浅析危桥加固改造技术
2015-08-26
前言：
由于经济发展的需要，我国车流量的不断增加，车辆吨位的大幅度增长，这就对桥梁通行能力和承载能力提出了更高、更新的要求。而早期建设的许多桥梁开始发生不同程度的老化、裂缝、破损等现象，承载能力逐步下降，危桥逐步增多，如果不进行加固补强、改造，将严重影响车辆的安全运行和人民群众的生命财产安全。这就需要采取一些措施来处理，对危桥加固补强、改造技术，合理确定加固补强、改造方案，恢复、提高旧桥原有的承载能力，延长旧桥的使用寿命。
一、危桥加固的程序
(1)方案选择。由于桥梁属于公共建筑的范畴，当危桥出现时，政府部门中的行业主管部门首先要考虑的便是公共交通安全问题，因此对于危桥处理的第一步就是评估该桥梁对公共交通影响的严重性、范围及时间等。危桥的加固一般都要全桥封闭以保证公共交通的安全，但要决定怎么封闭封多久则必须建立在完善的加固方案设计上，加固设计要符合“安全、合理、可行、经济”的原则。“安全”，即要克服桥梁所检测出来的病害，并能满足正常使用荷载标准；“合理”，即受力途径明确，简单直接针对病害；“可行”，即施工工艺具有较强的实施性和可控性；“经济”，即最大限度地将工程造价控制住，将好钢用在刀刃上；加固方案要考虑多种，并综合进行比选，以达到总体目标。
(2)施工。施工是危桥加固的重要一环，首先耍对设计方案全部消化吸收，明确加固的总体目标及设计意图：第二则要制定详细的施工组织方案，包括交通方案、水上管制方案、各单位工程施工组织设计、关键环节处理，第三步则是组织实施、人员、机械设备配备、材料供应等等。
(3)检测。在桥梁加固完成后，要对加固后的桥梁进行评价，通常的方法即是做静动载试验，对照桥梁设计荷载的标准，由质量监督部门作出一个综合评价，然后交通主管部门依据评价意见确定交通通行方案。
桥梁检查和荷载试验评定技术是危桥检测技术的两个主要内容。通过对桥梁的技术状况、缺陷和损伤进行全面、细致、深入地现场检查，查明缺陷或潜在缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势，弄清原因，分析、评价缺陷和损伤对桥梁质量及承载能力产生的影响，并为桥梁加固和改造设计提供具体技术资料。在工程实践中，还经常采用实桥荷载试验来评定旧危桥的承载能力和安全度，并由此制定加固或改建方案，特别是对于那些缺乏原始设计资料和图纸的旧危桥，用荷载试验方法来确定能否提高承载能力是切实可行的方法。
荷载试验评定是对桥梁结构物进行直接加载测试的一项科学试验工作，可直接了解桥梁在试验荷载作用下的实际工作状态及一些理论上无法考虑的因素。在检查、检测的基础上，对旧危桥工程现状、承载能力做出正确的评价，这是旧危桥加固、改造工作的重要环节之一。旧危桥评价一般包括使用功能、结构承载力和使用价值等三个方面的内容。如果对旧危桥加固、改造加以利用的总效益大于建新桥的总效益时，则认为对旧桥进行加固、改造利用是必要的、可行的，然后提出评价报告，申请列入旧危桥加固、改造工程计划，以利于提高效益，发展公路运营，节约造价。
二、梁桥加固改造的几种方法
1、加大混凝土截面和增加主筋
（1）增大T形梁的梁肋下部并加设主筋。在近支座处将加设的主筋弯起与原梁主筋焊牢，为保证新、老混凝土可靠粘结，仍应将原梁混凝土凿毛、洗净、且隔一定距离将主筋凿露，以锚固筋与新设主筋焊接， 然后用悬挂模板浇注肋下加大部分的混凝土。
（2）增焊主筋。当桥下净空受限制，可在梁底原主筋处增焊主筋，以提高梁的承载力。
（3）加厚桥面板。拆除厚桥面铺装层，在桥面板上铺一层钢筋网，再浇一层比原铺装层厚的新混凝土。
2、桥面铺装层的加固
桥面铺装层开裂或剥离等病害，对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀，减弱危桥的横向整体性；对于石拱桥，由于桥面雨水下渗，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出现渗水现象等：同时由于桥面铺装层的破损，引起桥面平整度差，车辆通行时，使危桥产生震动，对危桥产生不利影响，同时又加重了桥面铺装层的病害。根据危桥的具体情况，采用不同的加固方法，对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。
3、变更结构体系
（1）变多跨简支梁为多跨连续梁。目的是降低单跨简支梁的跨中正弯矩，虽产生梁桥端负弯矩，但可在梁端凿开桥面（主筋露出），在梁顶增设承受负弯矩的主筋（根数和直径由计算确定）。以带有加筋板的新支座代替两个旧支座，浇注梁端混凝土和桥面铺装。
（2）加设人字撑。对钢筋混凝土T形梁桥（其它梁板桥也可），肋底设人字斜撑， 增加两个支点，梁中内力即起变化，有利于提高梁的承载能力。但支点的位置要按内力调整的要求由计算确定。
4、塞缝灌浆
塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、 环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在危桥病害中较为普遍，产生裂缝的原因很多，也很复杂。结构物一旦出现裂缝，其受力截面发生应力重分布，也就意味着受力有效截面变小，结构应力增大，承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。塞缝灌浆一般用于处理危桥上、下部结构裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等，具体采用哪一种。应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥(砂)浆造价低、效果好。部分石拱桥的桥台、拱圈开裂，而又受地形、排水或工期的限制不能搭架的情况．除对裂缝进行压浆处理外．可采用与隧道的初期支护类似的办法．在桥台的前墙、拱圈上设置锚杆、挂钢筋网。然后再喷射混凝土。
5、桥梁基础加固
危桥基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷危桥引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。危桥地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。对于跨径较小的危桥，由于河水改道，洪水直接冲刷桥台基础，导致基础冲空甚至掉脚，可采取在桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固，铺砌厚度为30cm，铺砌两端设置截水墙，截水墙的深度为1m，宽度为0．6m。采用该法共加固桥涵8座。对于危桥上游河床变迁、水流改道，洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道。导致桥台基础冲空、引道被毁的危桥，采取在危桥上游适当位置设置丁坝等调治构造物，将河水导入主河道。
四、施工保证措施
(1)加固方案的实施需要有一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺上也应有比较高的要求。
(2)危桥是一个已存在的现实桥梁，并已有严重的病害，因此，确保施工安全是保证项目施工的前提。一方面是施工顺序对危桥的影响，
(3)加固施工工艺是保证方案实施的技术环节，其技术指标与新建桥梁有较大不同。应根据工程实际特点采用不同的工艺，如基础处理，由于受桥梁上部构造的影响，桩架及振动锤都要进行改进，浇注混凝土也同样如此，局部甚至还用人工辅助浇注，这些工艺增加了工程难度和造价。
结束语：
总之，危桥对于车辆的安全运行和人民群众的生命财产安全造成很大影响，所以，进行加固改造非常有必要。而危桥的改造加固必须以现场调研情况为基础，参照桥梁的设计和施工资料，结合自然环境，准确分析桥梁病害的成因，制定科学合理的改造加固措施，同时， 还要积极引进和开发旧危桥加固改造的先进技术、材料和设备，加强对这些桥梁的检测、加固和维修，使危桥仍可能长期地发挥作用。
