关于城市桥梁维修加固施工技术分析

周文

【摘要】为了使城市桥梁的安全性能得到切实保障，充分确保桥梁使用寿命，要求城市建设部门积极采取合理手段实施桥梁维修加固施工。笔者将基于我国城市桥梁施工实际，深入分析城市桥梁维修和加固施工技术原理，以及施工过程中的技术难点，并结合实际施工环境，选择合理施工技术。希望可以充分确保桥梁加固施工质量，以实现良好的桥梁加固效果。

【关键词】城市桥梁;维修加固工程;施工技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.056

引言：

我国城市化快速发展背景下，城市规模和基础设施建设也得到了飞速发展，城市人流量及车流量都达到了空前水平。与之对应的，在城市发展过程中，存在许多建设年代久远的桥梁，这些桥梁由于年久失修或过度使用，存在大小不一的各种桥梁病害，对人们正常出行造成了一定限制，影响到城市交通的整体顺畅性。造成此类问题的主要原因是桥梁设计的荷载等级难以充分适应日益增长的城市交通需求。为了使城市交通能够保持畅通，让市民出行的安全性得到充分保障，要求积极进行城市桥梁维护及加固，以更好应对桥梁病害侵蚀，延长桥梁使用寿命。现阶段我国市场上存在多种桥梁维修加固施工工艺，施工材料类型也十分不同，要求有关施工人员针对常见桥梁病害，选择经济效益最佳且能良好适应施工需求的加固施工工艺，以充分保障城市桥梁加固的经济性、合理性。

1、 城市桥梁维修加固的作用

1.1 充分节约城市发展资源

针对城市桥梁进行定期维修加固，可以使桥梁得以正常运行，充分延长其使用寿命。从经济视角分析，针对城市桥梁实施维修加固具有极高的可行性，可以有效节约桥梁建设成本，提升城市综合经济效益。基于此，为了实现对于城市桥梁的充分利用，要求桥梁养护单位积极开展桥梁加固施工，优化桥梁工程技术指标，延长桥梁使用寿命，减少在城市桥梁拆除重建所消耗费用。

1.2 充分确保城市桥梁的整体质量

针对城市桥梁实施维修加固施工，要求有关人员积极关注桥梁现有质量水平，并将其作为基数，以原本施工方案为前提，结合城市桥梁施工标准展开维修加固施工，以提升城市桥梁整体质量，最大程度规避城市桥梁使用中所存在的各类问题，使城市居民出行的安全性得到充分保障。

1.3 实现城市可持续发展

现阶段，我国社会经济和城市化水平仍处于高速发展状态，与此同时，相对于在新城市基础设施建设上的投入，大部分城市在存量桥梁维护及管理中的投入力度显得不足，资源投入相对较低。为了充分确保居民出行的便利性及安全性，使城市桥梁得以安全充分运行，充分展现城市社会经济、城市交通等作用，要求有关市政管理机构积极展开对于桥梁的检测、管理及养护工作，推动城市的可持续发展[1]。

2、 城市桥梁主要病害分析

2.1 裂缝

裂缝是城市桥梁中较为普遍的病害，造成城市桥梁裂缝的原因十分复杂，其主要受材料、气候、施工因素和使用情况的影响，一般可以将裂缝原因概括为如下方面：（1）由于混凝土没有得到充分硬化，若快速干燥，则可能会造成收缩裂缝问题，这种裂缝常发生在材料表面，使得裂缝分布不规则或裂缝宽度过小;（2）因水泥水化硬化而导致的裂缝问题，在这一过程中会释放出大量热量，导致混凝土结构内部会形成一定的溫度差，一旦温差超出一定值，则可能会由于混凝土收缩差异而产生裂缝;（3）温缩裂缝。在水泥硬化过程中可能导致混凝土外表面及内部出现较大温度差异，使得混凝土会因温度的快速变化而带来一定收缩，进而造成混凝土内部发生裂缝;（4）由于施工失误、拆除模板时间有误或模板支撑下沉而造成不同程度的裂缝问题;（5）进行梁体堆放运输时，可能因为支撑不合理、吊点位置与预期存在差异或振动幅度过大而带来一定的梁裂缝问题。

2.2 钢筋锈蚀

桥梁钢筋锈蚀过程是一种化学反应，这一过程不止受到其自身性能的影响，还可能受到外界环境及混凝土性能的综合影响。若大气之中的桥梁混凝土裂缝超出0.3mm，则可能导致桥梁钢筋发生锈蚀，在其锈蚀后，钢筋的有效截面会逐渐减小，导致Fe2O3体积发生一定膨胀，使得钢筋保护层的混凝土大面积开裂，有害物质沿裂缝渗透到混凝土内部，进而加速混凝土腐蚀。

