王新華

摘 要：隨著我國是社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸事業(yè)得到了長足的發(fā)展，特別是我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷深入，國家加大了公路工程建設(shè)的力度，公路狀況也得到了顯著的改善。然而我國公路橋梁因設(shè)計荷載標準底、耐久性差，不能滿足現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?，加強超載車輛、自然環(huán)境等因素的制約，導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)受到影響，增加了橋梁病害，對其正常使用功能造成影響。為了保證橋梁通行安全，必須采取有效的加固方式，提高橋梁的承載性能及通性能力。該文介紹了公路舊橋檢測技術(shù)，舊橋評價原則等，并在此基礎(chǔ)上提出了舊橋加固、改造的方法。

關(guān)鍵詞：公路舊橋 檢測 評價 加固和改造

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0242-02

中國改革開放30年來，公路交通發(fā)展迅猛，同時經(jīng)濟建設(shè)過程中對交通運輸也提出了更高的要求。為了滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需求，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進一步深入，公路面貌日新月異。現(xiàn)階段，我國在用的公路橋梁中，有很大部分是在20世紀70年代修建完成的，隨著時間的推移，在自然環(huán)境條件因素與通行車輛荷載作用下，橋梁的結(jié)構(gòu)、橋面等都出現(xiàn)不同程度的病害，對橋梁正常通行造成一定的影響，并給交通運行帶來了很大的安全隱患。以此，為了保證交通正常通行，提高橋梁通行的安全性，必須對舊橋進行加固處理，提高其通行安全性能，恢復(fù)其承載能力。

公路舊橋檢測主要包括對其進行荷載試驗以及結(jié)構(gòu)檢查。其中橋梁檢查主要是為橋梁加固工作做好相應(yīng)的準備，是制定橋梁加固與維修方案的前提，能夠提高加固方案的可行性。進行橋梁檢查的目的是了解橋梁結(jié)構(gòu)，掌握橋梁損傷以及缺陷，有針對性的進行現(xiàn)場調(diào)查與測試，包括對橋梁病害程度、類型、發(fā)展趨勢等的調(diào)查，并弄清造成病害的原因，為橋梁維修與加固提供有力的數(shù)據(jù)支持。荷載試驗就是通過加載試驗，了解橋梁結(jié)構(gòu)荷載承受能力，判斷橋梁在荷載作用下受力部位與狀態(tài)，對橋梁整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性、使用性能等做出有效的評價。另外，通過荷載試驗還能夠發(fā)現(xiàn)橋梁中潛在的病害，有效的消除僑聯(lián)通行安全隱患。

舊橋的評價原則：我們通常以功能、結(jié)構(gòu)承載力和使用價值。舊橋使用功能的評價主要從設(shè)計技術(shù)標準、橋梁各部位的完好成度、橋梁養(yǎng)護狀況及意外事故的分析。結(jié)構(gòu)承載能力的評價主要是在對橋梁使用功能評價的基礎(chǔ)上，通過對上、下部結(jié)構(gòu)作靜、動載計算分析，或?qū)o動載試驗結(jié)果分析，對橋梁結(jié)構(gòu)塍載力作出合理的評價。舊橋使用價值評價是對功能、結(jié)構(gòu)承載力兩項評價之后，從技術(shù)、經(jīng)濟合理性的角度出發(fā)，對舊橋在設(shè)計運營期間的使用價值作出評價。當分析結(jié)果表明：如果對舊橋加固、對舊橋在設(shè)改造加以利用的總效益大于新建橋的總效益時，那么就說明對舊橋的加固改造計劃具有一定的可行性，同時提出詳細的可行性報告，然后提出舊橋改造工程申請。

