于天池

（馬鞍山市當(dāng)涂縣公路管理服務(wù)中心，安徽馬鞍山 243100）

公路橋梁是公共交通道路的基礎(chǔ)性設(shè)施，是區(qū)域與區(qū)域、國家與國家之間連接的交通紐帶之一。公路橋梁的壽命與使用次數(shù)、加固施工技術(shù)質(zhì)量有關(guān)，公路橋梁使用時間較長，需要及時加固維修保障其道路安全。若公路橋梁經(jīng)常有大量貨車行駛路過，應(yīng)對其承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次檢查、加固、維修等施工作業(yè)，避免造成坍塌事故。目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度迅猛，物流運輸規(guī)模逐年擴(kuò)大，因道路損壞、中斷導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)流失均較大，且嚴(yán)重威脅駕駛?cè)藛T的生命安全。保證公路橋梁安全可靠的運輸使用，是維護(hù)社會安全與促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)有力手段。為了確保公路橋梁的正常使用，必須做好加固防范工作，提高公路橋梁施工的高效性與后期維護(hù)性。

1 公路橋梁上層結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

1.1 維護(hù)、修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土結(jié)構(gòu)是公路橋梁主要的組成部分，混凝土結(jié)構(gòu)在長時間風(fēng)吹日曬的情況下會發(fā)生老化現(xiàn)象，經(jīng)過日常車輛行駛過后的摩擦，會導(dǎo)致路面出現(xiàn)損壞、凹陷等情況。為了確保公路橋梁的運輸安全，須在一定時間內(nèi)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)、加固和修復(fù)。應(yīng)清理公路橋梁上混凝土存在的自然或者非自然雜質(zhì)，保證混凝土處于整潔、干凈的環(huán)境，可充分發(fā)揮其基礎(chǔ)性作用。

在我國廣東省汕頭市鳳東路的公路橋梁的加固施工中，對于裂縫、損壞的部分，使用專業(yè)的工程粘連劑對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨噴施工，修補(bǔ)殘缺混凝土，并完善混凝土結(jié)構(gòu)[1]。維護(hù)、修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)分考慮該橋梁工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在加固完成后應(yīng)使其保持自然風(fēng)干直至冷卻。施工人員應(yīng)做好充分的后續(xù)檢查工作，確保維護(hù)工作達(dá)標(biāo)后，再將該段公路橋梁重新投入使用。

1.2 公路橋梁體系轉(zhuǎn)換加固技術(shù)

體系轉(zhuǎn)換加固技術(shù)改變橋梁結(jié)構(gòu)體系，以減少橋梁內(nèi)應(yīng)力量的方法，可減少橋梁的外在阻力，提高其承載能力，是將被動加固變成主動加固的高成效橋梁加固技術(shù)。對于公路橋梁路面出現(xiàn)的裂縫問題，會影響項目的質(zhì)量與安全，可使用體系轉(zhuǎn)換加固技術(shù)中的增加輔助橋墩，改變橋梁的受力體系、受力狀況的根本性。路邊有車輛行駛時，車輛對橋身的壓力會逐漸分散到橋體各部分，減小橋身承重結(jié)構(gòu)的應(yīng)力作用，提高公路橋梁的承載力。針對地基裂縫、施工裂縫等問題，可使用橋梁轉(zhuǎn)換為梁拱組合體系法或多跨簡支梁轉(zhuǎn)為先簡支后橋面連續(xù)體系法，加固地基結(jié)構(gòu)可防止地基變形，減少橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

針對橋面的損壞問題加固方法是在橋面上方加鋪一層10～15 cm的鋼筋混凝土（以實際情況為主），減少自然因素對路面的損壞。提前開鑿原來的橋面混凝土，將原本的橋體和加固的部分融為一體，可提高公路橋梁的抗壓強(qiáng)能力，改變橋梁的荷載分布狀況，使橋梁可更好適應(yīng)當(dāng)代交通工具的荷載量、交通壓力。施工人員應(yīng)明確橋梁建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)條件和施工條件，根據(jù)實際情況選擇合適的加固方法，避免地基裂縫增大，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 鋼板粘連加固技術(shù)

