橋梁不僅是交通工程的建筑物,而且還是一個地區、城市環境的重要組成部分。隨著世界經濟技術的發展和生活質量的提高,對橋梁的環境和美學的要求愈加重視。力求橋梁與地區的整體環境相協調,做到功能、技術和經濟的統一,橋梁結構形式和諧,具有**、清爽、穩定的秩序感和韻律感。隨著我國高速公路的建設和發展,將逐步建成全國干線和高速公路網絡,其中原有的公路將發揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此,研究延長既有橋梁使用壽命的方法,力求加以充分利用,使有限的建設資金用于當前急需的工程,是一項十分重要的工作,應當提到各級公路管理部門的議事日程。

一、舊橋檢測和加固研究的意義

舊橋加固改造技術,是針對正在使用的舊橋進行檢測、評價、維修、加固或改造等技術對策的總稱。統計資料表明,對于結構建筑物承載能力和使用性能進行檢測、評價,在投入使用后一般有兩次高峰期,一是投入使用后約20年,稱為小周期,二是約60年左右,稱為大周期。小周期對結構進行檢測的目的是:確保結構建筑物處于完好的技術狀態;大周期是對結構建筑物進行鑒定,判定其使用狀態,以便作出相應的對策。近十幾年來,我們進行舊橋檢測、評價和加固技術的研究,主要是針對20世紀50―80年代修建的公路橋梁,其中大部分是鋼筋混凝土梁橋和雙曲拱橋,目的是對這些橋梁使用狀況作出符合客觀實際的判斷,從而制定出相應的技術加固或改造措施。對公路舊橋的檢測、評價和加固方法進行了廣泛的研究和工程實踐,并**了良好的社會效益和經濟效益。此舉較大地推動了公路舊橋加固、改造技術研究,在公路梁橋和拱橋等舊橋承載力的檢測、評定、加固改造技術和施工工藝等都**了許多寶貴經驗。在舊橋加固改造工程中,盡管每座舊橋梁的情況各不相同,具有各自不同的特點,但也存在一定的共性。我們應遵循橋梁加固、改造工作的共性,結合具體橋梁的特殊性,在實踐中發揮積極性和創造性,不斷進取和探索,采用**技術和材料。在舊橋利用、加固、改造工作中總結出多種切實可行的方法,為開辟一條新路打下了堅實基礎,使舊橋繼續發揮固有的使用功能,以保證公路交通暢通無阻。

二、橋梁加固方法

加固,簡單來說,對于樓面混凝土裂縫修補加固,我們采用樹脂灌漿液灌漿和粘貼玻璃纖維布加固的綜合處理方法。前者可以封閉裂縫,防止鋼筋銹蝕,增強現澆板的整體受荷性能,提高抗剪能力;后者可以提高樓板結構的承載能力,起到補強加固作用。由于樹脂玻璃纖維加固層厚度很小,并且表面可以鉆孔,涂抹涂料,所以加固后不會影響使用凈空,不會影響建筑功能和外觀。舊橋加固方法可綜合為以下幾類。

1、橋面補強層加固法

在梁**上加鋪一層鋼筋混凝土層,一般先鑿除舊橋面,使其與原有主梁形成整體,達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分布能力,從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

2、增大截面和配筋加固法

當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能不足時,通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側面加大尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗彎強度,從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

3、錨噴混凝土加固法

借助高速噴射機械,將新混凝土混合料連續地噴射到已錨固好鋼筋網的受噴面上,凝結硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋,加強結構的整體性,使其能承受較大的外荷載作用。

4、體外預應力加固法

對于鋼筋混凝土橋,預應力混凝土梁橋或板橋,采用對受拉區施以體外預加力進行加固,可以抵消部分自重應力,起到卸載的作用,從而較大幅度地提高梁的承載能力。體外預應力加固法的優點是:在自重增加很少的情況下,能夠大幅度改善和調整原結構的受力狀況,提高承重結構的剛度和抗裂性能。由于承重結構自重增加少,故對墩臺及基礎受力狀況影響很少,可節省對墩臺及基礎的加固。橋梁營運影響較少,可在不限制通行的條件下進行施工。預應力加固法既可作為橋梁通過重車時的臨時加固手段,又可作為*性提高橋梁荷載等級的措施。目前常用下撐式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法兩種。

5、改變結構受力體系加固法

改變結構受力體系加固法是通過改變橋梁結構受力體系以達到提高結構整體承載能力的目的,是一種變被動為主動的加固方法。包括在梁的中間部位增設支點,增設托梁、撥去柱子,將多跨簡支梁變為連續梁等力“法。改變結構的受力體系能大幅度地降低計算彎矩,提高結構構件的承載力,達到加強原結構的目的。通常,支柱采用磚柱、鋼筋混凝土柱、鋼管注或型鋼柱,托架、托梁常為鋼筋混凝土結構或鋼結構。增設支點按其支撐剛性不同,分為剛性支點和彈性支點兩種;支撐按其受力情況,分為預應力支撐和非預應力支撐兩類。這種技術具有提高結構承載力,增大結構剛度,減小撓度等優點。但該加固方法施工改造時一般要涉及到橋面鋪裝的再處理,增加了改造費用且加固效果受負彎矩區施工質量的影響較大,目前較少單獨采用。

三、加固效果評價

橋梁加固應在不斷總結經驗和技術進步的基礎上形成專門規范,同時要重視對加固后的橋梁進行檢測和觀察,以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結構通常是用靜載或動載試驗,將試驗結果與加固設計的計算結果進行對比,來判斷橋梁加固成功與否。但對下部結構而言,不方便進行荷載試驗,通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。在施工過程中對構筑物進行了沉降觀測,經過一年多,沉降已趨于穩定,總沉降量和差異沉降均在設計允許范圍內,地基處理是成功的。從這個工程可以看出,當樁間距較小時,采用振動沉管CFG樁復合地基可以消除黃土濕陷性。 需要指出的是,對含水量較低的濕陷性黃土,以消除濕陷和提高地基承載力為目的,建議采用碎石校和CFG校間作的多樁型復合地基。

橋梁的加固維修技術,是較近興起的一門新技術,為了指導橋梁加固技術的應用,需提出一整套完整的實用性公路橋梁檢測、評定與加固成套的技術規范,為我國公路危舊橋的改造提供技術支持,確保危舊橋的改造工作科學合理、經濟安全,使得橋梁加固做到“有法可依”。

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