公路桥梁加宽加固设计及施工工艺探讨

公路桥梁加宽加固设计及施工工艺探讨

作者：赵宏艳

来源：《城市建设理论研究》2013年第25期

摘要:随着我国交通公路事业的高速发展，交通量以及车辆载重量等较以前都大为提高。因此，过去几十年来所建造的公路桥梁由于标准低、保养失衡以及日常运营中常遇到的超载，导致部分结构老化速度加快，这些公路桥梁是否能满足当前交通量的需要已成为人们日益关注的一个课题。本文针对这种现象，根据相关的技术规范，对公路桥梁的加宽加固设计及施工工艺作了详细的研究和分析。

关键词:公路桥梁；加宽；加固；设计；施工 中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

最近几十年来我国的交通事业随着社会经济的飞速发展而不断进步，如今交通运输量的不断增加以及大量重型车辆的通行，再加上公路桥梁的使用日久，经受自然环境如暴风骤雨、热胀冷缩等的破坏作用，不断加速了公路桥梁结构的陈旧老化，使公路桥梁的破损日渐严重。为了满足当前的交通需求，急需对这些公路桥梁进行加宽加固。 一、公路桥梁加宽加固的必需性

在我国当前运行的公路桥梁中，许多公路桥梁存在陈旧老化的现象。造成公路桥梁严重老化的原因可分为以下两个方面，一是人为因素，在修建这些公路桥梁时，由于当时的建设技术的落后，所建设成的公路桥梁投在入运营使用后又存在保养不善、过往的车辆严重超载等问题；二是自然因素，这些公路桥梁在长久的暴风骤雨、洪水干旱、寒暑交替等恶劣条件的影响下，产生诸如桥面破损、栏杆断裂、桥头跳车、钢结构锈烂、钢筋钢索锈蚀、梁板或拱体裂缝、墩台断裂位移、锥坡下挫坍塌、河床护底冲翻、墩台基底冲空等破损的现象。公路桥梁的这些破损威胁着我国交通事业的不断发展。 二、公路桥梁加宽技术

1.桥梁加宽拼接施工技术控制要素

(1)结构形式。对桥梁预应力钢筋混凝土空心板应采用凿除或切割旧桥板边缘方法，凿除一部分进行钢筋混凝土灌注，新桥内部边板边缘处的预设钢板和旧桥边缘中植筋进行焊接，并通过灌注形成一个整体。对桥梁箱梁将采用局部切除的方式，边缘切割面大约在二分之一高度进行钢筋植入以及灌注钢筋混凝土并形成铰接。

(2)拼接施工技术控制要素。在高速公路桥梁施工过程中控制差异性较大的沉降，不仅要就控制桩基沉淀的厚度、更要对上部结构拼接进行严格控制。在桥梁工程施工过程沉降观测具

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有重要的作用。新建桥梁竣工后以及桥面灌注完成后，新、旧桥在加宽拼接前测量新建桥梁沉降情况，当沉降差超过5mm时分析产生原因。拼接施工工程完工后，等接缝刚度达到两次观测桥梁沉降状况，检查并观测新建桥梁沉降是否有异常。 2.旧桥边梁钢筋混凝土拼接部分的凿除与切割

护栏座一护栏凿除、切割施工：清除高速公路桥面混凝土沥青部分，采用局部隔离墩的方法进行交通管制。空心板采用凿除和切割的方法进行混凝土防护栏拆除工作。箱梁护栏座和护栏通常采用的方法是一次切割法。临近桥梁梁板护栏下方预留3-5cm，最后进行人工凿除找平。

边缘切割施工：边缘切割施工划线定位充分考虑在理论性边缘切割线外侧大约1-2cm位置处，方便于桥梁施工建设中缝隙的处理预留空间，空心板、箱梁采用一次切割方法连续性完成。

边缘凿除施工：采用凿除施工方法，要保护原有桥梁结构不受到损害，准确监视原有桥梁结构情况，如有意外事故发生，例如出现裂缝现象等，应该及时停止施工建设。

混凝土灌注桥面空心板凿除：混凝土灌注桥面空心板凿除施工划线定位应该根据施工设计图大小、尺寸要求进行，通常为距边缘理论性切割线内侧为25cm的位置处。凿除施工方法通常采用的是小锤手工方法进行施工凿除，不允许使用风镐、切割机进而减少损害横桥梁板和钢筋，应高度重视凿槽深度的控制。 3.植筋施工

植筋是在原有桥梁混凝土构件上，用专用工具进行钻孔，清孔后用具有高强粘结剂将桥梁钢筋植入孔中，待粘结剂固化后，通过粘结锚固使所植钢筋能作为受力或构造筋使用的一种施工技术。通过种植钢筋的方法将新老结构物进行刚性连接，为桥梁结构物拓宽提供了一个较好的途径。

