楊常玖，王 藻

（德宏公路局，云南 德宏 678400）

長(zhǎng)期以來，橋梁工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中都扮演著重要角色，在現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的背景下，國(guó)家也高度重視橋梁建設(shè)，其建設(shè)總量和規(guī)模都在不斷壯大。但是橋梁運(yùn)行一段時(shí)間以后受到自然氣候條件等因素影響會(huì)出現(xiàn)不同程度的病害，比如裂縫等，結(jié)構(gòu)承載力下降，影響橋梁性能，降低安全性。尤其是一些使用年限較長(zhǎng)的橋梁，維護(hù)不到位，病害問題未得到有效解決，橋梁總體性能下降，甚至已經(jīng)變?yōu)槲?，?duì)橋梁工程的可持續(xù)發(fā)展也帶來一些影響。因此，加強(qiáng)對(duì)危橋加固維修施工技術(shù)的研究非常有必要，應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)的橋梁檢測(cè)與加固技術(shù)，準(zhǔn)確檢測(cè)出橋梁結(jié)構(gòu)隱患，根據(jù)橋梁的實(shí)際情況確定加固維修方案，保證危橋的質(zhì)量、安全以及使用壽命，對(duì)未來橋梁加固維修技術(shù)的進(jìn)一步提高也具有重要意義。

1 危橋及危橋加固維修概述

1.1 危橋的含義

危橋即承載能力明顯下降，不足原來橋梁承載力的3/4，且關(guān)鍵部分已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，這種損壞還有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有嚴(yán)重影響的橋梁結(jié)構(gòu)。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)上述情況就必須停止使用，并根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況確定加固維修方案，消除安全隱患，保證橋梁的安全性與質(zhì)量，為行車安全提供保障。

1.2 危橋加固維修的必要性

現(xiàn)階段，我國(guó)橋梁工程已經(jīng)得到較好的發(fā)展，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，但是橋梁在建設(shè)完成和使用過程中長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境下，必然會(huì)受到自然環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)各種問題。同時(shí)，車流量不斷增加，交通壓力加大，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載力要求也在提高，很多橋梁在使用過程中基本處于超負(fù)荷的狀態(tài)，對(duì)其結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)造成了極大的影響，安全隱患加大，如果得不到及時(shí)解決，勢(shì)必會(huì)威脅到行車安全以及廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。在這種情況下，加強(qiáng)危橋加固維修就極其重要，只有科學(xué)的加固維修技術(shù)才能提高危橋的安全性和穩(wěn)定性，解決橋梁關(guān)鍵部位的病害問題，保障橋梁的安全使用。

1.3 危橋加固維修的原則

危橋的橋梁結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性都已經(jīng)受到嚴(yán)重影響，出現(xiàn)不同程度的損壞，承載力明顯下降，為了保證危橋加固維修工作質(zhì)量，需要在加固維修之前做好橋梁危險(xiǎn)程度的檢測(cè)，在保證了解和掌握橋梁病害程度的基礎(chǔ)上進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，并制定切實(shí)可行的加固維修方案[1]。在危橋加固維修過程中應(yīng)該堅(jiān)持安全、高效及便捷等原則，做好橋梁結(jié)構(gòu)上部、下部以及主體部分的分別加固維修，使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定和安全。同時(shí)應(yīng)該多引進(jìn)先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與加固維修方法，提高危橋加固維修效果。

2 危橋加固維修的流程

2.1 危橋檢測(cè)

在危橋加固維修之前需要進(jìn)行危橋檢測(cè)。上世紀(jì)末建成的橋梁，隨著交通壓力日益加大，而且大型貨車超載情況較多，其承載能力逐漸受到影響，并且威脅到橋梁的安全運(yùn)營(yíng)，必須對(duì)橋的橋梁結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行檢測(cè)，才能掌握橋梁的情況和安全性能。在橋梁使用期間，外界環(huán)境因素的影響比較大，并且外界環(huán)境因素多種多樣，對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)造成的損害也表現(xiàn)出各種形式。目前，較為常見的檢測(cè)方法，如橋面平整度狀況、裂縫開裂情況等，主要是通過人工的方式進(jìn)行目測(cè)。其他的檢測(cè)技術(shù)，如超聲波探測(cè)技術(shù)、探地雷技術(shù)、聲波發(fā)散技術(shù)、動(dòng)力檢測(cè)技術(shù)和沖擊-回聲檢測(cè)技術(shù)等，根據(jù)工程實(shí)際情況需要確定合適的檢測(cè)技術(shù)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。在檢測(cè)之前要求做好充分的準(zhǔn)備，比如檢測(cè)技術(shù)以及所需的工具、設(shè)備等，并做好檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)信息由專業(yè)部門確定危橋級(jí)別，最后再確定危橋加固方案。

