浅谈公路旧桥的加固
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【摘要】随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展，各级公路上的桥梁，负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。根据以前公路桥的建设特点，提出了维修加固公路桥的几种方法。
【关键词】桥梁； 加固；方法
Abstract: Along with the social economy and transportation business fast development, on the highway bridge at various levels, the burden is heavy traffic loads and the heavy traffic. According to the characteristics of the construction of the road before, and puts forward several methods of road maintenance and reinforcement.
Key words: bridge; reinforcement; methods
中图分类号：U418.8 文献标识码：A文章编号：
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展，过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁，负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于历史的种种原因，如建桥当时的资金紧缺，设计荷载及泄洪标准偏低，技术力量的缺乏，设计、施工管理的粗放，设计、施工技术水平较低和设备、手段、材料的落后，以致在设计上或多或少存在考虑不周的缺点，施工也留下大小不同的缺陷。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下，使得为数众多的农用、公路及城市桥梁，发生了各种大大小小的病害，如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋锈蚀、墩台断裂位移、挡土墙倾斜错位、以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等，已经破坏了桥梁的正常良好状态。这种不良状态，除将大大缩短桥梁的使用寿命之外，有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥，成了政府、管理部门和人民群众关注、担心的大事。
这些桥梁具有荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析，大多数桥梁是三不知：1、不知基底地质；2、不知基础深度；3、不知隐蔽部分的尺寸。从桥梁技术状况分析，由于河床屡遭洪水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台基础外露、冲空，产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂；有的桥梁由于桥台较高，受行车及台后土压力的作用，桥台出现开裂等病害；桥面混凝土铺装层由于使用时间长加之重车作用，导致开裂、剥落等病害。按桥梁技术状况来评定大多属三类桥梁。
随着国民经济的发展和重点工程的建设，目前公路桥梁所承受的负荷有3个特点：1、交通量不断增大；2、重型车辆增加及超载现象严重；3、超限运输的出现和增加。按现在桥梁和运输状况，桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。
下面按桥梁的组成部分介绍桥梁的加固方法。
一、旧桥上部结构加固技术
（一）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、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
（二）增大截面和配筋加固法
当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增大配筋、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强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥拱肋的加固。
（三）锚喷砼加固法借助高速喷射机械，将新砼混合料连续的喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化面形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。
（四）增设纵梁加固法在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，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力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时，则兼有加宽作用。
为保证新旧砼能够共同作用，必须注意做好新旧梁之间的横向连接。
（五）拱圈增设套拱加固法在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇注或锚喷混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。
二、旧桥下部结构加固技术
（一）扩大基础加固法
此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。
（二）增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层时，墩台发生沉陷；对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是：在桩式基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。
（三）桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡土墙，以抵御过大的土压力。
（四）墩台拓宽加固法利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。
三、旧桥加固的常用方法
（一）塞缝灌浆是一种综合普用的方法。
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。裂缝在桥梁病害中较为普遍，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来状态。塞缝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。塞缝灌浆的通常做法是：先用1∶1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6～8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0.6～1.0m，缝小处孔距为0.4～0.6m.待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于0.2mm的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为0.25～0.30m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。
（二）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，可采用此办法，使其满足超限运输要求。
（三）旧桥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，对于跨径较小，水流不大的石拱桥，可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。由于桥台太高，在行车和土压力的共同作用下，使两岸桥台和靠岸拱脚开裂。
由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，可采取对河床用打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。
采用扩大基础进行加固，具体做法：例如一座桥左半部分桥台开裂，裂缝为上宽下窄，经分析此病害系地基软弱所至，经调查，此处原是深水塘，为减小基底应力，采用扩大基础进行加固，具体做法：1、挖除桥台前的淤泥，深度与原基础高度相同；
2、在基底打入4m长的木桩，木桩按梅花型布置；
3、在木桩顶铺垫25cm厚的碎石；
4、浇筑20号混凝土基础，新旧基础间采用锚固钢筋联系，使其共同受力。
（四）桥面铺装层的加固施工（沥青或水泥砼）
首先，清除或刨洗桥梁旧铺装层。在清除过程中注意处理的、厚度等。在使用机械清除时，尤其注意不得损坏旧桥的预制梁板、伸缩缝等构造。
其次，认真清洗旧桥面。对已经刨洗完毕的旧桥铺装层及时外运，用人工清扫废旧料，用高压水冲洗梁板顶面，使之清洁并干燥。
再次，重铺新桥面：
水泥混凝土桥面铺装在浇筑混凝土的强度达到设计等级后，才可开放交通，其车辆荷载不得大于设计荷载。
沥青混凝土桥面铺装应待摊铺的混合料完全自然冷却，其表面温度低于50℃后，方可开放交通。需要提早开放交通时，可洒水冷却降温。
伸缩装置安装完毕，预留槽浇筑的混凝土强度达到设计强度后，方可开放。
旧桥加固，提高旧桥的承载能力，确保交通运输的安全是目前和今后面临的艰巨任务。
作者简介：李忠仁（1963—），男，山东陵县人，工程师 主要从事水利工程施工管理工作。