主干线公路旧桥加固改造方案研究

 引言
公路旧桥加固改造使用技术，是对正在使用的旧桥实施检测、评估、维修、加固抑或改造等技术措施之总称。公路旧桥加固属于一种比较繁杂的系统工作，尽管其工程量不大，可牵涉面却非常广，并且涉及到各种隐蔽工程。公路旧桥病害原因、加固方法往往因桥、因地而不尽相同，并且施工工艺大都具备特殊与复杂性。[1]因此，遵循旧桥加固改造之共性，分析旧桥之特殊性，运用科学、实用的技术与施工材料，在公路旧桥检测、加固与改造工作中，实践总结出更多切实可行的技术与手段，具有重要的意义。
1 公路旧桥加固检测与评定
具体可从如下两个方面加以分析：
1.1 制定公路旧桥加固检测方案 公路旧桥检测的目的在于借助对旧桥的技术情况、病害实施全面、细致的现场检测，查明病害抑或潜在病害的性质、存在位置、严重情况及发展趋势，弄清楚导致病害的因素，从而准确评估旧桥质量及其承受能力，为旧桥加固与改造设计准备具体技术资料。[2]在开展公路旧桥检测工作之前，第一时间要明晰旧桥加固检测工作的目的，主要有三个方面，即：①病害旧桥的维修利用；②病害旧桥的加固改造，提升荷载等级；③要求通过超重车辆等。
依据不同的目的来选择检测方案，一般桥梁检测包括砼无损检测技术和桥梁荷载试验两个部分，其中砼无损检测包括混凝土强度检测方法、混凝土缺陷检测方法、混凝土其他性能检测方法等。而桥梁的荷载试验可依据荷载种类及作用分为静、动载试验。同时指导展开具体的旧桥检测工作。旧桥检测工作做的如何、资料是否齐全，重点在于事先的准备工作是否充分、周全。旧桥的构件一般极其繁杂，现场检测记录一定要做到认真仔细，防止出现漏检现象，以避免检测资料的不完善。
1.2 公路旧桥检测结果分析与评定 实践表明，评定公路旧桥检测结果的真实准确取决于检测资料是否完整。因此保证检测与收集的资料全面、完整是必要的。在分析病害成因时，一定要根据充足、具体客观，旧桥病害的根源必须找准与分析深入，进而保证加固补强举措可以发挥实际作用。
2 公路旧桥加固改造的主要渠道与措施
对主干线公路旧桥的加固维修，第一项任务是判断与鉴定原桥当前的承载力状况，而后是依据加固方案对加固后的承载力实施计算与分析，具体主要采纳如下几种
路径：
2.1 公路旧桥上部结构加固 公路旧桥上部结构加固方法主要包括如下几个方面：
①桥面补强层：在旧桥桥梁顶上增加铺设钢筋混凝土层，往往先凿掉旧桥面，促使其同原来主梁构成一体，实现增加主梁有效高度与抗弯截面的强度、改进旧桥桥梁荷载横向分散能力，进而实现提升旧桥桥梁的承受能力。
②增大断面：增大断面增强了原有结构的承受能力，但是也能因此而增大了自重，自重增大产生的内力增量能够部分抵消了结构承受能力的提升。[3]除此之外，增大断面还需要注意一个问题，也就是新增结构面积同原来结构的界面可否能够较好的结合，保障新老两部分面积可否能较好的协同受力。
③锚喷混凝土：利用高速喷射机械，把新混凝土混合料不断地喷洒到已锚固好钢筋网受喷位置，凝结硬化而构成钢筋混凝土，进而增大桥梁的承载力断面与补强钢筋，强化结构之整体性，促使其可承受愈加大的外荷载作用。
