论文部分内容阅读
【摘要】近年来，我国的交通建设事业快速发展，国家及各级政府、交通主管部门投入了大量的人力、物力与财力资源进行公路桥梁工程建设，在改善交通运输状况方面取得了较为理想的成就。但是在公路桥梁的使用过程中，为了有效提升其通行能力与安全系数，必须对于开裂、变形等病害进行加固处理，而加固施工技术的应用是否合理直接关系到施工作业的整体效率与质量。
【关键字】公路桥梁，加固施工技术
中图分类号： U445文献标识码： A 文章编号：
一．前言
在公路桥梁的使用过程中，由于受到各种因素的影响，极易出现不同类型的病害，如果不能及时进行处理，将严重危及到公路桥梁的安全性、稳定性与抗震性。在公路桥梁的加固施工中，必须采取有效的施工技术措施，否则难以保证加固处理的实际效率与质量，本文就相关问题进行探究，仅供同行参考和借鉴。
二．公路桥梁的常见病害
1.墩台基础病害
在常年使用过程中，桥梁墩台基础不但要承受上部结构的荷载力，而且会受到承受土压力、流水压力、冰压力、浮力、风力等各种外界作用力的影响。另外，在公路桥梁使用过程中，由于过桥人车数量增多及车辆日益重型化，桥梁的墩台基础需要长期承受较大的重荷载作用，墩台部分也会出现不同程度的损坏现象。
2.主拱圈裂缝病害
（一）主拱圈中波的纵向裂缝，在公路桥梁质量的定期检查中，各孔中波的波顶经常会出现纵向裂缝的问题；
（二）拱波、拱肋波连接处裂缝，各孔拱波、拱肋的连接处极有可能出现不同程度的横向或U型裂缝现象，此类裂缝多发生于拱顶前后的10m范围内。
3.主梁裂缝与变形病害
公路桥梁的主梁裂缝多发生于锚跨中部梁的下缘与悬臂梁根部的上缘，后者出现裂缝时多贯穿于整个车行道翼板。由于大量重车通过公路桥梁，使得主梁的受拉区不同程度开裂，从技术角度进行分析属正常现象。但是由于负弯矩区裂缝处于上部，雨水容易从裂缝渗入主梁内，进而造成主梁变形的问题，引起钢筋锈蚀、砼强度降低等问题。
三．公路桥梁加固施工技术
1.加大截面加固施工技术
加大截面加固施工技术是指在公路桥梁原结构基础上，浇筑一定相应厚度的钢筋混凝土，是目前对于钢筋混凝土结构公路桥梁进行加固的常用改造技术措施。加大截面加固施工技术通常采用2种方式：加厚桥面板、加大主梁梁肋高度与宽度。加大截面加固施工技术的实际操作较为简单、适应性强，而且具有设计与施工技术经验成熟的特點，特别适用于小跨径的板桥或T梁桥的加固。采用加大截面加固施工技术后，公路桥梁的刚度将明显提高，承载能力也达到较为理想的效果，但是施工现场的湿作业时间相对较长，对于公路桥梁的正常通行会产生一定的影响。
2.体外预应力加固施工技术
体外预应力加固施工技术主要是利用粗钢筋、高强钢丝、钢绞线等钢材作为特定的施力工具，对于公路桥梁的上部结构施加一定的体外预应力，以预加可能产生的反弯矩，抵消公路桥梁施工中部分外荷载产生的内力，进而达到改善旧桥的综合使用性能，并且提高极限承载能力的目标。体外预应力加固施工技术的原理是在梁体的下缘受拉区设置符合要求的预应力材料，通过张拉对于梁体产生的偏心预应力，在其作用与影响下，使得梁体发生上拱，并且抵消公路桥梁的部分自重应力，梁体的受力状况得以改善，从而减小了结构变形、裂缝等病害的出现几率。
另外，在体外预应力加固施工技术的应用中，还要注意施工前期的周密分析与计算，合理控制体外预应力的施加情况，以保证施工作业的整体效果达到预期目标。
3.有粘结预应力加固施工技术
有粘结预应力加固施工技术主要是利用锚固于需要加固的梁体上，一般选择小直径的预应力筋，通过对于梁体施加一定的预应力，喷注具有高抗拉强度的复合砂浆，使得预应力筋、加固梁体之间粘结为一体，从而构成具有粘结预应力的梁体加固体系。