2.2 危橋評(píng)價(jià)

危橋評(píng)價(jià)主要針對(duì)橋梁的使用性能進(jìn)行綜合分析，確定橋梁結(jié)構(gòu)的主要問題，以此作為依據(jù)制定危橋加固維修方案。

（1）橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，哪些方面存在問題。

（2）橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位是否存在嚴(yán)重的損害情況、損害程度以及損害情況是否會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。

（3）橋梁結(jié)構(gòu)安全隱患程度以及通車是否會(huì)引發(fā)事故發(fā)生。

危橋加固維修并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工作內(nèi)容，涉及的流程和內(nèi)容比較多，必須綜合考慮橋梁的結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性等，再確定是否需要加固維修還是重建。因此，對(duì)于危橋的評(píng)價(jià)工作是不可缺少的環(huán)節(jié)。

2.3 確定危橋加固維修方案

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和評(píng)價(jià)可以初步判斷危橋加固維修方案，同時(shí)在加固維修方案中要考慮結(jié)構(gòu)性能、施工便利性、經(jīng)濟(jì)性以及施工效率等問題。危橋加固維修過程中需要做好封閉處理，必須等待加固維修工程徹底穩(wěn)固，從根本上解決了危橋結(jié)構(gòu)性能等問題，才能讓車輛通行，確保行車安全，也避免橋梁結(jié)構(gòu)問題進(jìn)一步擴(kuò)大。

3 常見的危橋加固維修技術(shù)

危橋加固維修的方法比較多，不同的加固維修技術(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的不同部位的功能起到鞏固的作用，因此在具體施工過程中要根據(jù)橋梁的損害情況、損害部位等確定加固維修方法。

3.1 橋梁結(jié)構(gòu)的橋面加強(qiáng)層加固技術(shù)

橋面加強(qiáng)層加固法需要將危橋的混凝土橋面除去，再重新鋪裝混凝土層，這樣的處理方法可以使新的混凝土層與橋梁結(jié)構(gòu)很好地結(jié)合成為一個(gè)整體，可以增加橋梁結(jié)構(gòu)的橫截面積，確保結(jié)構(gòu)斷面有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度以及整體結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性。

3.2 橋梁結(jié)構(gòu)外包混凝土加固技術(shù)

橋梁結(jié)構(gòu)外包混凝土加固技術(shù)可以增加橋梁結(jié)構(gòu)的截面面積，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件部分的剛度與強(qiáng)度，使橋梁整體結(jié)構(gòu)保持良好的穩(wěn)定性。在該技術(shù)中需要注意的問題是，在施工之前需要確定外包混凝土以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力是達(dá)到要求的，還要保證加固方案中的相關(guān)尺寸的精準(zhǔn)性，這些都直接影響最后的加固效果。

3.3 橋梁結(jié)構(gòu)表面粘貼鋼板加固技術(shù)

近年來，道路交通量日益增加，交通壓力不斷加大，其中也有大型車輛超載超重的問題，使橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力逐漸下降，并引發(fā)結(jié)構(gòu)表面裂縫、內(nèi)部鋼筋銹蝕等問題。針對(duì)這種情況可以采取橋梁結(jié)構(gòu)表面粘貼鋼板加固技術(shù)，加粘貼鋼板用于橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫部位或者容易產(chǎn)生拉應(yīng)力的部位可以讓整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)成為一個(gè)新的整體，從而提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。

3.4 橋梁結(jié)構(gòu)表面噴錨混凝土加固技術(shù)

在危橋加固維修過程中對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)表面噴錨混凝土加固是比較常見的方法，具體操作方法為除掉橋梁損害部位殘余的混凝土，然后測(cè)量損害部位的尺寸且保持橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部沒有破損的混凝土。在完成這一步驟后，將去除混凝土的部位植入補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，使其形成鋼筋網(wǎng)，再進(jìn)行噴錨。在鋼筋網(wǎng)作用下可以使混凝土更加均勻地分布在損害的部位，還能避免混凝土脫落，與原來的橋梁結(jié)構(gòu)形成新的整體，共同受力，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。噴錨混凝土需要用高壓噴射機(jī)進(jìn)行，增強(qiáng)新的混凝土與原來混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力，保證預(yù)期粘結(jié)強(qiáng)度。近年來，在噴錨混凝土加固技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了鋼纖維混凝土加固技術(shù)，即在混凝土中加入鋼纖維，增強(qiáng)混凝土抗拉、抗剪和抗扭性能，提高了加固維修施工質(zhì)量[3]。

3.5 改變橋梁結(jié)構(gòu)整體受力體系加固技術(shù)

