来越高，而桥梁工程在使用的过程中，有很大一部分桥梁受到损坏，在安全方面有很多隐患存在。现通过实际案例来探讨桥梁的加固方法和施工技术。

关键词：桥梁加固；加固设计；施工技术

在我国经济的飞速发展下，很多早期修建的公路已经无法满足经济快速发展的要求，有比较大的安全隐患存在，出现了承载力不足，公路桥梁实际负荷超出了承载能力等情况，影响了公路的安全使用，需要做好现有公路桥梁的加固工作。本文通过实际案例对桥梁的加固设计和施工技术进行探讨。

1 工程简介

某桥梁是建筑材料外运的主要通道，桥梁路线都在公切点上相交，整个桥梁处于比较缓和的曲线上，所以，桥梁的斜度在不断的发生变化，桥面的净宽为16m+2×0.5m，孔跨布置为25+2×0.5m的钻孔灌注桩组合桥梁。在我国经济的快速发展下，此桥梁的交通量迅速增加，超限、超载车辆很多，严重损坏了桥梁的上部结构，特别是桥面铺装和桥面板的损坏很严重，直接影响了车辆的安全。

2 分析病害

由于桥梁桥面的厚度只有20cm，桥面使用混凝土标号也很低，各种超限车辆和通行超载车辆很多，导致桥梁在2010年出现了桥面板贯穿坑洞，在2011年跨桥面板中部又出现了面积为0.85×0.95m的贯穿的坑洞。由于右边通车的车辆很多，再加上沥青出现了老化，导致各个指标和性能明显降低，在右边桥面下出现了大面积局部浅坑槽严重破损。此桥经过过年的运营后，四号桥台的右侧的伸缩缝橡胶条出现了漏水、掉落和破损的情况。车辆撞击到防护栏，导致钢管上部的支架开裂，护栏出现了露筋、破损的情况。主拱肋出现了多个纵向裂缝，裂缝的长度在2m左右，有些裂缝在侧面和肋底面闭合，并有砼脱落的情况，将裂缝凿开后发现，钢筋受到了严重的腐蚀，主肋拱脚段肋段边砼出现了严重的裂缝，裂缝呈环向、横向闭合。腹拱板都出现了纵向裂缝，尤其是腹拱跨中断裂缝非常密集，最宽处的裂缝在2cm左右，横墙结构为现浇砼结构，在四号和五号腹拱前后的横墙都出现了竖向裂缝，裂缝的宽度在0.9～2cm，在腹拱板端头位置有地下水下渗的情况，墙顶部出现了严重的碳化，质地比较疏松，在腹拱立a有竖向应变裂缝存在，砼出现了碳化。

3 设计加固方案

3.1 桥面原铺装面和伸缩缝的具体情况

通过进行现场调查，此桥孔跨布置了一个25+2×30+24米的钻孔灌注桩，整个桥梁的长度为119m，桥面的净宽度为16m，桥梁的两侧为2×0.5m的防撞护栏，使用标号为C30的混凝土进行桥面板的浇筑，混凝土桥的厚度为20cm，使用沥青混凝土铺装桥面，厚度为5cm，在四号和一号桥台设置毛勒式GQF-C80型伸缩缝，由于该桥位于两个圆曲线的公切点上，无法确定桥面横波的I值，需要在垫块上进行调整。

3.2 加固方案

3.2.1 加固横墙和主拱墩的施工方法

在加固主拱墩和横墙时，要凿除竖向斜向段和横墙竖向段的开裂缝，完全凿除以后布设钢筋，然后浇筑混凝土，使用聚合物砂浆修补一些比较细小的裂缝，将缺失台帽处的碳化层和软弱层凿除，使用钢筋砼对厚度比较大的地方进行修补，对于厚度比较小的部分使用环氧砂浆进行修补。

3.2.2 加固主拱肋和横隔板的方法

增加拱肋的截面积，并使用半包围的结构形式对新增加的部分进行加固，也就是使用C40钢筋砼对拱肋的三面进行环包，桥台前墙宽度要增加20cm，延伸到桥台的基础顶面。

3.2.3 桥面和腹拱的加固

首先要将桥面和腹拱拆除，然后预制厚度为30cm的C30钢筋砼拱板，对原有的腹拱板进行替换。使用水泥稳定粒料进行腹拱填料的填筑，使用厚度为15～20cm的钢筋砼桥面在桥面进行铺装，对人行道和栏杆进行重新预制，按照原桥面的标高对高度进行控制。

3.3 施工中的重点和难点

根据设计的桥梁加固方案，对施工现场设备、技术、资金、工期等方面的因素进行考虑，施工难度大，细节部分施工困难。施工的重点主要有以下几个方面：（1）在加固主肋时，需要对设备的使用、平台的安装、材料的运输等问题进行解决。（2）在对桥梁的主肋进行加固时，使用模板的方法是施工的难点。（3）在进行主肋砼的浇筑时，要将材料的密实工作作为重点，特别是顶部材料的密实工作。（4）处理拆除过程中遇到的各种问题。