對橋梁上部結(jié)構(gòu)進行改造加固的技術(shù)體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）橋面補強加固。首先，將舊橋橋面鑿除，然后在橋梁梁頂加鋪混凝土層，保證混凝土層與原橋梁整體結(jié)構(gòu)形成一體，從而改善橋梁整體的荷載能力，提高結(jié)構(gòu)的抗彎強度，實現(xiàn)加固的目的；（2）增大橋梁承載面的配筋數(shù)量，隨著橋梁使用年限的增加，橋梁承載能力逐漸下降，一般在橋梁側(cè)面、底面增加配筋，或增大主筋的尺寸，提升橋梁整體的坑剪強度。一般來說，這種加固技術(shù)在拱橋、梁橋中較為常用；（3）錨噴加固就是利用高速噴射設(shè)備，將混凝土噴射到錨固好的加固面上，待混凝土硬化后就會形成一個鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高其抗荷載性能，在進行混凝土噴射過程中需要保證其連續(xù)性，避免出現(xiàn)混凝土不均勻，導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象發(fā)生；（4）鋼板加固技術(shù)主要是在交通流量過大，對橋梁整體結(jié)構(gòu)造成較大的壓力，橋梁主筋發(fā)生腐蝕問題，梁結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)明顯的裂縫是。使用粘結(jié)劑，將鋼板等材料與橋梁結(jié)構(gòu)有效的粘結(jié)在一體，用鋼板替代補強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)橋梁改造加固效果；（5）改善橋梁的受力結(jié)構(gòu)，采用這種改造方式，就是通過相關(guān)的計算，結(jié)合橋梁通行流量等實際情況，對橋梁結(jié)構(gòu)的受力進行改善，提高其整體的承載能力；（6）預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要針對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，對橋梁受拉區(qū)域施加預(yù)應(yīng)力，在一定程度上消除橋梁自重對荷載的作用，從而提升橋梁結(jié)構(gòu)的承載性能；（7）增加縱梁結(jié)構(gòu)，這種方式就是在保證橋梁橋墩具有良好的承載力與安全性能的基礎(chǔ)上，通過增加縱梁結(jié)構(gòu)的方式，使其與舊橋橋梁一同受力，提高整體的受力性能；（8）拱圈增設(shè)套拱加固法。當拱式橋梁的主拱圈為等截面的磚、石或混凝土等實體板拱時，且下部構(gòu)造無病害，同時橋下凈空與泄水面積容許部分縮小時，可在原主拱圈腹面下增設(shè)一層新拱圈，即緊貼原拱圈底面上，澆筑或錨噴混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一個新拱圈。

橋梁下部結(jié)構(gòu)加固改造的技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）基礎(chǔ)承載力不足或埋深太淺，經(jīng)雨水沖刷后，河床改變原貌，導(dǎo)致基礎(chǔ)破壞，出現(xiàn)掉腳、缺損，使下部結(jié)構(gòu)變形等現(xiàn)象，而墩臺又是磚石或砼剛性實體式基礎(chǔ)的情況，采用了擴大基礎(chǔ)加固；（2）墩臺樁基礎(chǔ)深度不足，或由于水流沖刷使樁基礎(chǔ)發(fā)生傾斜的情況，采用增補樁基加固；（3）由于施工監(jiān)理不嚴，質(zhì)量不好、砂漿不飽滿受外力后墩臺開裂破損出現(xiàn)貫通裂縫的情況，采用鋼筋砼套箍或護套加固，比如六庫大橋的西岸墩腳；（4）橋臺背墻水平力太大，引起橋臺傾斜的情況，采用橋臺新建輔助擋土墻加固；（5）方法：利用原橋基礎(chǔ)，靠墩臺蓋梁挑出懸臂加寬以安裝加寬的上部結(jié)構(gòu)采用了墩臺拓寬的方法；（6）拱橋拱圈開列，承受力受限，采取了拱頂縱向澆鋼筋全板，內(nèi)襯、外襯拱加固；（7）橋臺上部兩側(cè)開裂采用了預(yù)應(yīng)力錨固法。

舊橋加固改造是一項繁雜和高風險的工程，結(jié)合以上內(nèi)容，就如何來選擇加固方法，舉一實例。

表村片石拱橋加固：該橋位于六蘭公路K58+600處，橋原結(jié)構(gòu)為片石拱橋，單孔跨徑為8 m，矢跨比1/2，橋長65 m，橋?qū)? m，橋高8.6 m，拱圈厚60 cm，其主要功能是泄洪。建于1986年，次年發(fā)現(xiàn)該橋出現(xiàn)裂縫，1999年裂縫最大寬度達10 cm，并出現(xiàn)二條裂縫明顯的從拱頂?shù)絻蓸蚺_貫通的縱向裂縫，2005年經(jīng)鑒定為危橋。

