桥梁维修加固技术及大修工程组织风险管理
2015-05-20
桥梁维修加固技术是对有缺陷、病害的桥梁进行维修、加固。旧桥加固维修工作不同于建新桥，它是一项技术性很强的工作，一方面要求尽可能不破坏或少不损害原结构，另一方面要求加固补强的部分与原结构成为整体，共同工作。
常用的加固改造技术方案有：减轻恒载、加固临界杆件、提供新补充杆件、改善原结构受力体系等方法或加固受力构件，达到增大桥梁承受活载的能力。此外，对下部结构稳定、支座和车行道伸缩缝适当清洁、改善外观形状、对表面进行防护美化、加强安全性设施（如改善人行道、栏杆柱及扶手）这对改善服务性能和延长现有结构使用寿命，也都起着重要作用。
1桥跨结构加固技术
1.1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都能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
1.2增大截面和配筋加固法
当梁的承载力、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承载力，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。
1.3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而和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。
1.4粘贴受力筋（钢板、碳纤维、锦纶纤维）加固法
当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向力筋出现严重腐蚀的情况时．粱板桥的主梁会出现严重的横向裂缝采用粘结剂及锚栓，将钢板等受力筋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，达到提高梁的承载能力的目的。这种加固方法的特点是：
（1）不需要破坏被加固的原结构的尺寸；
（2） 施上工艺简单，施工质量较容易控制
（3） 施工工期短。
1.5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，把简支梁与简支梁纵向加以连接，由简支变连续梁，或在梁下增设钢衍架等加劲或叠合梁等．以减小梁内应力，达到提高梁承载力的目的。
1.6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应力加固，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裁能力。体外须应力加固法优点是：
（1）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；
（2）由于承重结构自更增加小，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；
（3）对桥梁营运影响较小，可在不限制通行的条件下加固施工；
（4）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。
1.7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。
1.8拱圈增设套拱加固法
当拱桥的主拱圈为等截面或变截面的实体拱板，且墩台无病害，基础沉降满足加固后的要求，同时桥下净空与泄洪面积容许部分压缩时可在原主拱圈下加设一层新拱圈。即紧贴在原拱圈底面上浇注或喷射新混凝土拱圈。
2墩台基础加固
2.1扩大基础加固法
扩大基础底面积加固法，称为扩大基础加固法。此方法适用于基础承载力不足或埋深不够，而且墩台又是砌筑的刚性实体基础。扩大基础底面积应由地基承载力计算确定。当地基承载力满足要求而缺陷仅仅是基础不均匀沉降变形过大时，采用扩大基础底面积加固的方法，主要由地基变形计算来控制加固设计。
2.2增补基桩加固法
桥梁墩台基底下有软弱下卧层，或基础底面未设置在坚硬的持力层上时，墩台发生沉降；或桩基础深度不足；或由于水流冲刷过大等原因造成桩发生倾斜。采用增补基桩加固是一种有效的加固方法。即在基础周围补加钻孔桩，或打入钢筋混凝土预制桩，与原承台或基础相连，以此提高基础承载力、增强基础稳定性。
2.3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。
2.4桥台新建辅助挡土墙加固法
当桥梁桥台不足以承担荷载或土压力时，可以在设一桥台，辅助主台受力。
2.5墩台拓宽加固法
当墩台不够宽是，在复核基础承载没问题时，可以利用原墩台加设悬臂帽梁进行加宽。
3桥梁大修工程组织风险管理
以城镇快速道路、桥梁大修工程举例。工程内容包括：桥面沥青铺装层及防水层更新，主梁裂缝封闭，混凝土破损修补等。施工组织：桥梁维修、路面铣刨采用半幅维持交通、半幅施工方式。
3.1工程风险分析及对策
3.1.1经过分析确认工程项目存在下列主要风险：
大修工程具有边施工边设计特点，其中伸缩缝维修、铺装层更新要等到拆除旧铺装层才能出施工设计；不定因素多、变更设计多，工期风险、进度压力大，会造成经济损失。混凝土修补会涉及部分拆出问题，不可预见的因素会导致增加工作量、增加工期风险度。采用橡胶沥青应力吸收层及聚脲防水层新技术，没有现行的验收标准、规范，必须要事先协调和统一，否则影响以后的工程验收和结算，带来质量风险。数个施工段同时施工，且施工现场车流量很大，交通疏导压力大，会给正常施工造成影响，同时增加安全风险。还有异常天气会造成工程停工和功效降低，增加工期风险。劳动力和主要材料市场价格波动，直接影响工程成本等。
3.1.2工程组织管理风险防范
针对以上情况，主要要从工期、进度风险；质量风险；成本管理几方面采取具体的风险防范措施。
（1）确定工期进度计划并报业主与监理批准。如果由于业主的原因造成工程拖期，该计划可作为索赔的依据。计划应做到按关键路线图安排施工，使实际工程进度符合进度安排的要求。
（2）质量措施：依技术规程、施工图纸做好工程交底。制定详细的质量计划、质量保证和控制措施。每项工作完成后，经质监部门和业主代表共同检查验收，并做好书面签证记录，这是防范风险的重要方法之一。
（3）成本管理：项目负责人应掌握工程的实际支出，随时与投标报价进行对比。分析偏差，掌握原因及时纠偏。
4 结论
桥梁加固是一项系统工程，桥梁工作者要深入了解既有桥梁维修加固的方法，对加固工作的技术、理论、实践不断研究、创新、总结、交流，在工作中灵活运用，以使桥梁加固工作不断进步。同时加强大修工程组织风险管理，才能使桥梁加固大修工程保证工期、质量优良、成本合理。
