市政路桥加固与改造设计要点

黄志刚

（南昌市新建区城乡规划设计院，南昌 330100）

1 引言

社会经济快速发展，交通运输对于维持社会各行各业良好运转有着重要的意义，由于车辆频繁出现多种超载因素，给城市的交通运输带来了更大的压力。在这样的情况下，需要不断对路桥工程设计要素进行分析，并找到有效的加固措施，在提高路桥工程施工质量的同时，增加工程使用的安全性和长久性。

2 当前市政路桥中存在的问题分析

2.1 路桥裂缝问题

随着路桥工程投入使用时间的延伸，以及车辆超载现象频繁发生等因素，路桥工程会逐渐出现裂缝问题，这也是大多数路桥工程都会遇到的情况。这些裂缝如不及时加以处理，任其长期发展，则会对路桥的结构安全造成很大影响，从而影响路桥的使用功能。造成路桥工程裂缝出现的原因有很多，比如：道路和桥梁的不均匀沉降、车辆超载以及施工质量等各种原因，并且每一道裂缝都能或多或少让工程受到损害。当路桥工程出现比较严重的裂缝问题时，裂缝会随着路桥结构的受损逐步发展成网状的裂缝，这样会给路桥工程实际的使用过程带来严重影响，导致车辆的行驶过程充满安全隐患，无法保证人们的人身安全。同时，裂缝还会对路桥工程的内部结构钢筋产生破坏，导致工程整体的结构遭到破坏，从而影响工程使用的寿命【1】。由此可见，如果不能及时处理路桥工程中出现的裂缝问题，那将会对社会和人们生活带来严重的危害。

2.2 混凝土毛细孔隙与内部气泡问题

混凝土是路桥工程施工过程中必不可少的组成部分，混凝土浇筑时,如果无法保证均匀搅拌以及振捣密实，就会在结构的内部产生大量的气体，这些气体会逐渐转变成毛细管孔隙或者是内部的气泡，从而让一些空气和液体更容易往混凝土的内部渗透。长此以往，会给混凝土的内部结构造成不可估量的破坏，降低了路桥工程整体的强度。

2.3 地面剥蚀和地基下降

随着交通运输工程的不断发展，路桥工程的负载能力增大，在自然侵害和外力作用下，路桥工程的结构发生了变化，很多地基因为负载过重，逐渐出现地基下沉的情况。同时，因为路桥工程长期受到超载的压力、汽车的碰撞和雨水的侵蚀等各种外力作用，导致路桥的表面容易出现蜂窝孔、露石等现象，如果不能及时处理这些问题，那么，发生剥蚀的部位就会越来越大，进而严重破坏市政路桥工程的结构，不仅影响了工程的使用性能，还降低了其使用的寿命【2】。

3 市政路桥加固改造设计的技术要点

3.1 加强地基处理

3.1.1 深层搅拌

采取深层搅拌的方式对地基进行加固处理，通常采用水泥固化剂或者是浆料为原料，搅拌时还可以对搅拌装置进行辅助。比如，在对桥台台后路基工程进行加固改造的过程中，需要利用机械搅拌机上的叶片对原材料进行搅拌，同时仔细清除掉无关的物质，从而让软土地基向具有更好性能的复合型地基进行转化，极大地提高了桥头软土地基原有的承载能力，最大限度地降低了路面发生不均匀沉降等问题，有效增强了路边坡稳定性能，避免桥头出现跳车的情况【3】。

3.1.2 砂桩加固

利用砂桩加固的方法来对路基的软土地基进行加固处理，适用的场所大多是杂填土和砂土等环境中。可以采取置换地基土或者是竖向排水等方式来对地基进行有效加固，在实际的施工操作过程中，后期的沉降量会逐渐减少。同时，可以与附近作业的实际情况相结合，并采取辅助预压或者是超压等科学的方法来有效提高地基的强度，从而让地基的稳定性得到更好的保障。

3.2 截面加固法

当桥梁工程的结构出现承载能力不足或者强度受限的时候，需要对路桥工程的钢筋混凝土结构进行有效加固。在增加截面的过程中，可以适当地加厚桥面板或者增加主梁的宽度与高度，对截面进行加固的方法比较简单，适用于一些跨度比较小的市政路桥工程。采用截面加固法来对路桥工程进行加固改造，可以很好地提高工程的承载能力与相关强度【4】。同时，在使用这种方法的过程中，需要综合考虑单体支撑桥墩能够承载的作用力相关标准，并了解工程的主梁跨度与厚度。除此之外，与桥梁所设计的承载力实际情况进行有效结合，从而让截面的厚度和宽度得到更合理的增加，如果盲目增加，则会因为桥梁恒载的增加而使桥梁所具有的承载力强度降低。

3.3 抗拉补强材料粘贴加固法

在路桥工程营运中，如果出现交通流量超过既定限度，就会导致桥梁工程的主梁承载力不够。在这种情况下，可以合理利用锚栓或者是黏结剂，使用钢板与具有高强复合能力的碳纤维，对桥体结构中的一些受力和薄弱部位进行有效的粘贴锚固，进而可以与桥体进行更好的结合。换句话说，就是用钢板或碳纤维材料来替代以往的钢筋材料，在一定程度上可以提高主梁的承载能力。采用这种方法进行施工不会破坏路桥工程的原有结构，并且施工简单、工期较短、质量容易得到控制。

3.4 抗震加固技术

所谓的抗震加固技术，主要是在地震发生之前对相关的路桥工程进行加固改造处理，能够有效防止工程构造发生脱落、冲刷以及液化等情况。对于不同的震害状况而言，可以有相应的加固技术措施。第一，就路桥工程的上部结构以及桥梁脱落等情况来说，可以采取隔离或消减震害的措施，在支座、桥梁的主体和墩台之间连接处增强结构的柔性与阻尼，从而有效降低桥梁工程对于地震所产生的反应，再利用地震所产生的强大作用力，给桥墩的弹塑性带来形变，可以在一定程度上减少地震能量，进而实现降低震害的目标【5】。同时，在梁端、伸缩缝等上部的接缝部位安装连梁、拉杆或者是挡块等装置，来减少发生落梁震害的概率。

除此之外，就支座与支撑连接处发生的震害而言，现如今使用的方法是将支撑面宽度增加，以及在相邻简支梁间增添进行纵向约束的装置。对于下部结构处发生的震害来说，可以通过进行延性的设计来有效提高桥梁结构的抗弯延性和抗剪强度，尽可能减少因桥墩弯曲或剪切而造成的震害情况。就目前而言，对桥墩进行加固的技术包括截面加固、钢板加固和碳纤维加固等，对没有钢筋的混凝土路桥结构来说，很有可能会出现脆性破坏的现象，因此，需要在路桥结构上进行抗震加固，可以让混凝土衬套与钢板衬套的方法得到合理实施，并把衬套和既有的桥墩组成一个相对完整的整体。

4 结语

综上所述，随着社会科技水平的不断提高，各种新型的技术与工艺获得了更好的发展，而一些对路桥工程进行加固改造的新技术，因为具有高效、实用的特性而得到了广泛应用。这些技术不仅能够保障路桥工程的质量，还能够保持良好的工作效率，提高了工程使用寿命。因此，在进行市政路桥工程设计的过程中，需要重点对工程的加固改造要点进行分析，从而在一定程度上推动市政路桥工程的健康发展，并促进社会的可持续发展。