當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)在原有受力體系下無法安全運(yùn)營(yíng)時(shí)，可以采用該加固技術(shù)，增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。改變橋梁結(jié)構(gòu)整體受力體系加固技術(shù)中通過減少控制結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力改善橋梁結(jié)構(gòu)承載能力，在拱式結(jié)構(gòu)中可以用此技術(shù)，使拱上的荷載均勻分布到拱結(jié)構(gòu)上，受力更加均勻合理，使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固[4]。

3.6 橋梁結(jié)構(gòu)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)超出正常使用的極限狀態(tài)，可以通過體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)解決橋梁結(jié)構(gòu)表面裂縫問題，提高橋梁結(jié)構(gòu)的橫斷面應(yīng)力。

3.7 纖維復(fù)合材料加固技術(shù)

近年來，隨著危橋加固維修需求不斷加大，加固維修技術(shù)日益成熟，纖維復(fù)合材料加固技術(shù)正是在此背景下發(fā)展起來的，使橋梁加固工程也更加完善，而且在纖維復(fù)合材料加固技術(shù)中主要是使用FRP這種新型的鋼筋砼橋梁加固材料[5]。該材料的優(yōu)點(diǎn)在于輕質(zhì)、施工便利、抗腐蝕性良好等，也有國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此材料和加固技術(shù)進(jìn)行了研究，比如馬曉升的研究認(rèn)為將CF和SGF結(jié)合起來應(yīng)用到橋梁加固中，能夠取得更好的效果。隨著對(duì)新型復(fù)合材料的研究不斷深入，在未來必然會(huì)有更多性能優(yōu)良的材料被應(yīng)用到橋梁加固中。

4 危橋加固維修技術(shù)的應(yīng)用

芒市公路分局2020年在S332線進(jìn)行了10座中橋和28座大橋的改造升級(jí)，38座橋于2019年橋梁定期檢查中均評(píng)定為四類橋梁，存在的病害主要有：（1）上部主梁L/3～2L/3范圍存在多條豎向裂縫，呈梁體左、右側(cè)對(duì)稱分布，大部分裂縫豎向貫通腹板，并延伸至馬蹄，部分裂縫向下延伸至梁底，形成“U”形或“L”形裂縫，縫寬從0.06～0.28 mm不等。（2）部分支座出現(xiàn)脫空、剪切變形；（3）部分伸縮縫型鋼翹曲、斷裂；（4）部分橋梁樁基沖刷嚴(yán)重，外露1～5 m不等；（5）梁板表面蜂窩、麻面、少量保護(hù)層脫落，鋼筋外露。

病害產(chǎn)生的原因：交通量過大及重載車輛比例過高，主梁長(zhǎng)時(shí)期處于高負(fù)荷承載狀態(tài)，由此造成的開裂導(dǎo)致主梁的抗彎承載力不足，由于開裂導(dǎo)致主梁承載力降低，對(duì)活載不加以控制，更加加速了裂縫的發(fā)展，加固設(shè)計(jì)需從根本上解決主梁抗彎承載力不足的問題，并進(jìn)一步優(yōu)化主梁的應(yīng)力狀態(tài)，提高主梁的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。

按《橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，為避免安全事故發(fā)生，必須對(duì)其進(jìn)行修復(fù)養(yǎng)護(hù)、加固或改造。

本次危橋改造設(shè)計(jì)的原則：經(jīng)加固改造后的橋梁達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范公路-II級(jí)設(shè)計(jì)要求，換梁橋梁達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范公路-I級(jí)設(shè)計(jì)要求。改造目的是橋總體技術(shù)狀況評(píng)定為2類及以上。

改造方案：確定橋梁改造原則為，rMu/Mn（內(nèi)力比抗力）≤1.05時(shí)采用全橋張拉體外預(yù)應(yīng)力鋼束主動(dòng)加固，rMu/Mn（內(nèi)力比抗力）≥1.08時(shí)采用全橋換梁改造。本項(xiàng)目原設(shè)計(jì)20 mT梁梁高為1.4 m，30 mT梁梁高為1.85 m；改造設(shè)計(jì)維持原橋梁結(jié)構(gòu)形式，以保護(hù)橋梁下部結(jié)構(gòu)不因危橋改造而發(fā)生損傷；更換的梁板維持原截面高度，不改變?cè)吩O(shè)計(jì)縱坡，以保證改造后公路行車安全指標(biāo)達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求。通過對(duì)體外預(yù)應(yīng)力加固、粘貼鋼板加固、粘貼纖維材料加固、鋼筋砼外包增加截面法及更換主梁處理法5個(gè)方案的比對(duì)，最終采用更換主梁法+體外預(yù)應(yīng)力鋼束加固法作為本項(xiàng)目橋梁改造的實(shí)施方案。

