浅析旧桥加固改造及其管理
2015-07-23
桥梁是交通运输设施必不可少的重要组成部分。我国现存服役的桥梁当中一部分已经到了或者快到了设计使用年限，为了保证这些桥梁能继续发挥各自的作用，旧桥的维护和保养工作就显得日益重要，公路旧桥的维护加固工程同样属于桥梁工程，决不能重建轻养。做好旧桥改建利用工作，既能带来道路的畅通，又能节约资金。但旧桥的加固比新建还要困难，因为旧桥维修加固，没有现成的规范，更没有可供使用的标准图，桥梁的状况和病害又各种各样，病害原因往往不能直观确定，所以更应总结实践经验，结合现场灵活应用。
1桥梁加固的目的及基本要求
1.1桥梁加固的目的。增加桥面宽度，提高交通运行能力；提高技术等级，增加桥梁的承载能力，满足现代化运输的要求，特别是大型客车的与日俱增，对于提高技术标准和承载力，在旧桥加固与维修中、成为首位考虑的因素。旧桥加固，首先要做的工作是进行公路桥梁检测，其检测内容不外乎对桥梁的检查和承载试验评定，分析、评价桥梁缺陷、损伤等产生的原因，所在部位。严重程度以及发展趋势，为桥梁加固和改造提供技术参数，其最有效的方法是采用实桥荷载试验来取得有关数据。在旧桥加固改造过程中,尽管每座桥梁的情况各不相同,具有各自不同的特点，但也存在一定的共性，其加固方法和改造技术有：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增大桥梁承受活载的能力，此外。对下部结构稳定、支座和行车道伸缩缝适当清洁，改善几何形状、加强安全性设施(如改善人行道、柱手及扶手)，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。
1.2桥梁加固的基本要求。①经济费用：一般地说，加固费用比新建费用节省一半时，即应优先考虑加固；②不中断交通或皱少中断交通：在加固与加宽同时进行的桥梁。可把加宽集中在一侧。往往可以将加宽与加固错开，不搭便桥；③对已发现的缺陷。要一次加固好,不留后患。加固设计宜按规范进行；④对原有结构的损伤赆可能减至最低；⑤技术可靠、耐久使用、养护方便。
2 对公路旧桥概况的分析
公路旧桥具有荷载等级低，使用年限长的特点。从技术资料分析，对旧桥调查有三个未知点：基地地质状况；基础埋置深度：隐蔽部分结构尺寸。
从技术状况分析，由于河床屡遭洪水冲刷，河床底部加深，墩台外露，冲空，产生不均匀现象，有的桥梁由于桥台较高受行车荷载及土压力的作用，桥台出现开裂、凸肚等病害；桥面梁铺装层由于使用年限长加之重车作用，导致开裂、剥落等病害。
(1)桥面板较薄，湿接缝尺寸小，构造薄弱，施工时接缝混凝土浇筑质量不易达到设计要求，造成梁与梁间的荷载横向传递差，使接缝开裂，单梁受力增大。
(2)混凝土铺装层太薄，浇筑前桥石板无凿毛、清除浮浆，并冲洗干净，致使浇筑后二者结合差，常发生分层现象，再加上T梁预制安装不准确，相邻梁翼缘高低不平，铺装层混凝土厚度达不到设计要求，常被压碎，不能与桥面板整体化作用，引起桥面破坏。
(3)在桥面伸缩缝处，当伸缩缝质量和安装精度不够时，超重超载车频繁冲击，造成桥面振动过大或桥面伸缩缝处强烈震动，导致此处混凝土开裂，伸缩缝破坏。
(4)不少横隔板焊接钢板外露锈蚀，各横隔梁联系薄弱，荷载集中承受在个别T梁上，严重降低了桥梁整体横向刚度，引起裂缝快速扩展。
(5)梁体端部腹板偏薄，抗剪能力差，致使支座处出现了较多斜裂缝和竖向裂缝，且有继续延伸的趋势。众多斜裂缝和竖向裂缝使结构抗剪强度已低于原设计承载力要求。
(6)T梁中横隔板存在大量裂缝，不少下缘混凝土脱落严重，产生原因与桥面较宽，轮载过重和偏载明显(入港和出港车辆轴重差距很大)有关。
(7)车辆超载严重。超载有以下几种情形：整车质量超过设计车辆重量；单轴重量超过设计车辆单轴重量；车辆超速，使其冲击系数超过规范值。频繁的超载车辆使结构处于高应力幅工作状态，降低了桥梁结构的安全系数和使用耐久性。直接导致结构破坏、跨塌，造成严重后果。
3 旧桥加固改造具体技术方法与措施分析
3.1塞缝灌浆
