橋梁加固設(shè)計(jì)及施工方案探討

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摘要：結(jié)合工程實(shí)例，主要就損傷橋梁的加固工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，通過(guò)使用現(xiàn)代化的加固方法，延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命，增強(qiáng)了橋梁的承載能力，希望可以為橋梁加固工程提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁加固；設(shè)計(jì)方法；施工方案

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，在全國(guó)各地都興建起了大量的橋梁工程。這些橋梁工程由于人類活動(dòng)和自然因素的影響，產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的損傷和破壞，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，極有可能造成嚴(yán)重的后果。本文主要就橋梁加固的設(shè)計(jì)要求和施工方法進(jìn)行探討，同時(shí)對(duì)具體的加固方法和原則進(jìn)行了闡述，最后通過(guò)實(shí)例，講解了橋梁加固過(guò)程的基本步驟和質(zhì)量控制要點(diǎn)等。希望通過(guò)本文的敘述，可以為以后的橋梁加固工程施工提供指導(dǎo)。

1橋梁加固概述

1.1造成橋梁加固的原因

橋梁加固是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，主要是為保證橋梁設(shè)施正常持續(xù)發(fā)揮作用而進(jìn)行的工作。在我國(guó)，造成橋梁需要加固的基本原因主要有以下幾個(gè)方面：⑴舊橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，難以滿足日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需要。⑵原橋梁在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中存在缺陷或者受到外界惡劣環(huán)境的影響，導(dǎo)致橋面結(jié)構(gòu)混凝土或者鋼筋腐蝕嚴(yán)重。⑶延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。加固橋梁不僅可以提高橋梁的使用壽命，同時(shí)還可以節(jié)約施工成本。⑷貨車超載、交通事故、爆炸等對(duì)橋梁施加了過(guò)大載荷，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受損。⑸新建橋梁無(wú)法滿足原先設(shè)計(jì)的功能，也是造成橋梁需要加固的重要原因。

1.2橋梁加固的基本方法

橋梁加固主要分為上部結(jié)構(gòu)加固和下部結(jié)構(gòu)加固。在上部結(jié)構(gòu)加固中，主要有增大截面加固法、優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力體系加固法、施加預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼FRP加固法、噴射混凝土加固法、粘貼外包鋼加固法等[1]。在橋梁下部結(jié)構(gòu)加固中，主要方法有：擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、護(hù)套加固法、鋼筋混凝土套箍加固法、增加樁基加固法、墩臺(tái)拓寬加固法。這些方法在一定程度上可以提高橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在選擇方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境和設(shè)計(jì)要求合理進(jìn)行選擇。

1.3橋梁加固的基本原則

橋梁在日常運(yùn)輸中發(fā)揮著重要的作用，橋梁加固施工中應(yīng)盡量避免中斷交通。同時(shí)在選擇加固方案時(shí)，還應(yīng)秉承花費(fèi)少、可行性強(qiáng)、修復(fù)后的橋梁具有較好的耐久性等原則。在選擇加固方案時(shí)，必須實(shí)事求是，根據(jù)舊橋的現(xiàn)狀、承載力情況和以后交通的變化科學(xué)選擇[2]。同時(shí)在使用增加橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件等施工方法時(shí)，還需注意所加固的結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)的結(jié)合效果。

2橋梁加固設(shè)計(jì)

下面根據(jù)具體實(shí)例簡(jiǎn)要介紹橋梁加固的設(shè)計(jì)過(guò)程。某橋梁上部結(jié)構(gòu)為3×15m的寬腹T梁形式，其橫斷面分別布設(shè)了兩條人行道、行車道和中央分隔帶，寬度分別為1.45m、10.5m和2m，整座橋梁全長(zhǎng)50.32m。該座橋梁始建于1995年，在2004年曾進(jìn)行過(guò)一次加固，但由于該段交通的交通流量不斷加大，對(duì)橋面施加的載荷也不斷上升，致使橋面出現(xiàn)了很多安全隱患。為保證橋梁的正常運(yùn)輸，決定對(duì)該橋進(jìn)行加固。

2.1橋梁加固設(shè)計(jì)分類

⑴橋梁上部結(jié)構(gòu)加固方案。主要的設(shè)計(jì)方案是拆除原橋梁上部結(jié)構(gòu)和鋼橫梁，施工一個(gè)3×15m的C50簡(jiǎn)支式預(yù)應(yīng)力寬腹T梁。主梁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為15m，梁高1m，每個(gè)孔中有16個(gè)中梁，總共使用42個(gè)中梁和6個(gè)邊梁，中梁和邊梁的翼板寬度控制在1.6m和1.67m。在主梁中間留出0.4m寬的澆接頭，設(shè)計(jì)橡膠支座并通過(guò)墊石保證支座水平[3]。⑵橋面加固：橋面鋪設(shè)混凝土預(yù)計(jì)厚度20cm，主要在底層鋪設(shè)10cm厚橋面混凝土，之上鋪設(shè)6cm厚的AC-20瀝青混凝土，最上部鋪設(shè)4cm厚AC-13瀝青混凝土。此外，還應(yīng)在鋪設(shè)混凝土?xí)r設(shè)置鋼筋網(wǎng)，同時(shí)在瀝青混凝土和橋面混凝土之間設(shè)計(jì)防水層。⑶橋梁墩柱加固方案：在橋梁墩柱的表面使用環(huán)形黏結(jié)雙層碳纖維布的方式對(duì)橋墩進(jìn)行固定。⑷橋力蓋梁加固：通過(guò)在蓋梁上黏結(jié)鋼板對(duì)其進(jìn)行加固，從而提高整個(gè)蓋梁的承載力；在遇到蓋梁發(fā)生破損的位置及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)；清理原橋臺(tái)時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼筋裸露的地方粉刷防銹劑，同時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行真空灌漿封閉，對(duì)鋼筋和混凝土結(jié)合部使用修補(bǔ)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。⑸輔助設(shè)施加固：橋梁輔助設(shè)施主要包含防撞欄桿和隔離帶，在施工中可以根據(jù)具體情況進(jìn)行更換或者修補(bǔ)。⑹橋梁表面的道路順接[4]。這項(xiàng)工程對(duì)保障橋面和公路的連續(xù)性十分必要。在加固工作開(kāi)始前，應(yīng)在橋頭兩側(cè)留出70m的長(zhǎng)度，確保與老路連接順暢。

