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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-08-15浏览：30次
摘要：过去修建于各级公路上的桥梁，至今还在担负着日益增长的混合交通荷载及繁重的交通量。由于过去的设计荷载标准低，技术力量差，设计、施工管理落后，在设计上存在考虑不周的缺点，施工中也留下不同程度的缺陷。根据近年对超限运输桥梁及大中型桥梁的加固实践，本文介绍了公路旧桥各组成部分的加固方法。
主题词：公路，旧桥，加固，必要性论，方法
一、旧桥加固的必要性
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展，过去建于各级公路上的桥梁，负担着繁重的交通量。由于当时社会发展缓慢，缺乏前瞻和预见，桥梁投入运营使用之后，运营管理长期滞后，运营车辆长期普遍超载以及严重超载未得遏制，使得不少公路桥梁，在外界环境多年影响下，产生了各种不同程度的病害，如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻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使用状态。这种不良状态，除将使得桥梁的交通功能无法很好发挥外，有的已威胁到过往人车的安全，危旧桥问题已经成为公路管理部门必须关注的问题。
这些旧桥具有承受荷载等级低、使用年限已经久的特点，病害较多，按桥梁技术状况来评定大多属三类或四类桥梁。随着我国经济的大力发展和交通量不断增大，这些旧桥目前的荷载承载能力已远远不能满足现代公路运输的需求。因旧桥数量众多，若重新修建所需投入资金较大，同时也不现实。因此通过加固的方法，提高它的承载能力，确保交通运输安全是目前我们所面临的首要任务。
二、旧桥上部结构加固方法
2.1、桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋砼层，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。
2.2、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及拱桥拱肋的加固。
2.3、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砼，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。
2.4、粘贴钢板加固法
当交通量增加，主梁出现承载力不足或出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在砼结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载力的目的。
2.5、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，也兼有加宽作用。
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。
2.6、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，浇注或锚喷砼新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。
三、旧桥下部结构加固方法
3.1、扩大基础加固法
此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或砼刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。
3.2、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。
3.3、钢筋砼套箍或护套加固法
当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。
3.4、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墙，以抵御过大的土压力。
3.5、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。
四、旧桥加固的施工操作
1、塞缝灌浆
塞缝灌浆是一种综合普用的方法。它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。这种方法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。它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砼结构物，因为钢筋砼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。钢筋砼梁的裂缝较小，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。
2、上部加固改建
在调查研究旧桥的基础上，经过技术、经济比较，采用充分利用原桥进行拼宽，利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法，使其满足超限运输要求。
2.1、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。
如一孔石拱桥，右边部分于1940年修建，净跨9.2m，宽6.4m；左边部分于1966年拼宽修建，净跨8.0m，宽2.5m.经验算左边部分能够满足超重车通行，加固方案为在左边紧靠1966年修建的石拱桥拼宽3.4m，使其共同受力，供超限车辆通过。设计应考虑与原桥协调，则拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与1966年拼宽的石拱桥相同，荷载按超重车考虑。
2.2、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。
例如一孔5m、矢跨比为1/4的石拱桥，拱圈厚0.4m，拱上填土高度为0.2m，由于基础发生不均匀沉降，致使拱顶关门石下落1cm，两端头子石开裂。在确定加固方案时，考虑到拱上填土较薄，不能满足拱上加板的要求，因此采取拆除桥面铺装、石拱圈，并将原桥台起拱线以上部分的填土、侧墙拆除，然后加高桥台至设计标高，按超限荷载设计钢筋砼预制板的加固方法。如果拱上填土高度能满足加钢筋砼板的要求，可不拆除石拱圈，钢筋砼预制板的板底距拱顶的净距要求不小于5cm。采用以上两种方法加固的桥涵，通过试载及重车通行，经观察加固效果较好。
3、旧桥下部加固
3.1、采用钢筋砼框架加固桥台
对于跨径小、水流小的石拱桥，一般采用在桥跨内加钢筋砼框架进行加固。若尚在维持正常的交通运输的桥梁，台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担，框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中，取消了钢筋砼立柱，仅在桥台上凿出牛腿的位置，将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架，这不仅减少了工作量，而且施工方便。用这种方法加固的桥涵，经多次实地观察，使用效果良好。
3.2、基础加固
桥梁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，我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝，打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。
3.2.1、防治桥台基础冲刷
对于跨径小的桥梁，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号片石砼的方法进行加固，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。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。
3.2.2、扩大基础加固法
采用扩大基础进行加固：例如一孔建于60年的5m石拱桥，桥宽6.0m，78年用钢筋砼梁板在左、右两侧各拼宽3.0m，拼宽的3.0m中，一半作为行车道，另一半作为人行道。该桥三岔口岸左半部分桥台开裂，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号砼基础，新旧基础间采用锚固钢筋联系，使其共同受力。
《论公路旧桥的加固的必要性及措施》
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文章名称： 论公路旧桥的加固的必要性及措施
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