塞缝灌浆就是将按照一定比例进行配制的水泥浆通过喷浆机加压灌入到旧桥结构上的缝隙中去，以此来填补裂缝，同时可以避免混凝土内部的钢筋在空气中氧化锈蚀影响桥梁的稳定。此法多用于对于桥体缝隙的填充，在实际工程中使用的较为普遍，而目效果是满足工程要求的。灌浆的类型有很多种，常用的有水泥砂浆、环氧树脂浆和水泥浆等，具使用哪一种则要根据实际的工程需求来决定。通常来说，水泥浆和水泥砂浆造价低且效果好，常用于石砌墩，环氧树脂浆多用于钢筋混凝土结构和桥面裂缝。灌浆的具体做法一般如下；首先用水泥砂浆勾缝，等勾缝强度达到要求后就可以开始进行灌浆。
3.2旧桥上部结构加固改造具体技术方法与措施
（1）增大桥体截面和加固钢筋结构。这种方法多用于梁桥和拱桥，就是在梁的底面或是侧面来加大桥体的尺寸，以此来提高桥梁的有效强度，从而提高桥体的承载力。
（2）粘贴钢板进行加固。使用粘结剂将钢板粘结在混凝土结构的受拉边缘部分或薄弱部位，来替代桥体承受拉力，相当于用钢板来替换补强钢筋，以此提高桥梁的承载能力。
（3）改变桥体结构的受力体系。用更为稳定的结构形式来替换原有的相对简单和不稳定的结构形式，如用连续梁替换简支梁。这种替换方式要在桥下进行施工，如果是在通航河道，就会影响到通航，在这些方面要给予考虑和处理。
（4）增加纵梁进行加固。桥体状况比较好的时候，就可以直接增加承载力较好的纵梁来和原梁一起来承载载荷，由于新旧梁的共同作用，原有梁的载荷就会大大减小，使得整个桥梁的强度有保障。
（5）桥面补强层加固。这种方法相对而言简单易操作，因此在实际工程中得到了较为广泛的应用，具体就是在梁顶上铺一层钢筋混凝土层，这通常会先凿掉原有的旧桥桥面，以保证新铺的混凝土层能和原桥体成为一个完整的整体。
（6）混凝土加固。可以在钢筋网受喷面上用喷射机械将混凝土混合料进行连续喷射，在凝结硬化后就可以形成稳定的钢筋混凝土，从而有效的增大桥梁的承载力。
3.3旧桥下部结构加固改造具体技术方法与措施
旧桥下部结构的加固没有上部改造那样普遍，如果是基础上出现的不足，如基础的承载力达不到要求或者是基础的埋深没有达到要求深度时，可以通过扩大基础来进行加固。如果是墩台基础的深度不足，或者是外力作用使得桩基础歪斜，则可以通过增补桩基来进行加固如果是墩台外部开裂或破损等状况，则可以直接对墩台进行加箍或是加护套来进行加固。还可以使用建挡土墙的方法来处理外力导致桥台歪斜的情况。
3.4旧桥表面架构加固改造具体技术方法与措施
桥面上出现的问题主要就是开裂和剥离等不良状况。对于钢筋混凝土桥而言，这会加剧桥体内钢筋的锈蚀速度和程度，从而大大减弱桥体得稳定性；对于石拱桥而言，桥面的开裂会导致桥面雨水的大量下渗，极大的增大了桥体内填料的含水量，影响桥体的稳定；再者就是桥面的凹凸不平会影响桥上车辆的运行状况，于此同时桥体自身还会因为震动而更加的不稳定。工程中，要根据桥体的实际环境状况，选择性的采用加固改造方法，对于年代久远且状况较差的旧桥，采取较为彻底的拆除修复，对于问题相对较小的，就可以相对简单的加铺沥青碎石层即可。
4旧桥加固管理分析
加强公路旧桥的管理，并进行维修和加固，使其处于正常的工作状态，充分发挥旧桥的作用，是公路管理的一项主要任务。
(1)对于经常过重车的路段，桥梁应进行重点检查和管理，收集原始档案材料，掌握其动态。
(2)在施工中注意抓重点、制约工程。
(3)重视加固工程中原始资料的收集和整理工作，为今后加固工程积累经验。
(4)充分调动基层单位的积极性，正确处理责、权、利的关系。
(5)应充分重视公路旧桥的管理工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。
(6)加大对大中型桥梁的维修、加固的力度，同时解决小型桥梁的小修保养。
5 结束语
旧桥的加固改造是桥梁工程中的重要组成部分，桥梁加固及技术改造的项目虽然不大，但施工的难度不亚于一座新桥，有时施工中需要解决的一些问题是新建桥不可能遇到的。随着交通事业的发展，桥梁加固理论及技术、方法不断完善，要求工程技术人员必须具有很高的技术水平和丰富的施工经验，对不同的桥梁应根据其不同的病害情况，采用不同的加固、改造方法，使之适应交通发展的需要，更好地为经济建设服务。
