淺析橋梁結構加固技術
2016-07-05
當前，隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路建設也日益推進，但是在公路建設中許多橋梁由于承載力不夠而影響交通運輸，甚至會成為交通事故多發(fā)地點。因此，有必要對橋梁進行相應的補強加固技術，這也是我國公路橋梁建設的一個緊迫而重要的任務。
1、關于鋼筋混凝土套箍加固橋梁墩臺基礎的技術要領
倘若橋梁墩臺的基礎埋置深度不夠或是施工質(zhì)量控制不嚴格，這些都會不同程度導致墩臺裂損，對于裂損的墩臺，我們可以采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固，也就是沿墩臺身或樁（柱）身外側布設或做成圈梁的形式。湖南省某橋即采用鋼筋混凝土圈梁補強加固重力式橋臺。對橋臺采用鋼筋混凝土圈梁進行加固，在臺身上增設3道鋼筋混凝土圈梁將橋臺箍成整體。每一道圈梁長24m，厚達0.23m，高達1m，在3道圈梁之間再設置上9道鋼筋混凝土聯(lián)系支撐。經(jīng)過這樣的加固后于1983年檢查，就不會發(fā)生新的裂縫及其它變形現(xiàn)象。
2、關于采用拉桿加固改造橋臺技術要領
采用拉桿補強加固雙曲拱橋的腹拱，也就是利用其通過增設腹拱拉桿，以此來減小主拱圈的變形而改善其受力的原理。同時，這樣的方法也可用來加固已經(jīng)變形或是可能變形的橋臺結構物。當橋臺的側墻發(fā)生外傾時，就可利用拉桿予以加固，加固所用的拉桿，可以是由鋼筋混凝土制作，也可以采用粗鋼筋。
3、關于加樁法加固橋梁墩臺基礎技術要領
倘若橋梁墩臺采用的是樁基礎，那么樁的入土深度就要達到一定的程度，不然就會因為水流的沖刷使得樁發(fā)生傾斜，甚至會出現(xiàn)樁尖外露的現(xiàn)象。要改造橋梁墩臺的基礎，我們在實踐中常用的一種方法就是加樁法，對于恢復和提高原橋的荷載能力是一種非?？尚械霓k法，具體加樁施工是隨著原基礎的形式不同而異的，倘若原橋墩臺基礎是樁基礎，就可以愛上下游位置進行補樁，進而再進行承臺或者蓋梁的擴大。
通過動測檢驗也時有發(fā)現(xiàn)鉆孔樁由于在鉆孔，澆筑水下混凝土時施工工藝等控制不嚴而出現(xiàn)的斷樁現(xiàn)象，施工中對與這種斷樁若其發(fā)生的部位在土層以下較淺時，就可采用開挖將斷樁部截除并接長的辦法進行處置。但是對斷樁部位入土較深時，則常采用加樁法處理得辦法。由于鉆孔灌注樁的樁距有一定的要求，通常都沿縱橋向在斷樁兩側補樁，以系梁相聯(lián)，進而再按原設計要求澆筑承臺或蓋梁。鑒于原樁已經(jīng)發(fā)生斷樁，如還對其部分承載能力進行考慮，雖可以減少補樁的樁徑和樁長，但就可能會導致新舊沉降不一致從而造成系梁開裂等問題。因此，一般情況下，不再考慮斷樁的受力情況，新補的樁按照橋梁實際需要的承載力進行設計計算就可以了。
4、橋梁下部結構的其它加固技術
4.1 采用在臺后加孔的方法處理橋臺
在軟土地基上修建橋梁可能會造成軟基病害，經(jīng)常由于設計上壓縮孔徑過多、總體布置欠妥，地基土質(zhì)松軟及承載能力過低而致使橋臺位移，特別是拱式體系上部結構，由于橋臺位移而使主拱圈開裂等常有發(fā)生。盡管是梁式上部結構，也會因橋臺位移而產(chǎn)生病害，有的時侯因臺后填土過高且臺后填土夯實不夠，加之軟土地基的影響，發(fā)生土體滑塌，甚至會出現(xiàn)橋臺樁基剪斷等事故。對于上述情況，如采用橋臺后加孑L減載的改造措施，尚可取得較好的效果。
某地區(qū)一座雙曲拱橋，全橋建成后即發(fā)現(xiàn)原飛機形橋臺明顯下沉，致使拱頂3-4m范圍內(nèi)拱肋下緣的開裂，拱腳處主拱圈和拱座脫開，裂縫寬度達9到13mm，呈上窄下寬狀。分析原因，主要是由于橋位處土質(zhì)較差，表層為淤泥，下為深2m的粘土，下層為亞砂土類粉砂且含腐植質(zhì)雜質(zhì)，經(jīng)果大量地試驗，在3米深處土基容許承載力僅為0.15MPa。最終確定采用臺后加孔減載的方法進行改造，先拆除臺后10m長的駁坎及填土，改為2孔5米的鋼筋混凝土板橋。在拆除駁坎時要分兩次進行處理，先拆掉其中一部分，待加孔的墩臺基礎間的混凝土支撐地梁澆筑完畢并達到一定強度以后，然后將駁坎拆除至與原橋臺基礎頂面相平。澆筑支撐地梁是，在拱腳肋座脫離處塞入三角形楔形鐵塊后進行。橋臺處理后，對原拱肋可采用加大拱肋截面的方法進行補強。經(jīng)過以上技術處理以后，橋臺的沉降量增加甚少，效果十分明顯。從以上的案例來分看，對于軟土地基地區(qū)的橋梁，特別是高填土的情況，還要進行設計以確定橋梁的總體布置，這些因素都要慎重的進行考慮，不但要考慮到工程造價，還要對各種施工中可能給橋梁結構帶來的危害的不利因素進行分析，以便在設計中引起足夠的重視并采取一定的措施。
4.2 采用水泥灌漿法補強加固橋梁結構
某地區(qū)有一座拱橋，建成通車后不久，建在中細砂礫石夾粘上地基上橋墩由于受洪水沖刷而發(fā)生沉陷致使墩身位移，進.-～引起上部結構變形、開裂，墩上側墻被拉裂，這種情況可以使用水泥灌漿法對其基礎加固。鉆孔深度要視土質(zhì)的情況來定，一般巖層要鉆到2到3m，而砂礫或粘土層就要鉆至基底7m以下，基礎四周的鉆孔采用帷幕灌漿，以固結其外圍土壤，以此防止以后灌漿的流失。
5、結語
綜上所述，在橋梁技術改造施工工程中，對橋梁下部結構的加固改造不能忽視，否則就不能取得恢復或提高橋梁的整體承載力。雖橋梁下部結構的加固改造相對于上部結構加固而言難度相對更大，但還是有一些加固改造技術已經(jīng)積累了一些成功的經(jīng)驗，由于下部結構的承載能力等涉及的因素較多。為此，不管是加固設計的方法還是具體的加固方法，都還存在一些問題有待今后進一步的研究，需要繼續(xù)探索，不斷尋求解決的辦法。