有粘结预应力加固施工技术在实际应用中，具有预应力筋锚固简单、材料利用效率高、结构耐久性良好、张拉施工操作方便等特点，在国内外公路桥梁加固施工中得到了广泛的应用。有粘结预应力加固施工技术适用于中、小跨径的钢筋混凝土梁、空心板梁与箱梁桥，特别是在高速公路、立交工程中多为采用中等跨径的钢筋混凝土、预应力混凝土连续箱梁桥，由于受到箱梁高度的影响与限制，在加固施工中采用箱梁底板部合理增设预应力筋的方式，并且喷注高性能的抗拉复合砂浆，使得公路桥梁的加固效果更为理想。
采用有粘结预应力加固施工技术时，混凝土喷射一般采用干式、湿式两种形式，具体应用情况如下：
（1)干式喷射混凝土，尽量在干燥的情况下，充分拌和混合料，依靠压缩空气及送料软管将混合料送至专用喷嘴处，喷嘴内装设多孔集流腔，在压力作用下通过多孔集流腔、混合料拌和等程序，完成混合料的运输、加水拌和与振捣，借助喷射机使得混合料连续、高速喷向受喷作业面，并与受喷面形成整体，所有操作一次完成；
（2)湿式喷射混凝土，施工作业中所采用的喷射机将混合料拌和均匀，通过送料软管将混合料送至喷嘴处，直接射至受喷作业面上。在施工作业过程中，必须合理控制混合料的水灰比，有利于水与水泥的水化效果，施工作业中的粉尘也将明显较小，回弹相对较少，混凝土的均质性优良，强度也易于得到保证，使得加固施工的质量得以保证。
3.加固旧桥主梁技术
第一，充分利用墩顶上方两孔梁端的多余空间设置挑梁。挑梁为现浇的横向式悬臂挑梁，并在上面安装妥当预制的微弯板。第二，在人行道翼缘与旧桥面之间现浇桥面拓宽部分，并于铺装桥面层时现浇行车道。第三，施工中，桥面的拓宽部分和铺装层需加入钢筋网，以加强桥梁整体性。第四，桥梁伸缩缝应当设置在挑梁顶的中心部位，行车道路面延伸形成于挑梁上。
4.桥面整治技术
公路桥梁安全运营需要稳定和坚实的基层。在桥梁加固时，为了提高桥梁整体质量，应将原来的桥面基层清除干净，包括一部分砂石垫层(如果桥面用的不是砂石填料，应将其完全清除，然后再换成砂石填料，并碾压夯实)，摊铺水泥稳定砂石基层，浇注钢筋混凝土桥面。
5.拓宽加固技术
为了不影响正常通车，应适当实行交通管制，在一边通车一边施工的情况下进行拓宽加固。加固时利用旧桥原本就有的墩台，所有拓宽加固施工都在桥梁的上部开展，可以为国家节省更多的建设资金。当然，这种加固技术有一定的局限性，但如果设计施工方案考虑周全，还是能够满足设计荷载要求的。
6.加固主梁负弯矩技术
主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观，还会因雨水渗入主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命。在考虑加固方案时，根据计算资料增加纵向受拉钢筋，置于原铺装层范围内，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面混凝土的拉应力将达到3.96MPa,采用钢纤维混凝土，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。在加固中应对负弯区桥面铺装层采用浇筑钢纤维混凝土，要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。
四．结束语
综上所述，在公路桥梁的加固施工过程中，应综合考虑各方面的因素，尤其是工艺、技术与材料的合理应用，对于施工环节也要进行严格的监管，否则极有可能出现各种施工质量问题，进而影响到公路桥梁加固施工的整体效率与质量。另外，在公路桥梁加固施工中，还应注重各种先进工艺与技术的改进，积极引入先进的加固材料与机械设备，从而为加固施工技术的应用提供有利的条件，使得国内公路桥梁工程建设真正迈入“建养并重”的科学化发展道路。
参考文献：
[1]郑泽武 武汉长江二桥维修加固施工技术应用研究西安建筑科技大学2009-11-01硕士
[2]陈新东 浅谈公路桥梁加固技术中小企业管理与科技(上旬刊)2012-05-05期刊