裂縫產(chǎn)生的原因：側(cè)墻斷面尺寸不足。該橋側(cè)墻較高，拱腔內(nèi)的填料含泥量大，填料壓實不夠，由于填料土壓力的作用，是導(dǎo)致該橋上下游側(cè)墻在拱圈產(chǎn)生裂縫的主要原因。

加固方案的選擇：（1）拆除拱圈，加固、加高橋臺重新現(xiàn)澆鋼筋混凝土板梁的改建方案。該方案施工簡便，但是保通便道工作量大，搭設(shè)便橋過高，難以保證交通的安全暢通；（2）采取保留原橋拱圈不拆，加固側(cè)墻，在拱頂上澆筑40 cm厚的鋼筋混凝土拱圈的方案。由于采用半幅施工，此方案保通方面有一定的難度，但是過往車輛一般都是小型車輛，對施工安全影響不大，新舊拱圈能形成整體受力，效果明顯；（3）采取保留原橋拱圈不拆，加固側(cè)墻，在拱定下套澆筑40 cm厚的鋼筋混凝土拱圈的方案。該方案有利于交通的維護和安全暢通，但是由于基礎(chǔ)軟弱新舊拱圈很難形成整體。

加固方案比選：以上三個方案經(jīng)過反復(fù)比較和認證，采取保留原橋拱圈不拆，加固側(cè)墻，在拱頂上澆筑40 cm厚的鋼筋混凝土拱圈的方案對該橋的加固是比較合適，

套拱方案的確定，考慮到該橋已使十多年，基礎(chǔ)不均勻沉降已趨于穩(wěn)定，拱圈裂縫的發(fā)展變化趨漸減少和穩(wěn)定。因此，新建拱圈的尺寸為：橋臺和護拱采用7.5#砂漿支砌塊片石，拱圈采用25#鋼筋混凝土澆筑，厚為40 cm，采用￠12@15的二級螺紋鋼筋。

現(xiàn)澆混凝土拱圈和支砌橋臺，用7.5#砂漿支砌塊片石側(cè)墻?，F(xiàn)澆混凝土拱圈的關(guān)鍵技術(shù)就是要處理好新老拱圈之間的聯(lián)接問題，使之聯(lián)成一體，起到共同受力之目的。采取的辦法是拱上填土清除完畢后，將原拱圈表面的泥土用水清掃干凈，清除原拱圈上松動的小石頭，再安裝鋼筋，在拱圈護拱的背面支砌排水溝，并連接到泄水孔內(nèi)排出，全橋分兩次進行混凝土拱全的澆筑。每次為半幅，每半幅的橫向鋼筋必須留出70cm長度用于連接，兩半幅拱圈之間采用￠12@15的二級螺紋鋼筋連接，連接長度70 cm。鋼筋混凝土澆筑完成到保養(yǎng)期滿，再填筑碎石土并壓實。

該橋自2006年加固投入使用近一年多，經(jīng)過多次的實地觀察，新老拱圈橋臺側(cè)墻未出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，完全達到了加固的目的。從經(jīng)費使用的情況來看，與拆除舊橋，重建的方案比較，節(jié)約經(jīng)費達60%，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。

橋梁的承載能力和能否正常使用，不僅取決于上部構(gòu)造，作為其重要的組成部分的下部構(gòu)造，將直接承受上部構(gòu)造的荷載，因此，橋梁下部構(gòu)造的質(zhì)量好壞也直接影響到其承載力和正常使用，而且有的舊橋梁承載能力的降低和主要病害的產(chǎn)生是由于下部構(gòu)造的病害引起。因此，在舊橋加固改造工作中，同樣要對橋梁下部結(jié)構(gòu)進行加固改造，保證橋梁整體承載力得到回復(fù)，實現(xiàn)橋梁加固改造的目的。

經(jīng)過長期的實踐證明，對舊橋采用科學的加固改造方式，能夠提高其承載能力以及通行能力，延長公路橋梁的使用年限，同時滿足經(jīng)濟發(fā)展下對交通運輸?shù)男枨?。另外，在進行加固改造前，需要對橋梁進行必要的病害檢測與評估，弄清舊橋病害的主要原因，并根據(jù)實際的情況，制定科學的加固方案，保證方案具有很強的可行性。