根據(jù)改造方案，最終設(shè)計(jì)為，所有改造橋梁合計(jì)總長(zhǎng)4 864.34 m，共192跨，涉及病害梁板片數(shù)960片。其中24座更換上部梁板，14座使用體外預(yù)應(yīng)力加固。換梁655片（20 m梁540片、30 m梁115片），橋梁總長(zhǎng)共2 999.33 m；體外預(yù)應(yīng)力鋼束加固305片（20 m梁155片、30 m梁150片），橋梁總長(zhǎng)共1 865.04 m。

該項(xiàng)目改造工程于2020年12月31日全部完工，經(jīng)驗(yàn)收，全部工程質(zhì)量合格，評(píng)定為1類橋。

5 危橋加固維修過程中的質(zhì)量安全控制研究

任何工程項(xiàng)目中質(zhì)量控制都是關(guān)鍵的內(nèi)容，危橋加固維修工程也是如此，為保證危橋加固維修以后整體結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良，必須做好加固維修整個(gè)過程的質(zhì)量管理與控制。針對(duì)危橋加固維修過程中的質(zhì)量控制提出了以下幾點(diǎn)建議。

首先，施工之前的準(zhǔn)備工作要充分，對(duì)危橋橋址地質(zhì)、水源水質(zhì)、人文環(huán)境、老橋設(shè)計(jì)和施工圖紙以及老橋施工狀況等相關(guān)信息資料收集齊全，盡可能詳細(xì)，為危橋加固維修提供依據(jù)。危橋結(jié)構(gòu)問題比較嚴(yán)重，安全隱患很大，所以加固維修過程中的安全措施以及質(zhì)量控制措施要提前做好準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)應(yīng)急預(yù)案，堅(jiān)持按照“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的原則做好施工過程的工作。同時(shí)，危橋加固維修過程中的施工進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、人工配置、機(jī)械配置和施工原材料質(zhì)量等直接影響到危橋加固維修質(zhì)量必須提前做好考慮，周密安排施工，尤其是很多工程項(xiàng)目中都會(huì)存在窩工的情況，造成資源浪費(fèi)，成本增加，必須做好組織計(jì)劃，保證施工效率和質(zhì)量，也能從根本上減少質(zhì)量和安全事故發(fā)生。

其次，危橋加固維修工程中，安全也是第一要素，堅(jiān)持安全第一，才能保證質(zhì)量第一，必須將安全生產(chǎn)意識(shí)寓于生產(chǎn)之中，對(duì)施工過程以及施工人員的行為進(jìn)行約束，維護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)安全環(huán)境與秩序。同時(shí)，在加固維修過程中，為了減少安全事故，應(yīng)該杜絕車輛和行人在危橋上通行，設(shè)置警示標(biāo)識(shí)，也要做好完善的阻擋設(shè)施，可以避免車輛或行人誤入，保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全。

最后，在危橋加固維修整個(gè)過程中實(shí)施動(dòng)態(tài)化、全方位和全天候的安全與質(zhì)量管理，安全管理的目的在于預(yù)防、消滅隱患，消除事故危害，而質(zhì)量管理則是消除質(zhì)量隱患，及時(shí)整改存在質(zhì)量隱患的工序，避免埋下隱患，為后期竣工驗(yàn)收以及新橋通行奠定基礎(chǔ)。因此，施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有較高的思想認(rèn)識(shí)，明確安全與質(zhì)量控制的重要性，將監(jiān)管工作落到實(shí)處，加大檢查力度，一切以真實(shí)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，嚴(yán)禁弄虛作假行為。在整個(gè)施工過程中要做好開工前檢查、工序交接檢查、隱蔽工程檢查及停工后復(fù)工前檢查等，將安全與質(zhì)量把控融入到每一個(gè)工序、每一個(gè)環(huán)節(jié)以及每一個(gè)崗位中，確保分項(xiàng)工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，消除隱患的前提下才能簽署驗(yàn)收記錄。

6 結(jié)束語

橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性直接影響到橋梁的使用壽命和行車安全，關(guān)乎整個(gè)橋梁事業(yè)的發(fā)展。危橋改造已經(jīng)成為橋梁工程中重要的一部分，通過危橋改造維修可以保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全和質(zhì)量。因此，做好危橋改造維修十分重要，但是需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)，分析橋梁結(jié)構(gòu)的具體情況才能采取針對(duì)性的處理措施，確保危橋改造維修方案的有效性。本文對(duì)危橋加固維修的主要技術(shù)進(jìn)行研究，然后結(jié)合實(shí)踐案例進(jìn)行了淺顯的分析，希望對(duì)促進(jìn)危橋加固維修工程的持續(xù)發(fā)展提供借鑒。