[3]汤轲 公路桥梁加固的现状与特点研究全国城市公路学会第十九次学术年会论文集2010-10-01中国会议
[4]袁秀玲 公路桥梁加固处治方案与施工工艺民营科技2013-01-20期刊
【关键字】公路桥梁，加固施工技术
中图分类号： U445文献标识码： A 文章编号：
一．前言
在公路桥梁的使用过程中，由于受到各种因素的影响，极易出现不同类型的病害，如果不能及时进行处理，将严重危及到公路桥梁的安全性、稳定性与抗震性。在公路桥梁的加固施工中，必须采取有效的施工技术措施，否则难以保证加固处理的实际效率与质量，本文就相关问题进行探究，仅供同行参考和借鉴。
二．公路桥梁的常见病害
1.墩台基础病害
在常年使用过程中，桥梁墩台基础不但要承受上部结构的荷载力，而且会受到承受土压力、流水压力、冰压力、浮力、风力等各种外界作用力的影响。另外，在公路桥梁使用过程中，由于过桥人车数量增多及车辆日益重型化，桥梁的墩台基础需要长期承受较大的重荷载作用，墩台部分也会出现不同程度的损坏现象。
2.主拱圈裂缝病害
（一）主拱圈中波的纵向裂缝，在公路桥梁质量的定期检查中，各孔中波的波顶经常会出现纵向裂缝的问题；
（二）拱波、拱肋波连接处裂缝，各孔拱波、拱肋的连接处极有可能出现不同程度的横向或U型裂缝现象，此类裂缝多发生于拱顶前后的10m范围内。
3.主梁裂缝与变形病害
公路桥梁的主梁裂缝多发生于锚跨中部梁的下缘与悬臂梁根部的上缘，后者出现裂缝时多贯穿于整个车行道翼板。由于大量重车通过公路桥梁，使得主梁的受拉区不同程度开裂，从技术角度进行分析属正常现象。但是由于负弯矩区裂缝处于上部，雨水容易从裂缝渗入主梁内，进而造成主梁变形的问题，引起钢筋锈蚀、砼强度降低等问题。
三．公路桥梁加固施工技术
1.加大截面加固施工技术
加大截面加固施工技术是指在公路桥梁原结构基础上，浇筑一定相应厚度的钢筋混凝土，是目前对于钢筋混凝土结构公路桥梁进行加固的常用改造技术措施。加大截面加固施工技术通常采用2种方式：加厚桥面板、加大主梁梁肋高度与宽度。加大截面加固施工技术的实际操作较为简单、适应性强，而且具有设计与施工技术经验成熟的特點，特别适用于小跨径的板桥或T梁桥的加固。采用加大截面加固施工技术后，公路桥梁的刚度将明显提高，承载能力也达到较为理想的效果，但是施工现场的湿作业时间相对较长，对于公路桥梁的正常通行会产生一定的影响。
2.体外预应力加固施工技术
体外预应力加固施工技术主要是利用粗钢筋、高强钢丝、钢绞线等钢材作为特定的施力工具，对于公路桥梁的上部结构施加一定的体外预应力，以预加可能产生的反弯矩，抵消公路桥梁施工中部分外荷载产生的内力，进而达到改善旧桥的综合使用性能，并且提高极限承载能力的目标。体外预应力加固施工技术的原理是在梁体的下缘受拉区设置符合要求的预应力材料，通过张拉对于梁体产生的偏心预应力，在其作用与影响下，使得梁体发生上拱，并且抵消公路桥梁的部分自重应力，梁体的受力状况得以改善，从而减小了结构变形、裂缝等病害的出现几率。
另外，在体外预应力加固施工技术的应用中，还要注意施工前期的周密分析与计算，合理控制体外预应力的施加情况，以保证施工作业的整体效果达到预期目标。
3.有粘结预应力加固施工技术
有粘结预应力加固施工技术主要是利用锚固于需要加固的梁体上，一般选择小直径的预应力筋，通过对于梁体施加一定的预应力，喷注具有高抗拉强度的复合砂浆，使得预应力筋、加固梁体之间粘结为一体，从而构成具有粘结预应力的梁体加固体系。
有粘结预应力加固施工技术在实际应用中，具有预应力筋锚固简单、材料利用效率高、结构耐久性良好、张拉施工操作方便等特点，在国内外公路桥梁加固施工中得到了广泛的应用。有粘结预应力加固施工技术适用于中、小跨径的钢筋混凝土梁、空心板梁与箱梁桥，特别是在高速公路、立交工程中多为采用中等跨径的钢筋混凝土、预应力混凝土连续箱梁桥，由于受到箱梁高度的影响与限制，在加固施工中采用箱梁底板部合理增设预应力筋的方式，并且喷注高性能的抗拉复合砂浆，使得公路桥梁的加固效果更为理想。
