不中断通行条件下公路桥梁加固技术研究

巫容初

福建省龙岩市连城县交通局，福建 连城 366200

不中断通行条件下公路桥梁加固技术研究

巫容初

福建省龙岩市连城县交通局，福建 连城 366200

我国的国民经济的发展，带动了交通运输业的发展，交通量的增大以及交通工具的超载现象使运营多年的桥梁结构会出现许多病害，影响了结构的安全性，所以要进行桥梁的加固。本文分析了在不中断公路通行条件的前提下进行桥梁加固的技术方案以及加固效果的验证，最后对桥梁加固技术进行了总结。

公路桥梁；加固；不中断通行

桥梁建成之后，经过多年的运营会受到交通荷载和自然环境的双重影响，出现各种病害，使桥梁的承载力和使用寿命降低，使结构的各项性能达不到道路运输的需要。我国进行桥梁的大规模建设是近二三十年的事情，但是由于设计、施工和维护等方面的问题，桥梁在运营过程中不堪重负，没有达到设计规定的使用寿命就开始出现病害，出现了结构和功能上的各种缺陷，如混凝土开裂剥落、钢筋的生锈腐蚀等，如果重建这些桥梁，会加大资金的投入，建设周期长，还容易影响交通的正常运转。

1 公路桥梁存在的常见病害

（1）预应力空心板底面纵向出现裂缝

这种情况下裂缝主要分布在空心板底面的中间及两旁，裂缝位置一般会位于预应力钢筋的部位，裂缝会沿预应力钢筋分布，有时会是纵向通长裂缝，有时会是断续的通长裂缝。

（2）T梁翼板底面纵向裂缝

这种情况下裂缝分布在翼板和腹板的交接部件或者翼板底面的中央，会顺着桥梁方向纵向分布。

（3）T梁腹板竖向裂缝

这种情况下裂缝分布在T梁腹板的侧面，有时会延伸到T梁的底面和翼板，从1/4桥跨部位至3/4桥跨部位都有可能产生裂缝，在支点附近的是斜向裂缝，在桥跨中间位置的是竖向裂缝，在桥底面及翼板附近的是横向裂缝。

（4）连续箱梁的裂缝

连续箱梁的裂缝主要主要是翼板底面、箱梁底面的横向裂缝以及箱梁腹板处的竖向裂缝。还会出现沿预应力方向的纵向裂缝。

（5）钢筋锈蚀

钢筋发生锈蚀，锈蚀部分可由原来的体积扩大到锈蚀之后的10余倍，膨胀之后对周围的混凝土形成挤压，使混凝土开裂剥落，使截面的尺寸缩小，使桥梁结构的承载力减弱。同时锈蚀之后结构的表面会有锈迹，也会影响结构的美观

（6）墩台基础病害

桥梁的墩台基础经过长期的使用，要承受上部结构的荷载，而且现在运输工具的超载现象严重，使墩台的压力更大，还会受到自然力的影响，如风力、洪水、冰冻等外力。墩台基础因为受到这么多的重荷载，自然会出现桥梁的开裂变形等。

2 公路桥梁加固的原因

（1）进行桥梁结构设计时规定的荷载标准偏低，承载能力严重不足

桥梁在建造时的设计标准偏低，已经不能满足高速经济发展的要求以及由此带来的公路运输业的发展。交通量越来越大，要求公路要有匹配的荷载等级，否则就会不堪重负，出现病害。现在绝大多数公路桥梁处于病态的工作状态，非常需要进行加固改造。要根据交通运输量的实际情况提高结构设计的荷载标准。

（2）桥梁不适应通行能力的需要

不满足通行能力的需要主要表现在：桥面的宽度太窄；桥梁平面的线形、纵断面的线形标准偏低；桥面上的通车净空或桥下的通车净空也不足。在公路管线上的半永久性桥梁和临时性的桥梁数量太多，承载能力很低，无法抵抗自然灾难，也无法抵抗路面上运输量的日益增大。

（3）桥梁处于超负荷的使用状态

现在的公路桥梁设计，如果按照路线等级或者设计的荷载等级，也能基本满足运输的需求，但是有时由于一些原因会使桥梁的使用荷载远远超出设计荷载，使桥梁长期在沉重的超负荷状态下运营。

3 不中断通行条件下公路桥梁加固方法

（1）T型简支梁桥加固设计

简支T梁桥的其上部由数片T梁组成，分为两车道，梁体采用混凝土，Ⅱ级钢筋，会根据行驶车辆的不同载重量设计不同的荷载等级，荷载等级至少要保证达到公路Ⅱ级的要求。如果T型简支梁桥在使用过程中出现T梁正弯区段开裂等病害，可以采用增大截面的加固方法进行加固处理，这样处理是因为通过增加T梁的受拉钢筋面积，来承担桥梁的承载能力。在进行加固时在主梁的下缘增设马蹄并增加配筋量。

▲▲

由于是在不中断通行的情况下进行桥梁的加固，所以各种材料的参数指标必须与桥梁的各项指标相同。桥梁的最大挠度不能超过5mm；根据实际加固过程的情况，跨中的最大振动速度不得超过10mm/s，这样才能保证新浇筑的混凝土不被破坏，保证加固效果。

在不中断通行的条件下，车辆经过桥梁，车辆行驶的轨迹、车速等都是随机的，车辆行驶的速度对桥梁结构的震动作用也是不同的。在采用增大截面加固后，车辆的时速不宜超过30km/h。当车辆的轴载超过150KN时，被加固的简支T型梁桥在活载作用下的挠度为5mm，小于设计值，新浇筑的混凝土地的拉应力接近于混凝土的抗拉强度设计值，可以将车辆轴载150KN作为车辆限行的控制标准。

（2）中承式拱桥加固

中承式拱桥主桥为钢筋混凝土中承式吊杆拱，拱轴线型为悬链线，拱肋采用箱形截面，桥面以上拱肋为实体截面。随着车流量的不断增加，中承式拱桥由于结构设计的特点，钢架拱会出现偏位的现象，在跨中位置会更加严重，又加上早期施工质量较差，拱肋的整体外观较差，微变板有时也会出现开裂。所以出现上述情况下必须对桥梁进行维修加固。

对中承式拱桥的加固可以采用全截面外包法，在拱肋的上方和下方都扩大20cm、左右面都增大15cm的混凝土，拱桥处浇筑新的混凝土地，并在混凝土地的表面粘贴钢板，使其受力性能得到改观。在拱肋处加固时不宜使用大振动的机械，桥面下的拱腿加固完成后对纵梁进行拆除。如果拱肋全部加固完成，重新安装已经拆除的桥面。

加固完成后新增混凝土的拉应力要控制在抗拉强度以内，构件的振动速度不能太大，通过桥梁的轴载不要大于150KN，时速不能超过30km/h，冲击荷载对中承式拱桥加固后的动力反应有影响，所以最大动位移要比静载大1.8倍左右，要减少车辆通行时跳车对桥梁结构的不利影响。

4 结束语

不中断通行条件下公路桥梁加固技术要在不影响公路正常通行的前提下，对桥梁进行加固，所以在进行加固操作时，要充分考虑车辆行驶速度、通过桥梁的轴载、车辆的跳车等这些运输工具的因素对加固后的桥梁的影响。相信随着桥梁加固技术的成熟，这项研究技术会得到深入的发展。

；

[1]杜朝伟.在役桥梁结构检测鉴定与加固技术[M].郑州：黄河水利出版社，2013.

[2]龚赛群.我国公路桥梁加固技术研究与发展：2002-2011年[J].公路工程，2012，37（4）：191-196.