2.2橋梁加固標(biāo)準(zhǔn)

在橋梁加固工程中，根據(jù)要求對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)載荷3kN/m2。保持原先橋梁橫坡不變，橋面鋪設(shè)混凝土厚度20cm，同時(shí)還應(yīng)保證原先橋梁的抗洪能力不受影響。

3橋梁加固施工

3.1修復(fù)破損蓋梁

橋梁加固中，應(yīng)對(duì)破損的蓋板進(jìn)行修復(fù)。在修復(fù)中應(yīng)首先清理蓋板表面裂縫并埋設(shè)灌漿嘴，然后封縫并進(jìn)行密封檢查，最后配置漿液進(jìn)行灌漿，完成對(duì)封口的固化作業(yè)，詳細(xì)步驟如下：⑴使用裂縫放大鏡對(duì)裂縫寬度進(jìn)行鑒定。⑵徹底清除基礎(chǔ)表面的油污和灰塵。⑶設(shè)置注入口，每隔20～30cm設(shè)置一個(gè)，注入口應(yīng)選擇比較寬的裂縫，最后用膠帶貼好。⑷使用快干密封膠密封裂縫，在涂抹時(shí)嚴(yán)格按照裂縫的走向涂抹，并預(yù)留好注入口[5]。⑸清除注入口上的膠帶，并在注入口上用密封膠完成塑料底座的安裝。⑹配置好建筑工程使用的灌注樹(shù)脂，通過(guò)軟管注入裂縫。⑺觀察灌注狀態(tài)，當(dāng)漿液不再注入或者注漿器中液面不再下沉?xí)r停止注漿。⑻拆除注漿器，并使用堵頭堵死底座。⑼一段時(shí)間后，樹(shù)脂固化完畢，及時(shí)地敲掉堵頭和底座，同時(shí)對(duì)表面封膠進(jìn)行處理。

3.2橋梁支座加固

橋梁支座安裝前首先核對(duì)產(chǎn)品的規(guī)格尺寸，保證和圖紙上設(shè)計(jì)的一致，如不相符應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修改；安裝支座前確保支座上混凝土表面干凈整潔，混凝土表面載荷均勻分布；嚴(yán)格控制好支座的標(biāo)高，標(biāo)高誤差在2mm以內(nèi)。

3.3鋼筋混凝土T梁

對(duì)橋梁工程中使用的鋼筋混凝土T梁應(yīng)由專門(mén)的管理部門(mén)進(jìn)行監(jiān)督檢查，保證鋼筋混凝土T梁的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。此外，管理部門(mén)還應(yīng)在T梁檢查合格以后才能用于工程項(xiàng)目，如果T梁不合格，應(yīng)嚴(yán)禁出廠。⑴安裝支座：支座安裝必須和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一致，安裝后嚴(yán)格檢查支座是否安裝牢固，符合要求后才能進(jìn)行下一步作業(yè)。⑵安裝方案選擇：使用兩臺(tái)吊車進(jìn)行安裝，吊起T梁后，在離板20cm的位置停止，將運(yùn)輸車撤走。在距離地面50cm時(shí)進(jìn)行下落試吊，并嚴(yán)格檢查繩索、吊車、支腿等設(shè)備，確保無(wú)異常后繼續(xù)進(jìn)行吊運(yùn)。當(dāng)?shù)踯囘M(jìn)行轉(zhuǎn)臂時(shí)，信號(hào)工應(yīng)及時(shí)進(jìn)行導(dǎo)引。當(dāng)T梁運(yùn)送到位時(shí)，應(yīng)根據(jù)原先標(biāo)定的位置進(jìn)行安裝。⑶吊運(yùn)質(zhì)量的控制：吊運(yùn)開(kāi)始前控制好T梁的尺寸、位置、質(zhì)量等，查看施工現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)計(jì)是否一致。吊裝過(guò)程中加強(qiáng)安全控制和現(xiàn)場(chǎng)指揮，做好應(yīng)急預(yù)案，保證所有工作按計(jì)劃進(jìn)行。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)橋梁的需求會(huì)進(jìn)一步的增大。在設(shè)計(jì)和建造新橋的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)老橋、舊橋、不滿足需求的橋梁進(jìn)行檢測(cè)。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)在過(guò)去十幾年中建造的橋梁日漸進(jìn)入隱患多發(fā)期，必須實(shí)時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)地進(jìn)行加固。

作者:毛新蕊 單位:河北京石高速公路開(kāi)發(fā)有限公司

參考文獻(xiàn)：

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