中小跨径桥梁加固方案探析

王淑英

(中国铁建电气化局集团北方工程有限公司，山西 太原 030053)

1 桥梁检测方法

1.1 荷载试验评定法

泰康路靖江段罗兴大桥为四孔悬链线等截面空腹式片石拱桥，重力式浆砌片石墩、台身与基础。长170 m，跨径为45 m+40 m+40 m+45 m，矢跨比1/4，全桥共设20个腹孔，跨径2.2 m，矢跨比 1/2，桥面净宽 8 m+2×1.5 m，设计荷载为汽—30，挂—120。因罗兴大桥于1996年5月建成后投入使用，随着车流量的增加，使该桥桥面多处出现裂缝，桥面坑洼不平，多处出现下陷，尤其两侧桥台台后填料下陷严重。

本工程在实际加固过程中，由维修机构进行荷载评定，以确定该中小跨径桥梁的承载能力和安全度是否处于安全承载值之内，如果维修机构在实际检测时发现该桥梁处于可控范围之内，但个别构件承载力特征值超出设计值，则该中小跨度的桥梁仅需进行局部清理、维修即可;如实际检测时，该中小跨径桥梁主要承重构件承载力特征值超出设计标准值时，则该桥梁首先应判定为危桥，待该桥梁加固施工完毕后，解除危桥状态;由此可知，桥梁加固前的荷载判定不仅能确定出加固或改造的方案，同时还可以了解中小跨径的桥梁在试验荷载作用下的实际工作状态，同时也可确定一些理论上无法考虑的因素对中小跨径桥梁结构受力的影响及隐蔽病害。

1.2 日常检测法

桥梁维修机构在对罗兴大桥进行日常检查时，发现罗兴大桥栏杆出现断裂现象，同时桥面出现裂缝及破损等现象，这些现象直接决定罗兴大桥加固方案可行和正确与否。本次维修单位对罗兴大桥的考察目的在于对桥梁的技术状况、缺陷和损伤进行全面的现场检查，查明罗兴大桥的质量缺陷或潜在的损伤，以便能系统的分析、评价损伤对桥梁质量的影响，并为罗兴大桥的加固方案提供具体技术资料。

2 桥梁的评价

桥梁维修机构为了选定合理的维护方法，即应该在技术和经济上两个方面来确定桥梁加固和改造方案，首先必须对桥梁技术状况进行评价，首先应评价罗兴大桥的使用功能，其次评价罗兴大桥的工程现状，最后评价罗兴大桥的承载力，这是罗兴大桥加固前的重要环节。

2.1 中小跨径桥梁使用功能的评价

中小跨径桥梁的使用功能评价，即在桥梁有效使用期内，评价其使用功能，维修单位在实际检测时发现，罗兴大桥虽然出现一些质量问题，但不影响其使用功能。

2.1.1 设计技术标准

桥梁检测机构在罗兴大桥进行设计标准评价时，发现罗兴大桥的现在承载力特征值仍符合原设计值，其次维修单位对桥面的净空、桥下净空、孔径、基础埋置深度等进行评定发现，罗兴大桥具有行车的能力。

2.1.2 桥涵各部构造完好程度

罗兴大桥的各部构造能否保持正常使用，桥梁维修机构首先要确认各部构造的完整度，维修单位在检测时发现，桥梁的桥面有腐蚀、风化现象，桥墩出现裂缝，桥梁的附属建筑伸缩缝、栏杆、泄水口等也出现一些质量问题，但不影响其使用功能。

2.1.3 桥梁养护状况及意外事故的分析

对于罗兴大桥来说，维护前要进行意外事故的分析，分析使用单位是否经常对桥梁进行检查;在进行意外事故评价时，发现事故发生率处于正常范围之内，虽有事故但无重大事故，因此维修单位做出可以加固的评价。

2.2 中小跨径桥梁结构承载能力的评价

在对桥梁使用功能评价的基础上，应对桥梁上下部结构进行静、动载计算分析，维修机构对静、动载试验结果进行分析，从而确定出桥梁结构承载能力符合原设计值。

2.3 中小跨径桥梁使用价值的评价

对罗兴大桥做出以上两项评价之后，则从技术经济条件出发，经分析表明，对罗兴大桥的加固、改造加以利用的总效益大于建新桥的总效益时，维修单位则认为对中小跨径桥梁进行加固、改造利用是必要的、可行的，同时做出客观的评价报告，制定详细的加固计划。

3 中小跨径桥梁的加固措施

3.1 桥面加固措施

3.1.1 桥面铺装层加固前的工作

罗兴大桥维护公司在确定对该大桥进行加固时，首先清扫桥面，保持桥面清洁完整和有一定的路拱，以保证施工仪器处于一个清洁的施工环境，另外该桥梁处于南方地区，多雨，施工时必须将桥面的积水排到泄水管，以免堵塞泄水管。

3.1.2 桥面铺装层的加固工作

罗兴大桥原桥面采用水泥混凝土铺装层时，在实际检测时，发现有脱皮、露骨等缺陷出现，此时则采用凿除法进行加固。桥梁维修单位将原水泥混凝土铺装层的表面凿毛，实际施工时，凿入150 mm，使原桥梁骨料露出，并用清水冲洗干净，然后在两施工界面涂刷同一强度等级的水泥砂浆，最后铺筑一层4 cm～5 cm厚的水泥混凝土铺装层;在该层施工完毕后，再铺上一层黑色路面，即在施工完毕的混凝土路面上采用沥青细砂罩面，使之与混凝土面层结合良好。

3.2 桥墩、桥台的加固措施

加拿大魁北克大桥因桥墩采用桩基础，并且桩的深度不足，加上圣劳伦斯河水流冲刷等原因使桩基发生倾斜时，最后造成桥毁人亡的悲剧;为避免这种情况再次发生，因此需要确保桥梁的正常使用和服务年限。桥梁的下部结构是加固的重中之重，罗兴大桥的桥墩经过长时间水腐蚀，会产生贯穿缝;由于罗兴大桥处于南方，其桥墩处于软卧层，在维修公司进行考核完毕后，初步定下两种加固方案，对于破裂性较大的5号桥墩采用钢箍锚固法，对受力薄弱的3号桥墩采用增补桩基法。施工维修单位在3号墩台附近，打入事先预制好的长桩，用以提高基础的承载力，增强3号桥墩基础的稳定性。由于4号桥墩处于河流中心位置，因此埋置较深，实际检测时发现4号桥墩出现贯穿性裂缝，在制作施工方案时，采用钢箍锚固法。首先在4号桥墩的墩身位置上、中、下分设三道用钢板制作的围带，其间距应大致相当于桥墩侧面的宽度，每个围带的宽度为墩台高1/10，厚度采用20 mm钢板。

4 结语

中小跨径桥梁的桥面加固及桥墩、桥台的加固不仅具有美化桥梁环境的效果，更重要的是，加固后的桥梁极大的保证了行车人的安全，所以说做好中小跨径桥梁铺装的维修和养护加固工作不容忽视。

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