浅谈公路桥梁的加固与改造技术
2015-08-17
1、桥梁常见的缺陷
（1）承载能力不足。一是桥梁设计荷载偏低。随着经济建设发展的需要，车辆荷载等级不断提高，重车、超重车辆增多，显然许多旧桥已力不从心。二是施工原因，主要表现在：材料质量问题、施工质量问题、施工中的质量事故。三是外界因素，车流量加大、重车增多；交通碰撞事故；地震、洪水的破坏；环境恶劣、化学腐蚀造成桥梁基础破坏，周边出现不均匀沉降等，都会对桥梁产生损坏。此外，还有结构不合理、计算错误、施工图不完善等设计原因。（2）裂缝。裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害，而桥梁的病害往往是从裂缝开始；裂缝是桥梁结构变形的结果，是桥梁状况的外在表现。一是裂缝产生原因。构件在受约束的条件下，自然变形受到一定的阻力，在这种阻力强迫下会产生强迫变形。经过对结构构件分析可以得知，只有当强迫变形足够大时，才引起结构产生裂缝。二是裂缝类型。裂缝形式多种多样，大致归纳为：表面裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝、纵向裂缝、横向裂缝等。对于桥梁墩台，除了裂缝之外，常见的缺陷及病害还有来自船只、漂流物的碰撞下，或跨线桥墩遭到车辆撞击，墩台会产生局部破坏，墩台混凝土发生剥离或剥落，受到水、海水、工业废水、废气、酸、碱等作用，产生剥落、钢筋锈蚀等病害，砖石桥台的勾缝脱落，砌体表面麻面等。天然地基上的浅基础埋置深度浅，易受冲刷、掏空，基础置于风化石层上，风化部分未处理好，经流水的冲刷、掏空、悬空等病害。
2、 桥梁加固与技术改造中的几个问题
（1）整治。对桥梁(不影响桥梁受力的构件部位)常见的缺损和缺陷进行整治和处理。例如，桥面铺装层、伸缩缝装置、防水设施、轻微的结构破损等常规维护和修复工作。桥面铺装要抵抗车辆的冲击而产生磨耗和剪切变形，防止雨水、日照等气候作用，防止其他重物直接冲击，保护桥梁防止老化，延长使用年限。一旦桥面铺装遭到损坏，就会使车辆在桥上行驶颠簸、跳车，雨天时桥面积水，下渗，不但影响交通安全，还会大大加重车辆对桥梁上部主要承重构件的冲击力和破坏，严重时会对构件造成很大损坏，使主梁或拱圈等构件直接产生裂缝，因此，公路养护部门应加强对桥面的养护，及时疏通泄水孔和铺补桥面损坏层。（2）维修。对常见的桥梁进行正常的维护和修缮工作，例如，常规的排、防水设施的检修，桥面异常物处理，破损栏杆的维修，伸缩缝的清理，支座防护与防锈等。（3）桥梁加固与技术改造对桥梁进行补强，对结构性能进行改善，以达到提高桥梁承载能力和通行能力，目的在于延长桥梁的使用寿命，适应现代交通运输的要求。
3、 桥梁加固改造的技术途径
（1）加强薄弱构件。对于桥梁上有严重缺陷的部位，或者因需要通行重型车辆，对于不能满足承载要求的薄弱构件，例如，梁式桥的跨中梁段、支座部位、承受负弯矩的部位；拱桥的拱顶、拱脚、拱跨部位，以及其他变截面处等，应采用措施进行补强。在桥梁结构中的薄弱处，一般处于承受拉力范围内，受压区里则比较少。对于薄弱处的处理方法，往往采用喷射砼，粘贴钢板或钢筋，加大主梁或主拱圈的截面，以达到增加主梁或主拱圈的强度，以及采用高标号砼，或环氧砼砂浆封填裂缝；增设预应力钢筋或粘贴附加构件的办法进行处理。（2）减轻恒载。减轻桥梁上部构件的恒载，可以改善原桥梁的受力状态，提高桥梁的承载能力，特别是在桥梁基础承载力受到限制，不能满足加固上部结构和提高活载承载能力时，以减轻桥梁恒载的办法来提高承载活载的能力是一种经济有效的措施。例如更换拱上填料的办法，提高拱桥承载力的效果十分显著。（3）增加铺助构件。由于桥梁承载力不足，或因为某种原因致使桥梁遭受破损时，可以在原有的结构上增加新的受力构件。（4）改变结构体
系。主要体现在根据桥梁的实际状况，采用梁式结构改为拱式结构；拱式结构改为梁式结构；简支梁改为连续梁；单跨结构改为多跨结构；增加支点；铰接支撑改为刚性连接等，通过这些手段达到改善结构薄弱处的受力状态，提高桥梁整体承载能力的目的。（5）加固桥墩、台及基础。有相当一批桥梁的缺陷是由桥梁的墩台和基础问题所引起的，因此需要处理。通常采用的办法是对桥梁的墩、台采用钢筋砼套箍技术，用钢筋砼杆和钢筋拉杆措施加外部预应力来调整；还可结合桥梁结构的调整采用顶推法措施进行处理。
总之，公路运输对桥梁的通过能力和承载能力要求越来越高，原有的公路桥梁负荷日趋加重，随之桥梁病害发展加剧,我们应结合桥梁的技术状况，既要重视对不适应的桥梁进行加固或改建，提高其承载能力和通行能力，又要加强对桥梁的日常养护，使之处于正常使用状态，以促进当地经济发展和社会和谐。