3.3.1 横隔板和主拱肋的加固

在加固主拱肋时，主要是对原肋截面进行加固，使用厚度为10cm的砼进行三面环包，并对钢筋的强度进行提升，提高横隔板的截面，由于此桥的河道比较深，涨水和跌水都比较快，无法单独进行支架的搭设，在拱肋底部进行砼的浇筑有比较大的难度，因此决定使用吊架和拱顶两端搭设的支架共同构成施工平台，吊架在主拱下进行竖向和水平移动，从而对施工过程中的问题进行解决。使用锚固钢筋对横隔板现浇砼模板和主肋进行固定。在主肋施工的过程中，要一次性浇筑一片主肋，按照3、1、4、2的顺序浇筑肋片，在对主肋砼的浇筑时，要同时浇筑所有和主肋交叉的横隔板模板，对隔板上的施工缝予以保留，纵向邻近横隔板施工缝之间的距离要控制在0.3m左右，横隔板浇筑长度控制在0.5m左右。在浇筑主肋时，要等对称均匀后方可进行施工。

在制作和安装吊架设备时，要使用型号不同的角钢和槽钢进行吊架的焊接，将两个吊架和钢管连接起来，共同组成一个可以随意移动的吊挂单元，设备的结构图和形状图如图1所示。为了使吊架可以水平移动，使用钢丝绳将其吊在桥腹拱立柱帽顶的槽钢上，为了可以垂直对吊架进行移动，使用手摇轱辘对其进行控制。

图1 设备的结构图和形状图

在桥两端的旱坡和浅水区域搭设长度为15m的支架，使用钢管对吊挂和支架进行连接，构成一个施工平台，一共使用的吊架数量为五个。在清洗横隔板凿毛和主肋时，要先将原构件存在的问题的部分去除，然后使用钢丝刷清理混凝土表面的碎渣、泥土、灰尘和油污，用凿子将混凝土的表面凿毛，并露出骨料，凿成凹凸差在6mm以内，间距为3cm的小坑，然后，使用清水讲坑清洗干净，利用钢刷对小坑进行清洗，最后清除干净混凝土的碎渣。使用水泥净浆在老砼的表面进行涂抹，涂抹的厚度为1～2mm即可。

3.3.2 加固立柱和腹拱横墙

（1）维修横墙的细小裂缝和腹拱立柱。对于这个部分，在维修的过程中，要顺着裂缝的方向讲裂缝砼凿除，直到没有裂面存在后，使用环氧砂浆进行修补。（2）在加固横墙断开裂部分时，首先使用人工凿除的方法将破损部分和断裂部分凿除，然后沿着墙的方向将钢筋植入，然后进行箍筋和竖向筋的安装，并将砼浇筑到设计高度。（3）维修和调节立柱横墙顶面的高度。该桥讲桥面的标高作为控制点，由于标高调整的位置位于腹拱横墙立柱的顶部，在将顶部的缺陷砼凿除后，切除遇到的钢筋，并利用柱帽和墙帽对其进行加固，进行顶部的找平，并在柱子的顶部布设钢筋网，进而对整体结构的受力性能进行提升。

3.3.3 铺装桥面

在施工时，首先要进行施工放样，找平后进行防水层的施工，然后将钢筋安装好，浇筑混凝土，对混凝土表面进行抹面和压光后，将其拉毛，并做好混凝土的养护工作。其中公路路面的地层钢筋垫块使用C15砼进行预制，使用短筋将钢筋网的中部支起，避免钢筋网出现坍塌的情况。腹拱填料的顶部不允许有油污滞留，在进行砼的浇筑前，要做好清洗工作，按照从中间向两头对称浇筑的顺序进行浇筑，在浇筑的过程中，为了避免钢筋网出现移位和变形，不能将砼集中在钢筋网上。

4 结语

本桥梁工程在进行加固后，为群众的出行提供了便利，保证了公路线路的通行能力，使周围地区的经济取得了快速的发展，提高了桥梁的使用年限，消除了桥梁的安全隐患，更好的促进了社会的和谐发展。

参考文献

[1] 李真，苗家武，王耀军.北京周边几座桥梁加固设计概要[J].交通标准化，2010（23）.

[2] 肖斌，彭明佶.某高速公路桥梁加固设计及施工工艺分析[J].中国水运，2012（01）.

[3] 欧迎.公路桥梁加固设计及其施工建议探析[J].科技资讯，2012（24）.

[4] 严斌，甄国君，付晓东.混凝土桥梁的裂缝成因分析及其处理措施[J].四川建筑，2010（05）.

作者简介：杜罡（1972- ），男，中级职称，本科，主要从事公路桥梁施工，身份证号码：152104197203200318。