三、桥梁加固技术

1.对于桥梁上部结构的改造措施

(1)对于拱桥和梁桥来说，通过加固钢筋结构和增大桥体截面的方式，也就是在梁的侧面或底面来加大桥体的尺寸，从而有效提高梁的强度，并进一步提升桥体的承重能力。 (2)通过使用粘结剂，来将钢板粘结到混凝土结构的受拉的薄弱或者边缘部分，来替代桥体承受的拉力，从而对桥梁进行加固，并借此提高桥梁的承载能力。

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(3)要对于原来不稳定和相对简单的结构形式，用更加稳定的结构来替代，从而改变桥体结构的受力体系。如果采用连续梁替换简支梁的方式，就要在桥下进行施工。要是碰巧在通航的河道上，就会影响到河道的通航，所以的这些可能涉及因素都要加以考虑与处理。 (4)如果桥梁的状况比较良好，可以直接增加它的承载力，从而对增加纵梁进行加固。用原梁和较好的纵梁共同来承载载荷，由于新旧共同交替的作用而能大大加强原梁的载荷能力，并进而保障整个桥梁的强度和力度。

(5)对桥面补强层的加固是个容易操作且简单的方法，这个方法在实际工程中得到了大量而广泛的应用。先凿掉原桥的桥面，并通过在两顶上铺一层钢筋混凝土层，从而保证原桥体和新铺的混凝土层能融合为一个整体。

(6)在钢筋网的受喷面，用喷射机械可以把混凝土混合料进行联系的喷射，在凝结硬化后就成为稳定的钢筋混凝土。通过这个对混凝土进行加固的措施，大力提升桥梁的承载力。 2.灌浆和塞缝的方式

通过一定比例进行配置的水泥浆，并由喷浆机以加压的方式灌入到原来桥结构的缝隙里去，从而有效填补裂缝，并避免混凝土里面的钢筋在空气里氧化生锈而影响桥梁的稳定性能，这就是灌浆和塞缝。这个方法在实际工程中使用也比较普遍，它多用在对桥体缝隙的填补，产生的效果也能达到工程的要求。灌浆常用的类型有水泥浆、环氧树脂浆和水泥砂浆三种方式，在实际工程施工中则根据实际需要来确定使用哪一种方式。一般而言，水泥砂浆和水泥浆效果好成本低，石砌墩就可以用这两个形式，而桥面裂缝和钢筋混凝土结构一般常用的是环氧树脂浆。普遍使用水泥砂浆来勾缝，当勾缝的强度达到相关要求以后，就可以开始灌浆了，这就是灌浆的具体步骤。

3.原桥下部分构造加固方法和措施

对于原桥下部结构进行加固措施和具体的技术方法，是这些措施中的重点。因为下部结构的改造及加固并没有上部分那样普遍，但是足以影响桥梁的根基。如果出现基础的承载力不足、达不到要求和基础埋深度未达到要求深度等基础上的不足，就需要对基础进行扩大来实现加固；如果是外力作用导致的桩基础倾斜和墩台基础深度不够等情况，就要增补桩基来实现加固；墩台外部开裂和破损状况的出现，就必须要对墩台进行直接加护套或加箍来实现加固，当然也可以在合适处建设挡土墙，以对付外力导致的桥台倾斜等状况。 4.对于原桥表面的结构改造加固的措施和方法

一般剥离和开裂等不良现象，是桥面上容易出现的问题。如果结构是钢筋混凝土的桥，桥面剥离和开裂会严重影响桥体里钢筋的锈蚀程度，大大削弱桥梁的整体稳定性；如果是石拱桥结构的话，雨水会因桥面的开裂而大量渗入，桥体内的填料含水程度剧增，对桥体稳定产生进一步的威胁。另外，凹凸不平的桥面，也对桥上车辆运行产生一定影响，同时桥体本身会因震

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动而更加难以稳定。这些因素在实际工程中都要加以考虑和解决，尤其要注意结合桥体的实际环境，对状况差且年代久的原桥应当采取比较彻底的拆除修复；对问题较小的原桥，用比较简单的加沥青碎石层就可以了，选择性的采用各类改造和加固的办法，在实际工程应用里非常重要。

四、结束语

我国的交通运输事业伴随着社会经济飞速发展而快速前进。随着交通量的增加以及公路桥梁的使用日久，这些桥梁的老化破损现象日渐严重，不能承受当前的交通负荷。为了满足当前我国的交通运输业的需要，对这些桥梁进行加宽加固是很有必要的。 参考文献：

[1]董劲松,刘以团.高等级公路桥梁加固处治方案及施工工艺方案分析[J].价值工程,2010,(27). [2]高兆刚.高速公路桥梁加固处治方案及施工工艺[J].城市建设理论研究(电子版),2011. [3] 汤映志.灾后钢筋混凝土桥梁加固施工工艺探究[J].科技创业月刊,2010，(04):317-318.