市政道路桥梁加固设计方法

市政道路桥梁加固设计方法

周漪

浙江龙晟建设有限公司

摘要：道路桥梁是我国基础建设的重要内容，随着经济的飞速发展，现代交通建设对道路桥梁建设提出了更高的要求，同时，经济的发展也促使了大型载重车辆的数量增加，这些大型重型车辆由于迫于生产压力时常出现超重的现象，甚至在某些时刻其重量超出了道路桥梁的承载能力，这对于道路桥梁的质量是一个极大威胁，不仅会影响道路桥梁的使用寿命，严重时还可能造成重大交通事故，危害人们的生命安全。因此，为了使得道路桥梁构件整个承载能力能够满足使用标准，需要对道路桥梁进行加固设计，从而避免道路桥梁在长期使用过程之中产生严重损坏。

关键词：道路桥梁；加固技术；原则

1道路桥梁加固施工的重要性

道路桥梁自身具有生命周期，一方面，来自自然环境的侵蚀；另一方面，来自车辆通行带来的影响。当这些破坏达到一定程度，将会影响桥梁的自身安全和通行标准。为此，加强道路桥梁加固施工具有重要的现实意义。一是，能够在有限资金投入中保障桥梁的使用功能，通常情况下，桥梁的拆除、重建需要投入巨大人力、物力、财力，而采用加固施工改造，在保障道路桥梁自身承载能力的同时，延长桥梁的使用寿命，为国家节省建设资金；二是，能够保障道路桥梁通行标准，针对道路桥梁在使用中存在的病害或缺陷，对道路桥梁加固设计与改造，对薄弱部位进行加固，特别是展开针对性加固，确保道路桥梁的通行能力。

2市政道路桥梁加固设计原则

首先，设计人员要完成不同的设计方案进行比较，根据现场施工情况进行合理分析并确定加固方案。通常需要对市政道路桥梁现场施工资料进行审查，结合桥梁检测报告，确定可行性建设施工方案。在这个过程中，设计人员有必要与相关专业技术人员进行交流合作，开展针对市政道路桥梁的检测工作。其次，设计人员需要对道路桥梁的基础结构及其余病害进行检查，对基础结构的承载力进行分析，特别是在实际开展加固设计的过程中要尽量提高其综合承载力。设计人员要明确其承载力等级，对地基的承载力进行综合分析，减轻其基础的附加应力。再次，合理选择改造方法和技术。在设计上对上部结构的加固应强调从下至上的顺序，严格控制上部荷载，采取限荷和卸载，并应有重点地增设侧向支撑和约束。在施工技术上应尽可能采用施工质量易于控制和检验的成熟方法。最后，设计人员需要考虑到市政道路桥梁的后期改造，其需要对使用线路进行综合调整，还需要确定最终的加固方案，保证加固设计的合理性。

3市政道路桥梁加固设计方法

3.1桥面铺装的加固技术

当前桥面铺装加固技术主要包括：局部修复凿补、重新浇筑混凝土面板、桥面补强层等加固技术。桥面铺装层碎裂和脱落适用于局部修复凿补加固技术，施工时需要施工人员处理干净表面的凿毛和凿出的松散物，使铺装结构内部骨料外露，然后再运用一定配比的混凝土进行修补，修补之前先适用标号相同的粘结材料或水泥涂刷，使混凝土之间的黏结性能增强；严重破损的路桥面层的修补需要全部拆除铺装层，适合用重新浇筑混凝土面板加固技术；剥离层的复原和裂缝的修补比较适合桥面补强层加固技术，可以使桥梁的承载能力和梁板的抗弯能力得到提升，延长使用路桥的期限。

3.2预应力加固技术

预应力加固法主要是针对混凝土受弯构件进行加固的技术方法。在预应力及新增外部荷载的共同作用下，拉杆内部会产生轴向力，同时由拉杆端锚固偏心传导至构件，对构件形成相应的偏心压力。在上述作用力的影响下，外部荷载对于桥梁结构构件的影响会出现明显的下降，使得构件的整体抗弯承载能力、斜截面抗剪承载能力得到有效提高。不仅如此，通过这种压力的有效传递，能够对结构构件的整体性能进行强化，对混凝土裂缝发育进行控制和缓解。对于钢筋混凝土构件而言，在预应力下撑拉杆加固完成后，会与被加固构件紧密联系在一起，形成一个超静定结构体系，在外部荷载与预应力的双重作用下，拉杆产生的轴向力会通过构件结点，传递到被加固件，从而改变其截面内力特征。

