浅谈公路桥梁的加固
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摘要：本文是结合笔者多年工作经验，主要对桥梁加固的意义和桥梁加固的方法进行了简要分析和探讨。
关键词：公路桥梁；桥梁加固
桥梁是公路的重要组成部分，随着经济的发展，交通量增大，行车密度及车辆载重越来越大，尤其是拖挂运输、集装箱运输、个体户载重货物运输等重型车辆日益巨增，特种工程车如矿山运载车、大型平板车亦不时出现，使公路桥梁载重等级发生了变化。一些公路桥梁耐久性差、年久老化，如砖拱桥等；一些公路桥梁由于早年设计的指导思想注重于节省材料，致使断面单薄，安全度低，如双曲拱等；一些近年修建的桥梁，因设计失当或者施工质量差，破损现象日趋严重。这些桥梁一旦出现结构破坏，将直接造成整条路线的运输堵塞或中断，甚至威胁到过往人车的安全，可见，公路桥梁的维修与加固工作已经显得尤为重要。桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性。
一、桥梁加固的原因
（一）加固目的
1．增加桥面宽度，提高交通运行能力。
2．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，特别是大型重型车的与日俱增，对于提高技术标准和承载力，在旧桥加固与维修中成为首要考虑的因素。
（二）加固原因
1．设计方面。桥面板板端刚度不足；伸缩缝装置本身刚度不足；伸缩装置锚固构件强度不足；过大的伸缩量；后浇筑填料选择有误；伸缩量计算有误等。
2．施工方面。桥面板间伸缩间距的施工误差；后浇筑料的管理不良；伸缩装置安装不好；桥面板浇筑不良；支承台没做好等。
3．其他因素。车辆荷载及频率加大；桥面板老化；后浇筑填料老化；桥头前后桥面凸凹不平；桥面清扫不彻底；支座、桥墩异常；灾害事态发生。
二、桥梁加固中存在的问题
（一）加固施工难度大
已通车的桥梁有现实的交通需要，因为要在不中断交通的情况下进行加固，所以加固时有交通干扰；加固的原则一般必须利用原有结构进行，只能在原有结构上做文章，所以有结构形式的限制；凡是要加固的桥梁，多半是危桥，结构已处在不利状态，有的还岌岌可危，施工中对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录，结构内部情况不详，现有的受力情况不一样，很难确定其结构极限，这给旧桥的加固带来了风险：在新老结构的结合处，包含新老结构体系的变化和过渡，因此存在着一定的难度。
（二）加固测量工作难度大
检测工作除了要求检测人员要具备深厚的桥梁专业理论知识，还要有一定的专业检测工具及仪器。
（三）加固设计的技术要求高
由于旧桥加固方案的设计，工作量大，收费低，一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任务，业主单位通常也更愿意废弃旧桥另修新桥。加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识，确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度，及其结构状态和内力大小程度，这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。因此，在加固方案的设计和处理方面，要有一定施工经验的专业队伍，才能保证在做预算时，计算出相应的定额，把握好工、料、机的消耗，控制好新型材料选用的价格。
三、桥梁的加固
桥梁经过技术状况评定及承载能力鉴定，确认经过加固才能满足结构安全和正常使用要求的，必须进行加固，加固时应尽可能不损伤原结构，避免不必要的拆除及更换，防止加固中造成新的结构损伤和病害，而因特殊环境（高温、冻融、腐蚀等）造成的桥梁结构病害，加固设计应采用针对性的处置措施。
（一）桥梁检查
为了解桥梁的实际状况，及时发现桥梁结构的病害，就必须对桥梁进行检查。桥梁结构的检查是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。检查桥梁结构的目的在于随时掌握结构的技术状况和安全状态，总结设计、施工、使用和维修的经验和教训，检定现有桥梁的承载能力和通行能力，指导对桥梁的正确使用、管理与维修等。通过检查，还可了解桥梁实际受力状态，判断结构的安全承载能力和使用条件。对桥梁进行检查，必须配备必要的检查人员，这些人员中的一部分，应当具备桥梁专业知识、有一定的实践经验，并对管辖范围桥梁的病害历史有所了解和记忆（这就需要有精干的维修队伍，而不是临时拼凑的人员），也必须在桥梁上安设固定及活动的检查设备，检查人员还应当携带必要的观察仪表。桥梁检查的种类分为经常性检查、定期检查和特殊检查三种。
（二）桥梁的一般加固方法
1．塞缝的灌浆。一般用于处理桥梁上、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。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好。环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。
2．上部结构的改建。充分利用原桥进行拼宽，利用桥台拱式结构改为板式结构的加固方法。拼宽原桥，对验算不能满足超限运输要求的旧桥，经技术经济比较后，按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁，以确保超限运输安全。利用原桥台改拱式结构为板式结构，对于小跨径石拱桥，由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降，致使拱圈开裂，降低承载能力，可采用此方法。
3．下部结构加固。桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，水流不大的石拱桥，采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
4．基础加固。对于跨径较小的桥梁，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号片时混凝土的方法进行加固，铺砌厚度为3 0 cm，铺砌两端设置截水墙，截水墙的深度为1m，宽度为0.6m，采用该法可加固桥涵。对于桥梁上游河床变迁、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，引道被毁的桥梁，采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物，将河水导入主河道。
5．桥面铺装层的加固。桥面铺装层开裂或剥离等病害，对钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀，减弱桥梁的横向整体性；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，使桥梁产生振动，对桥梁产生不利影响，同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况，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。而对于病害较轻、使用年限短，且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害，在不降低设计荷载标准的前提下采用加铺沥青碎石层的铺装层方案。
四、结束语
在旧桥加固改造中，应依据所要加固桥梁的自身情况，充分考虑各种因素，因地制宜，因桥而定。无论采用何种方法，加固后均要满足加固的目的和意图，同时应考虑合理的经济造价。总结经验，推广加固技术，使旧桥尽可能发挥作用，让有限的资金发挥更大的效益，使桥梁建设真正步入“建养并重”的可持续发展道路。为确保公路运输的安全，应充分重视公路旧桥的管理工作，使其保持良好的工作状态。
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