采用有粘结预应力加固施工技术时，混凝土喷射一般采用干式、湿式两种形式，具体应用情况如下：
（1)干式喷射混凝土，尽量在干燥的情况下，充分拌和混合料，依靠压缩空气及送料软管将混合料送至专用喷嘴处，喷嘴内装设多孔集流腔，在压力作用下通过多孔集流腔、混合料拌和等程序，完成混合料的运输、加水拌和与振捣，借助喷射机使得混合料连续、高速喷向受喷作业面，并与受喷面形成整体，所有操作一次完成；
（2)湿式喷射混凝土，施工作业中所采用的喷射机将混合料拌和均匀，通过送料软管将混合料送至喷嘴处，直接射至受喷作业面上。在施工作业过程中，必须合理控制混合料的水灰比，有利于水与水泥的水化效果，施工作业中的粉尘也将明显较小，回弹相对较少，混凝土的均质性优良，强度也易于得到保证，使得加固施工的质量得以保证。
3.加固旧桥主梁技术
第一，充分利用墩顶上方两孔梁端的多余空间设置挑梁。挑梁为现浇的横向式悬臂挑梁，并在上面安装妥当预制的微弯板。第二，在人行道翼缘与旧桥面之间现浇桥面拓宽部分，并于铺装桥面层时现浇行车道。第三，施工中，桥面的拓宽部分和铺装层需加入钢筋网，以加强桥梁整体性。第四，桥梁伸缩缝应当设置在挑梁顶的中心部位，行车道路面延伸形成于挑梁上。
4.桥面整治技术
公路桥梁安全运营需要稳定和坚实的基层。在桥梁加固时，为了提高桥梁整体质量，应将原来的桥面基层清除干净，包括一部分砂石垫层(如果桥面用的不是砂石填料，应将其完全清除，然后再换成砂石填料，并碾压夯实)，摊铺水泥稳定砂石基层，浇注钢筋混凝土桥面。
5.拓宽加固技术
为了不影响正常通车，应适当实行交通管制，在一边通车一边施工的情况下进行拓宽加固。加固时利用旧桥原本就有的墩台，所有拓宽加固施工都在桥梁的上部开展，可以为国家节省更多的建设资金。当然，这种加固技术有一定的局限性，但如果设计施工方案考虑周全，还是能够满足设计荷载要求的。
6.加固主梁负弯矩技术
主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝，其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观，还会因雨水渗入主梁和翼缘板中，导致锈蚀受力钢筋，影响桥梁使用寿命。在考虑加固方案时，根据计算资料增加纵向受拉钢筋，置于原铺装层范围内，由于新设计标准的荷载负弯矩作用，桥面混凝土的拉应力将达到3.96MPa,采用钢纤维混凝土，其抗拉设计强度有可能大于此拉应力，从而保证桥面不出现裂缝。在加固中应对负弯区桥面铺装层采用浇筑钢纤维混凝土，要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。
四．结束语
综上所述，在公路桥梁的加固施工过程中，应综合考虑各方面的因素，尤其是工艺、技术与材料的合理应用，对于施工环节也要进行严格的监管，否则极有可能出现各种施工质量问题，进而影响到公路桥梁加固施工的整体效率与质量。另外，在公路桥梁加固施工中，还应注重各种先进工艺与技术的改进，积极引入先进的加固材料与机械设备，从而为加固施工技术的应用提供有利的条件，使得国内公路桥梁工程建设真正迈入“建养并重”的科学化发展道路。
参考文献：
[1]郑泽武 武汉长江二桥维修加固施工技术应用研究西安建筑科技大学2009-11-01硕士
[2]陈新东 浅谈公路桥梁加固技术中小企业管理与科技(上旬刊)2012-05-05期刊
[3]汤轲 公路桥梁加固的现状与特点研究全国城市公路学会第十九次学术年会论文集2010-10-01中国会议
[4]袁秀玲 公路桥梁加固处治方案与施工工艺民营科技2013-01-20期刊