旧桥加固中桥面补强法的应用与分析

和 真

（中犇检测认证有限公司，河南 郑州 450000）

随着交通量和重型车辆的增加，桥面铺装的早期损坏已成为影响公路使用功能的发挥和诱发交通事故的原因之一。这不仅妨碍了正常交通，影响了桥面的美观，更容易造成交通事故，也给维修工作带来了很大困难。有些公路桥通车后不久桥面就发生损坏，严重影响了行车安全和舒适性，以及桥梁的使用寿命。为了使旧桥桥面的加固改造工作顺利开展，应采用行之有效的技术措施，防止一些不切合实际的做法，这就需要认真总结过去旧桥桥面加固的实践经验，认真研究旧桥桥面加固、维修技术，扎扎实实，对症下药。

1 桥面结构补强法的概述

桥面结构补强加固法主要适用于桥梁的桥面板结构或梁体承载能力不够，刚度显著不足，或者板、梁的铰缝横向传力效果不强等情况。由于考虑到自重的影响，结构补强层的总体厚度会受到限制，因此该加固方法更多地适用于中小跨径的桥梁结构。

桥面结构补强加固法将使梁体或桥面板的恒载增加，因此应先计算桥面增加厚度后是否能够提高桥梁的承载能力，如果桥梁结构恒载增加影响显著，则应考虑其他方法。另外，通过加铺桥面补强层厚，整体的高程也将引起变化，桥头引道或桥面纵坡应进行适当调整。

2 桥面结构补强法的力学特点

利用桥面补强法进行结构加固时，属于二次受力结构，原结构在加固前已经受力，加固后补强层并不立即受力，只有在新增荷载的作用下才开始受力。当构造物结合面上混凝土强度可以达到原有梁（板）与补强层的整体受力的工作性能，所形成的加固构件就是具有组合构件的分阶段受力特点的组合梁（板），具有“后浇混凝土受压应变滞后”“荷载预应力”和“受拉钢筋应力超前”等结构特性。原有梁（板）与补强层的结合面处于复合受力状态。通过结合面可以传递压力，但对于拉力和剪力，由于结合面上的混凝土所具有的抗拉和抗剪能力较弱，极易出现结构裂缝。当结构设置结合钢筋，结合面局部产生水平裂缝后，伴随结合面的相对位移增大，裂缝宽度也随之增加，则结合面钢筋产生拉应力，而其反作用力对结合面形成了约束作用，致使裂缝受到抑制，剪力通过结合面上钢筋的销栓作用和混凝土的骨料咬合摩阻力来传递。结构的承载力由其它强度指标控制，不会产生沿结合面的破坏状况。

3 桥面补强加固材料的应用

1）桥面钢筋材料。当前桥梁施工中应用率最高的两种钢筋就是螺纹钢筋及结合钢筋。前者主要用于对桥面钢筋构架进行增强处理，桥面截面的受压区包括补强层，在建造桥面的过程中不会考虑设置受力钢筋。在桥面设置钢筋时，也需要合理地控制钢筋大小，桥面钢筋应尽量选取螺纹钢，凭借其良好的握裹力能够有效地提高混凝土、桥面连接紧密性；后者则用于连接补强层及原本桥面结构，可以将结合钢筋的两端分别放置在桥面补强层及桥面结构内。

2）桥梁混凝土材料。要想使桥梁结构更加稳固，提高桥面施工质量，需要从根本上确保桥梁补强层施工质量，对桥梁混凝土材料进行严格的选取。桥梁混凝土一方面应具有良好的粘结性能，另一方面还要具备收缩小及抗裂功效，保证较强的韧性及抗渗透能力，从而有效的抵抗外界的冲击。混凝土材料的选取、施工技术同桥梁施工质量直接相关，做好材料质量保障工作后，可以提升混凝土的整体性能。选取桥梁混凝土材料是开展桥面补强层加固施工的重要前提，应做到以下几点：（1）可以将膨胀剂、防水剂等外加剂加入到混凝土内，提高混凝土的密实程度、膨胀度及抗渗透能力，为了避免桥面发生干裂的现象，还可以另外加入一些混凝土对桥面收缩进行补偿。在外加剂的添加选取方面，必须要结合实际状况进行综合性分析，可以通过提前检测的方式来查看施工效果，在满足施工要求后再按照流程开展操作。此外，还要对外加剂的添加量进行管理，做好桥面的后期养护工作，按照标准时间搅拌混凝土；（2）纤维混凝土也是桥面补强层施工中应用的重要材料，该材料在延展和抗渗透性方面拥有独特的优势，主要作用就是提高桥面补强层的韧性，避免裂缝问题的发生，因此在桥面补强层中有着广泛的应用。桥面补强层加固施工中，通常都会应用到合成纤维、钢纤维，凭借材料吸水性差、导热性低、耐腐蚀性强、变形能力差等多种性能优势，可以保障桥面混凝土的分布更加均匀，避免了结块问题。钢纤由波形钢纤维构成，虽然强度较好但是也存在容易腐蚀和生锈的弊端，需要做好防桥面污染工作。

