桥梁上部结构的加固与改造技术研究

游勇

在桥梁工程当中，运用合理的加固与改造技术，能够提升桥梁工程结构的可靠性，有效减少桥梁上部结构失稳现象的产生。对于桥梁上部结构工程中的施工人员来讲，在实际工作中，要结合桥梁上部结构特点，不断改进原有的加固与改造技术，进一步提高桥梁上部结构的施工质量。鉴于此，本文主要分析桥梁上部结构加固与改造技术的应用要点，从而推动我国桥梁工程能够更好的发展。

1 分析桥梁上部结构加固与改造技术的重要意义

通过分析桥梁上部结构加固与改造技术，能够帮助工程中的施工人员更好的掌握桥梁上部结构施工特点，提高桥梁工程的总体施工质量。伴随我国桥梁工程数量的不断增多，桥梁上部结构的承重越来越大，为了保证桥梁上部结构更加稳定，施工人员要详细分析外界环境因素，采取妥善的解决对策，从根本上减少桥梁上部结构失稳现象的产生，提高车辆的通行质量。

由于车流量的不断增多，桥梁上部结构的加固与改造工作已经引起人们的关注，想要更好的提升桥梁上部结构的承载能力，施工人员要根据车辆运行特点，采取合理的加固与改造技术，进一步提升车辆的行驶质量。例如，在某桥梁工程当中，通过对其上部结构进行科学加固，不仅能够减少车辆安全事故的发生，而且有效提升桥梁上部结构的稳定性。由于桥梁工程的施工规模比较大，桥梁上部结构的施工难度越来越大，运用妥善的加固与改造技术，能够简化桥梁上部结构，降低桥梁上部结构的施工难度[1]。

2 工程概况

某桥梁工程的桥面宽为12.5m，桥长度为30m，其上部结构为梁式简支结构，共分为3跨，每跨长度为10m，由于车流量的不断增多，施工人员需要对该桥梁上部结构进行科学的加固与改造，在满足车辆行驶要求的基础之上，提高桥梁上部结构的可靠性。在2016年，该桥梁工程中的施工人员对桥梁上部结构进行扩建，重点在原有桥梁的基础两端进行加宽处理，既在旧桥上部结构两侧新建两个平行桥，有效提升该桥梁上部结构的承载能力。

在该桥梁工程当中，路面沥青厚度大约为6cm左右，路面混凝土板的铺装厚度大约为20cm，桥梁混凝土行车道板的厚度为12cm左右，桥拱高度为10cm，主梁采用变截面T梁，长度为10.8m，高度为58cm，地面宽度为20cm，上翼缘宽度为32cm，高度为8cm。由于该桥梁工程的使用时间比较长，再加上桥梁工程上部结构的承载能力不断下降，使得桥梁主体结构的破损部位较多，降低桥梁上部结构的稳定性。因此，对该桥梁上部结构进行合理的加固与改造至关重要。

3 桥梁上部结构的加固与改造技术应用要点

3.1 桥面植筋加固法

在该桥梁工程当中，通过运用桥面植筋加固法，能够保证该桥梁上部结构的完整性，提高桥梁上部结构的承载能力。桥面植筋加固法的施工原理如下：施工人员需要在原有的桥梁顶部与桥面部位铺设一定厚度的钢筋混凝土，并在其内部植入一定数量的钢筋，提升该桥梁上部结构的抗剪能力，保证原有的混凝土结构与新浇筑的混凝土结构形成良好整体，保证工程主梁的高度得到有效提升，防止主梁出现截面变形[2]。

与传统的桥梁上部结构加固与改造技术相比，桥面植筋加固法的施工流程比较简单，对原有桥梁结构的影响较小，能够保证原有桥梁上部结构的承载能力得到有效提升。此外，由于桥面植筋加固法的施工流程比较方便，施工人员在实际施工中，可以将新老混凝土结构进行紧密相连，并在连接部位植入一定量的钢筋，不断缩短混凝土固化时间，提升混凝土的粘结力。植筋粘结剂属于环保产品，对生态环境污染较小。

为了保证桥面植筋加固法在该桥梁工程中得到更好的应用，施工人员在施工过程中，需要注意一下几个问题：①对原有的旧桥面进行凿毛处理，利用凿毛电锤钻将桥面进行凿毛，并将桥面混凝土有效清理，混凝土内部的箍筋全部外露。②在凿毛的混凝土表面涂抹一定量的胶结剂，进一步提升混凝土的浇筑质量。③合理控制植筋孔径与深度，施工人员可以利用钢筋探测器对钢筋混凝土保护层进行探测，并结合钢筋的安装位置，采用电锤钻处理方式，在钻孔内部注入植筋胶，植入适量钢筋。