2.3 伸缩缝病害

现阶段，高速公路中出现较为频繁的伸缩缝病害主要包括异型钢缝式及模数式伸缩缝两种类型，其病害通常表现为型钢开裂、止水带橡胶条破损、锚固混凝土开裂及异型钢挤抵等多种形式。导致伸缩缝损坏出现的原因包括以下方面：（1）受到车辆负载的长时间反复冲击;（2）未能及时清理从车辆中洒落的杂物和道路上的尘土;（3）伸缩缝自身强度相对较低，常发生开焊松动;（4）止水带橡胶老化或开裂[2]。

3、 常用城市桥梁维修加固施工技术

3.1 旧桥梁主梁加固

要求结合施工人员所得出的旧桥梁检测结果，针对主梁结构实施加固处理。为了使旧桥梁使用期限得到切实提升，使桥墩顶端主梁得以实现充分运用，要求有关施工人员积极展开对于桥梁建设方案的探究和考察，通过严密的方案设计，合理设置微弯板，同时，在悬臂设计过程中将桥墩顶部主梁设计为人行道。相比主梁结构，人行道位置上的桥梁长度会相对较长，要求在路面支墩及桥墩位置设置人行道梁支撑点。需要针对旧桥桥面进行拓宽加固，以充分确保桥梁整体结构的牢固性。

3.2 桥面整治加固

充分保障桥梁的稳定性及安全性对于城市桥梁建设而言十分关键。若在实际运用过程中发生事故，则可能会带来十分严重的后果，进而威胁人们生命安全。为此，为了提升桥梁表面砂石垫层设置的合理性，要求有关施工人员在施工开始前细致清理沉底位置及桥梁原表面。若所选用的砂石填料无法适用于桥梁结构，则需针对石料和桥梁表面杂质予以及时清理，并改换其他类型砂纸填料，与实际压实需求相结合实施夯实处理，以提升砂石基层的稳定性，使钢筋混凝土表面的浇筑效率得到切实提升。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3

3.3 封缝维修

裂缝病害是城市桥梁中常见的一种病害类型，可以使用封缝维修技术进行处理。为了实现高效的裂缝处理，要求施工人员使用0.2MPa的压缩空气，针对裂缝外表面残渣实施细致清理。待彻底清理裂缝表面后，要求在其中预留充足的灌浆底座位置，并向其中注入环氧树脂胶，直到确保其完全风干后，使用树脂胶展开对于垫底胶的预埋处理。待封堵完相应材料后，予以封口。

3.4扩大截面加固

通常将原桥梁结构作为重要基础，在其上方进行浇筑，通过运用与浇筑技术需求相契合的钢筋混凝土材料，实现良好的城市桥梁加固施工。一般可以将扩大截面加固技术概括为两种类型，分别是通过增加桥面面板厚度的方式进行加固和通过提升主梁梁肋宽度及高度的方式实施加固处理。此种加固技术相对成熟，且施工工艺相对简单，被广泛运用于我国桥梁修护及加固施工中。此类方法尤其适用于小型板桥或小型T桥梁的加固处理中。采取此种方法实施桥梁加固后，可以充分提升桥梁刚度、承载力及稳定性，然而由于涉及过多湿作业，可能会相应降低桥梁的净空水平。

3.5 粘贴钢板加固

利用粘贴钢板实施加固处理是指通过树脂将混凝土及钢板进行充分粘结，以实现对于桥梁结构的加固处理。此类加固方式通常無湿作业形式，且施工工期相对较短，不会过多影响城市交通。此外，采取此类加固技术实施加固处理，一般不会对桥梁净空、外观及原有结构造成过多影响，然而却可以利用其胶粘工艺及操作水平，发挥良好的加固效果。为此，如果桥梁的受弯构件及受拉构件只受到静力影响，且这一结构长时间处在潮湿环境中，便可以运用此类加固技术。

3.6 粘贴碳纤维增强塑料加固

此类技术常应用于桥梁混凝土结构受拉表面，使用树脂材料进行碳纤维粘贴，将其贴在混凝土表面，使原混凝土结构与碳纤维进行充分联结，在二者之间构建全新受力体，确保可以由钢筋和碳纤维同时承受桥梁荷载力，以提升混凝土结构的牢固性。采取此种粘贴碳纤维材料，能够充分提升塑料的牢固性，不会导致桥梁自身重力及截面尺寸变大，也不会影响桥梁净空高度及原结构。由此可见，此类加固技术具有较好的抗疲劳能力、抗腐蚀性能和耐久性，因此，多数施工人员往往倾向于运用此类加固技术。针对桥梁进行受力分析，通过粘贴碳纤维的方式进行塑料加固，可以达到良好的粘贴补强效果，以实现对于维修方向的充分调整和有效控制。然而，实际运用此类加固技术时仍存在许多问题，例如，弹性模量与强度的比值相对较小，若温度在60℃以上，则可能导致环氧树脂发生软化。此外，由于受到城市热岛效应的影响，使得城市桥梁始终承受阳光直射，导致桥面温度过高的概率较大。若采用环氧树脂进行加固处理，则会影响加固效果，进而影响桥梁结构的整体安全性。