鋼板粘連技術(shù)是一項新型現(xiàn)代加固技術(shù)，在不改變原有的結(jié)構(gòu)尺寸基礎(chǔ)上對公路橋梁進(jìn)行施工改造，其操作方便、簡單，加固施工周期短，加固效果顯著、所占空間較小、對材料的消耗小。使用粘連劑固定混凝土和鋼板，增強(qiáng)混凝土的拉力、薄弱位置的強(qiáng)度。為了提高橋梁的抗彎強(qiáng)度，應(yīng)將鋼板置于橋梁底板下端，剪切強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)公路橋梁的控制面板進(jìn)行數(shù)字計算。使用鋼板粘連加固技術(shù)，應(yīng)保持原有結(jié)構(gòu)中鋼筋方向一致，將鋼板置于橋梁結(jié)構(gòu)的側(cè)面位置時，可提高橋梁的抵抗性、增強(qiáng)其抗剪強(qiáng)度，在鋼板發(fā)生變形前可避免破壞混凝土結(jié)構(gòu)[2]。

可借助高速混凝土噴射技術(shù)，將混凝土材料噴射到公路橋梁的鋼筋網(wǎng)上，待其凝結(jié)后，形成加固鋼筋混凝土，可增加橋身的受力面積、橋體的荷載能力。2020年10月19日，甘肅酒泉公路局開展冬季“橋梁體檢”行動，對黑河大橋主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)檢查，將損壞路面的混凝土與鋼板連接成整體，保持了橋梁原有結(jié)構(gòu)，順利完成了對公路橋梁的加固、維修施工。

1.4 公路橋梁預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法適合大型公路橋梁建設(shè)工程，需要外在應(yīng)力處在高壓狀態(tài)或超高壓狀態(tài)，在公路橋梁上層結(jié)構(gòu)設(shè)置預(yù)應(yīng)力施壓點，對橋梁采用張拉的方式，在橋梁上層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏壓預(yù)應(yīng)力，導(dǎo)致公路橋梁表面發(fā)生上拱現(xiàn)象，抵消自重應(yīng)力達(dá)到平衡狀態(tài)，提高公路橋梁自身承載力，減小結(jié)構(gòu)縫隙改善結(jié)構(gòu)受力。

2 公路橋梁下層結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)

2.1 提高橋梁樁基穩(wěn)定性

橋梁樁基的埋置深度較淺或由各種因素造成的樁基傾斜現(xiàn)象，使公路橋梁的墩臺出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，阻礙了公路橋梁的正常通行和交通事業(yè)的發(fā)展，可增加樁基數(shù)量對橋梁進(jìn)行加固。

在原有基礎(chǔ)上的樁基周圍開始鉆孔，并打入鋼筋混凝土作為預(yù)制樁，擴(kuò)建樁基以擴(kuò)大受力面積。以樁承載力為主的支承柱可減少側(cè)摩阻力，分散受力點可提高橋梁支撐力[3]。在原有穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)上加固橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以提高橋梁的承載力。樁基具有抗震性強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點，可解決地震高發(fā)區(qū)中軟弱地基和地震液化地基抗震等問題。樁基加固技術(shù)具有方便快速、經(jīng)濟(jì)性等特征，是加固橋梁的有效手段之一。

2.2 拓寬公路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

拓寬公路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實質(zhì)是擴(kuò)大橋梁的底面積，被廣泛應(yīng)用到橋梁基礎(chǔ)性承載力薄弱或基礎(chǔ)設(shè)置埋置過深的橋梁。在擴(kuò)大橋梁基礎(chǔ)面積前，需要進(jìn)行強(qiáng)度檢測計算，施工前需要計算橋梁相鄰兩座中心間的水平距離。當(dāng)公路橋梁的地基強(qiáng)度滿足加固施工要求時，若橋身出現(xiàn)左右不對稱的現(xiàn)象，仍可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)手段，加固公路橋梁出基礎(chǔ)。

