公路桥梁结构加固设计原则及思路

公路桥梁结构加固设计原则及思路

1 张堂豹 2 韦标

1 身份证号： 4210231994****5237

2身份证号：4527301993****0814

摘要：公路桥梁结构加固工作开展是为了提高结构的质量安全，通过科学加固设计，选择合理的加固技术能够提升路桥承载能力。文章对公路桥梁结构加固设计原则进行分析，探讨公路桥梁结构加固设计的方法措施。

关键词：公路桥梁；桥梁结构；结构加固；加固设计

引言

公路桥梁是交通运输关键组成，使用周期相对较长，在使用过程中需要承受较大荷载，同时因暴雨、风化等自然灾害影响，容易出现车辙、裂缝等损伤，降低其使用安全性与长久性。随着交通运输行业的发展，大吨位运输车辆数量呈现出明显增加的趋势，直接增加桥梁的损耗，若没有对其及时展开处理，则会造成较大安全隐患，引发严重交通安全事故，形成较大经济损失。

1公路桥梁结构加固的重要性

公路桥梁的质量直接影响交通运输的安全性及稳定性，因此必须高度重视对公路桥梁的养护工作。通常情况下，公路桥梁在使用过程中易受到外界自然环境因素的影响，如暴雨、暴风、泥石流、盐碱水蚀及风化等，并且一旦发生较为严重的自然灾害，往往会对公路桥梁造成十分严重的损伤。同时，随着各种大型运输车辆的不断增多，也极大加快了公路道路桥梁产生的损耗。因此，一旦发现桥梁出现损坏现象，须及时展开全方位的检测和维修，否则不仅会造成较为严重的经济损失，甚至还会引发交通安全事故。由此可见，公路桥梁的养护和维修加固十分重要，公路养护管理人员必须定期开展桥梁检查与日常养护，及时解决存在的各种安全隐患，避免因养护工作不力而发生一些不必要的安全问题。

2公路桥梁结构加固设计分析

2.1设计原则

对正在使用中的桥梁进行加固相比于新建桥梁有很多不同之处，这主要是因为正在使用中的桥梁周边自然环境复杂，需要考虑的因素很多，采用的加固措施也会有所差异。另外，对正在使用中的桥梁进行加固其难度远超新建桥梁，既要满足车辆的通行条件，又要在封闭的情况下开展施工，这无疑对加固设计提出了更高的要求。为了防止公路桥梁病害的继续发展，在加固设计工作中必须遵循以下原则：第一，在加固之前，先熟悉桥梁的原始资料，包括施工方案设计、施工工艺流程等，以全面了解桥梁结构；第二，对出现病害的部位进行详细勘察与检测，掌握桥梁各个部位的实际情况，为加固设计奠定基础；第三，加强基础的核算工作，重点分析桥梁产生病害的原因；第四，保留依然具有利用价值的构件，避免非必要的更换与拆除；第五，选择施工难度小且容易实施的施工方案，确保结构安全和施工人员的人身安全；第六，桥梁加固要具备全局观念，做到不遗漏任何问题与缺陷，首先由下部结构至上部结构组织施工，其次是附属设施施工，最后是整体性验证。

2.2加固基本思路

为有效降低既有病害对桥梁的影响，确保桥梁交通能力可以得到切实强化，可以达到恢复或恢复部分负荷量的目标，需要对工程实施加固处理。整体加固施工主要分为3部分内容，即负荷试验、外观检查以及分析计算。在实施加固过程中，施工单位不仅要对受损零部件进行加固处理，同时还要适当提升沉降桥体上部高度，做好桥面修补以及其他一系列处理。与建设工程有所不同，加固施工所使用标准与建设最初所使用设计标准并不相同，设计人员需要在详细调查桥梁基本情况的基础上，以调查结果为依据重新设置设计标准，以防出现加固施工与实际状况不符，对潜在安全隐患进行分析，通过科学设计，将问题影响控制到最低，以获得预期加固效果。在进行桥梁加固施工时，暂停交通运输，因此需要提前做好协调与安排，防止施工对地区正常交通运输造成较大干扰。