3.7 植筋加固

植筋加固是指利用系梁展开对于原本桩基与新加桩基的连接，以促进墩柱承受力的提升。在新增系梁时，可能会产生一定传力，要求针对连接短柱实施加固处理。已经维修的桥梁，通常难以进行施工重造，只能利用植筋的方式，在墩柱及系梁之间构成一个全新的承受体。需要施工人员使用钻孔设备，在需要加固的混凝土体上实施钻孔，同时，清理并烘干孔道，向空隙中注射一定量的植筋胶，以充分发挥其植筋作用。经过长时间固化后，钢筋会牢牢固定于混凝土之中，促进钢筋连接，使其能够充分承受桥梁作用力。下图是锚栓与植筋方法的区别示意图，仅供参考。

3.8 桥梁支座更换

对于老化受损严重或剪切损坏的桥梁，需要更换其支座。要求在正式施工开始前搭建钢管脚手架平台，用于后续施工。若新立桥顶部与梁板底部及盖梁之间不存在过大空隙，也无法安装千斤顶，则需在每个铰缝正下方位置配置一个扭顶，在其中构建千斤顶顶升体系，并在此基础上进行顶升[3]。

3.9 预应力加固

预应力加固法基本上可以视为城市桥梁维修加固施工的常用方法。可以通过有效改善桥梁结构及构件性能，达到增强桥梁承载能力目的。结合以往经验来看，体外预应力技术以及构造改造预应力技术是预应力加固体系的重要内容。在应用实践过程中，需要施工人员结合城市桥梁维修加固需求，选择合适的预应力加固方法进行应用。对于体外预应力技术（具体参照图3）而言，需要施工人员在桥梁结构内增设钢筋设施，并以型钢材料作为撑杆，以达到良好加固效果。结合应用反馈情况来看，通过合理运用体外预应力技术，可以实现增强桥梁结构抗裂能力的目的。对于构件改造预应力技术而言，需要施工人员在桥梁工程构件中增加体外预应力，通过不断增强构件整体拉应力效果，保障桥梁应对能力得以全面提升。

需要注意的是，在预应力加固方法应用过程中，现场施工人员应重点针对预应力筋安装以及张拉操作进行规范处理。在安装作业前，施工人员应认真检查锚具质量。在处理水平筋以及斜筋时，施工人员可以选择斜杆或者粗钢筋作为型钢进行实践应用。完成上述操作后，与水平滑块进行固定处理。在此过程中，施工人员应重点针对斜筋的上锚固点进行合理固定。同时，拧紧水平筋螺母。以体外预应力筋张拉为例，在张拉操作过程中，施工人员可以结合实际需求沿着斜筋方向或沿着水平筋方向进行张拉处理。具体还要结合施工建设成本以及张拉设备条件，选择合适的张拉方式进行应用。无论选择哪一种张拉方式，都需要对现场张拉数据及相关参数进行妥善保存，以便后续施工应用。

结语：

对于城市交通而言，城市桥梁是其重要构成结构，通过良好的城市桥梁建设可以有效推动城市发展，促进城市交通发展进程。随着桥梁使用时间的延长，在城市中出现了越来越多急需维护加固的桥梁结构，因此需要积极探索能够延长城市桥梁使用寿命，确保城市交通畅通的全新办法。然而，不同城市桥梁病害问题所带来的危险性也存在一定差异，而不同维修加固技术也都有各自的特点及优势。为此，在实施城市桥梁加固时，需要充分关注加固构件的实际特点及施工环境，结合桥梁实际确定合理加固技术，只有这样才能充分确保桥梁维修加固施工质量，使城市建设得以实现稳定可持续发展。

参考文献：

[1]唐治平，路振华.城市桥梁维修加固施工技术研究[J].消费导刊，2020（16）：75-76.

[2]赵海峰，张伟.城市桥梁维修加固工程施工技术分析[J].工程技术研究，2019，4（12）：67-68.

[3]蔡伟.城市高架桥梁病害快速集中整治及维修加固施工技术[J].建筑技术开发，2019，46（13）：126-128.9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3