3.2 碳素纤维加固法

碳素纤维加固法主要分为两种，分别是碳纤维布加固与碳纤维板加固方法，将碳素纤维加固法应用到桥梁上部结构加固中，能够有效提升桥梁上部结构的稳固性，防止结构失稳现象的发生。与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土加固技术相比，碳素纤维加固法具有节省施工空间，施工流程简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。应用完碳素纤维加固法后，施工人员需要对桥梁上部结构进行检验，具体检验项目见表1。

表1 桥梁上部结构检验项目及要求

将碳素纤维加固法应用到桥梁上部结构加固工程中，能够有效提升桥梁上部结构的使用寿命。碳素纤维加固法的施工流程如下：①施工人员要将混凝土表面进行综合处理，并在混凝土表面涂抹一定量的底胶，将构件表面残缺面修补；②粘贴碳纤维，做好表面养护工作，科学配置找平材料；③配制底层树脂，提升工程结构的稳定性。

3.3 改变结构体系加固法

由于该桥梁工程上部结构梁为简支梁，施工人员可以采用改变结构体系加固法，在桥梁上部结构设置临时支撑，将原来的简支梁转变为多跨的连续梁，进一步提升桥梁上部结构的稳定性，保证该桥梁上部结构体系得到更好的改进。将原有的简支体系转变为连续受力体系，能够保证该桥梁工程上部结构的承载能力得到更好的提升，改进原有桥梁结构的受力体系，减小外界荷载对原有桥梁结构的影响。

除此之外，该桥梁工程中的施工人员也可以在上部结构部位设置加劲梁，有效提升主梁的承载力，保证原有桥梁上部结构更加可靠。在设置加劲梁的过程中，施工人员要结合原有加固体系的受力情况，进行合理的简化，保证桥梁上部结构更加可靠[4]。由于该桥梁上部结构具有一定的复杂性，各个结构之间的联系比较紧密，施工人员要结合上部结构的承载现状，将上部结构进行相应的分解，并准确计算桥梁上部结构的刚度与内力，结合主梁、次梁与跨强度，优化原有的桥梁上部结构。

将改变结构体系加固法应用到该桥梁工程中，能够有效防止桥梁上部结构出现较大裂缝。由于该桥梁上部结构的承载能力有限，一旦外界荷载较大，桥梁上部结构很容易出现裂缝，降低结构的耐久性[5]。通常情况下，桥梁上部结构的裂缝长度为50cm左右，通过运用改变结构体系加固法，能够有效减少桥梁上部结构斜裂缝的产生，防止新旧桥梁交接处出现大面积渗漏。

3.4 梁板桥粘钢加固法

由于该桥梁工程的底板开裂比较严重，桥梁上部结构中的纵筋与横筋会出现大面积腐蚀，通过运用梁板桥粘钢加固法，能够提高桥梁混凝土结构薄弱部位的施工强度，保证新旧混凝土结构更好的结合，形成一个更加稳定的整体。当该桥梁工程上部结构的蜂窝较多时，运用梁板桥粘钢加固法，能够有效提升上部结构混凝土浇筑质量[6]。

在应用梁板桥粘钢加固法的过程中，施工人员要结合该桥梁上部结构的尺寸，将化学锚栓全部伸入到旧桥梁高度较高部位，并在钢板粘结处进行合理的固定。为了保证梁板桥粘钢加固法在桥梁上部结构加固与改造中得到更好的应用，施工人员要做好J梁配筋工作，J梁配筋图见图1。

图1 J梁配筋图

4 结束语

综上，通过详细介绍桥面植筋加固法、主拱圈、拱肋增配筋加固法、改变结构体系加固法、梁板桥粘钢加固法，能够保证桥梁上部结构更加可靠，提升桥梁工程的总体效益。

[1]陈国栋，卢稳健.试析公路桥梁加固改造工程中的常用相关技术[J].城市道桥与防洪，2017（02）：110～113+14.

[2]李保龙.朔黄铁路某（8+16+8）m桥梁加固改造方案研究[J].铁道建筑，2016（04）：22～25+34.

[3]石秋君，佟嘉明，李东昇，臧晓秋，姜文超.新型速度锁定装置在铁路桥梁加固改造中的应用[J].铁道建筑，2015（10）：76～79.

[4]刘海宽，张会礼，肜辉，王统宁.河南省王兰高速独柱墩桥梁抗倾覆验算与加固改造[J].工程抗震与加固改造，2015，37（05）：87～90.

[5]文迪.浅议FRP材料在危旧桥梁加固改造工程中的应用[J].内蒙古科技与经济，2014（18）：88～89.

[6]张欣艳，易菁，邢康宁.桥梁改造加固机理分析及桥梁改造加固的内容与方法探究[J].公路工程，2014，39（04）：90～94.