3）桥面补强层的植筋胶材料。将植筋胶用于桥面补强层加固施工能够有效地缩短桥面干燥所需的时间，桥面的整体性也能得到增强，大大延长了桥梁的寿命。因此选取桥面补强层的植筋胶材料非常重要，该材料属于一种绿色安全材料，粘结性能和硬度满足补强层加固施工标准，在选取过程中应以环氧树脂类有机粘结材料为主。

4）界面剂的应用。已经完成施工的桥面混凝土非常容易吸水，如果进行桥面补强层的加固施工，就会导致原有结构的混凝土和新的混凝土无法有效的粘结，影响桥面整体结构的稳固。在处理过程中可以适当的使用界面剂来提高粘结性能，界面剂材料要选择抗腐蚀性较强，且粘接性能好的，同时也要把握好界面剂的应用时间，发挥界面剂的最大效用。

4 桥面补强加固施工关键技术要点

1）设计内力值分析。就桥面结构厚度进行分析，补强层的厚度普遍不如桥面原本结构厚。在桥面补强加固施工的内力值设计和施工中，一方面要保障其能够承担自身结构的重量，另一方面还应同时承担起补强层的重力，无需将桥面强度考虑到设计范畴。但在对组合而成的桥面结构进行分析时，应对桥面本身的重量和所承担的负荷进行运算。

2）桥面正截面、斜截面承载能力。通过对桥梁板结构及组合梁的承载力进行研究和分析，发现同组合梁相比，一次性浇筑梁的截面能够承载的负荷几乎没有明显的差异，二者基本一致。在了解和明确桥面正截面、斜截面承载能力后，能够分析出浇筑梁的受力状况，这对开展桥面补强加固施工提供了坚实的保障工作，改善了施工效率。

3）桥面补强加固施工步骤。在实际开展桥面补强加固施工的过程中，要按照以下流程开展施工操作：（1）做好充分的准备工作，按照标准要求对桥梁质量及可能存在隐患问题进行严密的检查，发现桥面病害后要采取有效的措施进行解决和应对；（2）从参数设置和假定等角度入手，分析、计算桥梁结构设计的承受力，得出补强层应承担的受重；（3）采用合理的工艺开展桥面补强层施工，完成浇筑混凝土工作。

4）桥面主梁、板的施工工艺。桥面补强层施工的关键在于原有混凝土结构和全新混凝土的结合面处理，可以在结合位置使表层的浮料显露出来，将桥梁骨料的杂物清除掉。在开凿的过程中避免对桥体结构的混凝土造成影响，还需要对桥面缺损、破裂的地方进行修复处理，使桥面补强层的厚度保持均匀，尽可能使原有混凝土结构和新的混凝土没有明显的差距。结束桥面主梁、板施工操作后，还应落实维护保养工作，结合外界天气状况，使桥梁寿命大大延长。

5）桥面加固补强构造及质量检验。为了确保桥面结构不存在浮浆，应使桥体主梁、面板的表面不要过于平滑，还需要增强原有和全新混凝土之间的粘结程度，借助界面剂对桥面整体结构进行粉刷处理，增强桥面结构的整体性。加固不强构造施工还应用到混凝土、钢筋等材料，将这些材料运用到补强加固施工中，可以显著改善桥面的质量。还应确保桥面补强加固层不存在钢筋裸露、孔洞等问题，适当的调整设计方案和实际施工状况间的差异，合理的选取和运用加固施工材料，不能对混凝土预应力位置或钢筋处开展钻孔操作，这样会降低桥面的承重性能。

经过上述施工操作，最后环节需要对桥面补强加固的施工质量进行检验：首先可以通过直观的方式查看施工质量，及时修补存在缺陷的位置，规范混凝土浇筑补强施工的流程；其次，应使桥面结构修补前后无差异，严格处理接合位置；最后，要对钢筋埋入的尺寸和位置进行合理的选取，预留一定的长度，并做好混凝土养护工作。

5 结束语

综上所述，桥面补强层加固方法在实际施工中有着广泛的应用，主要指的是增强桥梁结构同桥面的整体性，对钢筋混凝土层进行铺装后提升桥面的承重能力，进一步改善桥面的性能。加深对桥面补强层加固施工方法和应用的了解，对桥面刚度的增强意义重大。