3公路桥梁结构加固设计的思路措施

3.1厚钢板的粘贴加固

已清洁和抛光的厚钢板在粘贴之前，需要在表面均匀地擦拭粘合剂。为了更好地使胶粘剂充分黏附和扩散，可以先在熔合表面上涂抹一定量的胶粘剂并不断刮擦，然后再增加厚度(即2～4mm)保证中间的厚度较厚，边缘的厚度较薄。粘贴厚钢板以后，拧紧放有垫圈的螺母。拧紧螺母的顺序要交替进行，以确保可以从厚钢板之间的缝隙中排出多余的粘合剂，从而获得理想的粘贴效果。厚钢板在长期使用过程中，很容易生锈。为了减少锈蚀，在粘合剂彻底干燥后，在厚钢板的表面上擦一层防腐涂料，以防止钢板腐蚀。

3.2预应力加固

预应力加固包含了体内预应力加固和体外预应力加固这两种，其中，体外预应力加固是在原有加固构件的混凝土外设置预应力钢材，或者，为了对预应力钢材起到保护作用，张拉之后喷射或者浇筑混凝土，对于这种情况，尽管增加了构件的截面尺寸，但是新增加的混凝土位置预应力作用仍然没有发挥。可以将体内预应力划分成两种状态，其一，在截面受拉边体外设置预应力筋，增加截面覆盖混凝土，在确保新增加混凝土满足一定的强度要求之后，针对新旧混凝土增加预应力。面对这种现象，通常需要在预应筋孔道中实施灌浆作业，使混凝土和预应力筋粘结起来。其二，张拉预应力筋之后，再覆盖混凝土，虽然新混凝土没有预加作用，但是，其与预应力筋之间具备粘结关系，也就是说，在对现有的桥梁结构增加预应力之后，就能够使用钢筋混凝土来扩大截面。总之，体内预应力和体外预应力之间的差异主要体现在后加预应力筋与混凝土之间是否存在粘结关系。

3.3碳纤维加固法

近年来，碳纤维已广泛应用于桥梁加固，碳纤维法是将黏结剂涂覆于混凝土表面，利用碳纤维的高强度和弹性模量，使黏结剂与混凝土结合，从而提高混凝土强度。黏结时，应沿其受力方向用橡胶辊多次挤压胶黏剂，排出气泡，确保胶黏剂与混凝土表面的紧密结合。胶接完成后，应及时涂覆第二层胶黏剂，待胶黏剂固化后，再涂覆第二层胶黏剂，重复上述步骤，直至胶层数目达到设计要求。碳纤维布黏合完成后，需在最外层涂一层胶水，以形成一个保护层，碳纤维法加固的桥梁，其承载力、抗震和抗腐蚀能力都得到了明显的提高。

3.4增大截面积加固

梁底增大截面和增配钢筋的加固作用是梁板结构的截面尺寸变大，以增加其有效高度，及受力钢筋的面积。新增的钢筋混凝土与原结构叠合并承受二次受力，可提升原结构的整体承载能力，采用该方法加固后的桥梁都能有效提高结构的强度，刚度、稳定性及抗裂性。在梁板顶面加大截面，能有效解决空心板梁单板受力的情况。增大结构的截面面积，大大提高了结构的整体受力性能，使上部各梁板的内力分配发生本质的变化，受力更加均匀，有效减少了受力较大梁板的内力。

3.5桥面加厚补强技术

由于该桥梁的裂缝宽度较大，原桥的承载力严重不足，如果在原桥基础上予以修复，修复效果将差强人意。因此，通过对桥梁裂缝位置的分析，可以采用桥面加厚补强技术进行修复。为便于施工，施工人员首先将原桥梁的桥面铺装层进行拆除，然后在桥面的面板上方浇筑一层新的钢筋混凝土补强层，以提升桥梁整体结构的抗弯刚度。需要注意的是，在植入钢筋时，施工人员需要对原桥面进行清洁处理，及时清理桥面表层的碎石、杂物，铺设的钢筋应与原桥梁钢筋处在同一个平行面内，并计算好植入深度以及钻孔直径。在应用该技术时，需要注意新旧桥面的连接问题，尤其是连接面的抗剪强度，技术人员必须事先计算出混凝土内部的结合力、连接面的摩擦力以及植入钢筋的抗剪力，以确保提升桥面的整体强度。

结语

综上所述，公路桥梁结构加固设计方案很多，在具体的加固过程中，需要根据公路桥梁的实际情况选择合适的加固方案，通过科学方法提高公路桥梁结构的稳定性，保证公路桥梁结构具有足够的承载能力，延长路桥使用寿命，从而创造更大的经济效益。

参考文献

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