2.3 橋底墩臺拓寬技術(shù)

為了保持原本的橋墩基礎(chǔ)，可將墩臺出挑的懸臂部分加寬，只需加寬墩臺上方的蓋梁，墩臺臺身及基礎(chǔ)部分無須進(jìn)行加寬。采用墩臺拓寬技術(shù)的前提應(yīng)持舊墩臺擁有完整的形狀，且其承載力應(yīng)通過相關(guān)檢驗，并重新澆筑墩臺和基礎(chǔ)。墩臺的選材一般采用抗壓能力較好、抗拉性相對較差的石料或混凝土進(jìn)行建造[4]。墩臺外形比較笨重粗大，其具有堅固持久、節(jié)省材料、維修量小、施工簡單等優(yōu)點，墩臺的采用一般是我國的橋梁使用較多，是加固公路橋梁施工的重要環(huán)節(jié)之一[5]。

2.4 復(fù)合材料加固技術(shù)

復(fù)合材料加固技術(shù)又稱為FRP技術(shù)，由網(wǎng)狀形樹脂與彈性纖維兩部分組成。彈性纖維要求材料在T區(qū)間內(nèi)，數(shù)值在0.25～0.3之間。復(fù)合材料包括碳纖維、玻璃纖維等，碳纖維復(fù)合材料運用是較為廣泛、價格低廉、用途廣闊。復(fù)合材料加固技術(shù)作為新型加固技術(shù)，需要從樹脂型膠體中提取另外一種新材料，本身樹脂具有粘連性、高強(qiáng)軟度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固等優(yōu)點，適合用于加固公路橋梁[6]。復(fù)合材料的運用將改善公路橋梁受力結(jié)構(gòu)，使用高彈性、高強(qiáng)度的碳纖維，可對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行彌補(bǔ)和鞏固，提升公路橋梁的延展性，并加固橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

2.5 公路橋梁的鋼筋混凝土加套技術(shù)

鋼筋混凝土加套技術(shù)適用于橋梁基礎(chǔ)設(shè)施埋置深度過淺、橋梁本身質(zhì)量問題，導(dǎo)致墩臺裂開等情況。橋梁墩身通常被分為三道圍帶，其中間距是橋墩側(cè)面的寬度，圍帶的寬度應(yīng)根據(jù)具體的實際墩臺裂縫的實際情況與大小進(jìn)行確定。一般情況是橋梁墩臺高度的20%左右，厚度保持在20～25 cm左右[7]。若出現(xiàn)嚴(yán)重或大面積的損壞，需要對墩臺進(jìn)行加套維護(hù)。此技術(shù)提高了公路橋梁的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，增加了斜截面支撐能力，減少受壓結(jié)構(gòu)正截面的承載壓力，統(tǒng)籌兼顧公路本身完善承載內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

對公路橋梁進(jìn)行加固應(yīng)在早期進(jìn)行施工，提高公路橋梁的加固性價，早期大部分原有鋼筋和混凝土仍處于彈性T形階段，具有高強(qiáng)度的彈性，加固后可與新施加的部分共同承受橋梁荷載，提高橋梁的整體承載性。新施加的材料較少，提高公路的承載力，降低加固的能源消耗，提升加固施工效率，同時保持了公路橋梁的原本面貌。若待橋梁嚴(yán)重?fù)p壞后，再進(jìn)行加固施工，其中大部分原材料已進(jìn)入不可再塑時期，老舊材料對橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力較為有限，無法達(dá)到預(yù)期效果。為了滿足承載力的需求，需要大量增加新材料，增加了經(jīng)濟(jì)成本，會導(dǎo)致橋梁在外觀上不協(xié)調(diào)，失去原本公路橋梁風(fēng)貌。施工人員應(yīng)重視對公路橋梁的加固與維護(hù)工作，為國家現(xiàn)代交通運輸事業(yè)服務(wù)，提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)交通行業(yè)發(fā)展。