3.3增大道路桥梁横截面

加固设计的根本就是避免市政道路桥梁的承载力下降，设计人员可以通过增大横截面积实现这个目标。在开展加固设计的过程中，设计人员可以考虑不同的方式，针对上部结构可采取增加主筋数量、增大主桥的面积、加大桥梁的厚度等方式，起到加固的效用。在开展设计工作的过程中，增加主筋数量时，设计人员需要考虑施工人员在实际工作当中的便利，其可以将主桥梁底部的保护层凿开，使得桥梁的主筋可以显露，之后再焊接新增的钢筋及原有的主筋。而增大道路桥梁横截面积，也可以提高桥梁的抗剪能力达到加固的目的。设计人员可以在桥梁的侧面设置箍筋，之后需对桥梁的保护层进行恢复，防止其综合性能下降。虽然这种加固方式能够起到较大的作用，但是还是需要考虑其适用性。一般增大道路桥梁横截面的加固设计方法在T型桥梁中比较适用，这种桥梁的横截面一般较小，可能导致综合承载力较弱。在设计的过程中，可以先确定下缘的横截面加大方案，然后确定主筋的增加方式，其在跨度较小的桥梁中也比较适用。

3.4粘贴钢板加固

混凝土技术粘贴钢板加固混凝土技术具有不改变原有结构尺寸、技术可靠、施工简单、工艺成熟以及短期加固效果良好等优点。它主要运用锚栓和粘贴剂将钢板粘贴锚固定在混凝土结构的薄弱部位和受拉面,保障混凝土加固结构和钢板形成整体,从而增强构件抗剪、抗弯能力,提高桥梁结构刚度,改善混凝土和钢筋应力,有效控制裂缝延伸。如果想要提高梁的抗弯强度,则将钢板置于梁下,同时对剪切强度进行控制设计;如果想要提高梁的抗剪强度,则将钢板置于结构的侧面,并保持与原结构构件剪力钢筋的方向一致。粘贴钢板加固法的合理设计要在钢板发生屈服之前,以保证混凝土不会受到破坏。

3.5增设纵梁

在增设纵梁的过程中，设计人员需要将道路桥梁原有的主梁及新增设的梁进行连接，使其能够同时受力，其可以分担原有桥梁的受力，使得主梁的承载得以减少。在加固设计的过程中，设计人员可以利用增设纵梁的方式提高桥梁的承载能力，加强工程设计效果。这种加固设计方式在桥梁墩台地基安全性能较好并且承载力较大的市政道路桥梁中比较适用，能够起到较好的作用。

3.6增加钢筋混凝土悬臂挑梁

增加钢筋混凝土悬臂挑梁的方式主要是对桥梁的原有结构进行改造，调整桥梁横梁的横向系数，使其加固能力有所提高。在利用相关的加固措施时，设计人员需要对桥梁的原有结构进行分析，保留其核心结构，防止桥梁结构产生较大的变动，影响其基础荷载。在设计的过程中，可以考虑在新增的人行道或者车道上增加悬臂梁，对陈旧的设施进行拆除，使得新旧结构能够进行连接，促使结构承载力在短期内得以提升。在开展梁式桥梁建设的过程中，可以利用这种增加钢筋混凝土悬臂挑梁的方式，其工作量较小，不需要改造桥墩。需要注意的是，在对桥梁进行改造的过程中，要保证道路交通的畅通，防止产生交通堵塞问题。

4结语

市政道路桥梁的加固设计对于桥梁结构综合承载的提高有较大的作用，可以促进现代化社会经济的综合发展。在实际加固的过程中，需要对桥梁的原有结构进行分析，注重设计及各项施工环节的操作。设计人员需要结合多方面的因素分析桥梁的结构，对其总体承载进行提升，提高我国道路交通运输的安全性及稳定性，促使市政道路桥梁建设产生更高的社会效益。

参考文献

[1]市政道路桥梁加固设计方法论述[J].王勇.门窗.2019(19)

[2]体外预应力技术在桥梁加固工程中的应用研究[J].王伟东.工程建设与设计.2020(01)