④粘贴高强度受力材料：在混凝土表层粘贴高强度的受力材料，适应结构受力特点，过去的办法是在混凝土表层粘贴钢板。可在现实工作中，因为钢板面积大、刚度强、适型性低，不容易同原结构密切粘贴，加之钢板自重大，不容易操作，制约了其应用。多年来期待有种实用的高强材料，不仅需要其强度与弹性模量大而重量轻便，同时又具备较好的柔性，防止上述缺点并且极易操作。例如碳纤维布以高性能结构加固材料于其他一些国家土木工程及水工工程方面已得以广泛运用，近年来我国引入此种技术，广泛进行试验研究和应用工作。碳纤维布加固技术即借助碳素纤维布以及专用结构胶针对建筑构件实施加固的过程，此技术运用的碳素纤维布强度可达普通二级钢强度的十五倍左右。其拥有强度高、重量轻、经久性能好抗腐蚀强等诸多优点。可广泛使用在梁、柱钢筋上“生根”，添加埋件等用混凝土、石块、砖砌体为基体的隐蔽工程；广泛运用在混凝土内留置圈梁钢筋、砌体锚固筋等方面。
⑤增设纵梁：墩台地基安全性能强，同时有充分承载能力的状况下，能够实施增添承载力强与刚度大的新纵梁，使得新、旧梁互为连接，一同受力。
⑥改变结构：譬如简支梁变为连续梁、撑架、刚架，悬臂梁变为连续梁等，能够让控制弯矩降低。此种加固、改造方法是借助改变桥梁结构承载力体系，实现提升桥梁承载能力的效果。
⑦体外预应力：施加与荷载效应相悖之外力，譬如采纳体外预应力。针对钢筋混凝土抑或预应力混凝土梁（板），采纳对受拉区施加体外预应力加固，能够抵消一些自重应力，达到卸载的功能，进而可一定程度地增强钢筋混凝土抑或预应力混凝土梁（板）的承载力。
⑧内力调节：在外荷载无变化状况下，借助结构措施让任一受力单元（譬如任何一块板或梁）之分布内力缩小。譬如增加横向联系而减小横向分配系数，以减低荷载分布内力。
⑨拱圈增设套拱：拱型桥梁的主拱圈是等截面的砖、石抑或混凝土等实体板拱，并且下部构造没有病害，桥下净空和泄流范围容许部分减小时，能够在原主拱圈腹部增添一层新拱圈，也就是紧靠原拱圈底面上，浇筑抑或锚喷混凝土新拱圈，外形上则如同在原拱圈下套制了另一个新拱圈。
2.2 旧桥下部结构加固 公路旧桥下部结构加固主要包括如下几个方面：
①扩大基础：适用于桥梁基础承载力不足抑或埋进部分深度不够。采取扩大基础实施加固的具体方法：挖除桥台前淤泥部分，深度掌握在同原基础高度一致；在基底按梅花型设置打桩，铺垫碎石，浇筑砼基础，新桥基础同旧桥基础之间采取锚固钢筋结合，使之一同受力。
②增补桩基：防治桥台基础冲刷：适用于墩台桩基础深度不够，抑或因为水流冲刷导致桩基础产生倾斜的状况。针对跨径不大的桥梁，因为河水改道，洪水直冲威胁到桥台基础，造成基础冲空及至掉脚，可采用在桥跨空间内满铺片石砼的措施实施加固，针对桥梁上游河床改变、河流变道，洪水直冲桥台基础与桥台引道，造成桥台基础冲空、引道受损的桥梁，实施在桥梁上游适宜地方设定丁坝等调冶构造物，把河水引入主河道。
③钢筋砼框架加固桥台：适用于墩台开裂损坏产生贯通裂缝的状况。针对目前正在使用的公路主干线旧桥，其台背填土破坏棱体导致的主动土压力靠原有桥台承担，框架结构只承担损坏棱体范围内安排超重车导致的主动土压力。在以后的运用当中，取缔了钢筋砼立柱，只在桥台上开凿出牛腿的方位，把横系、支撑二梁以及牛腿一同成为平面支撑框架，不但减轻了工作量，且施工简便。
④桥台新建辅助挡土墙：适合于桥台背墙因水平力太大，引发桥台倾斜的状况。
⑤墩台拓宽：适合于借助原桥基础，接近墩台盖梁伸出悬臂加宽用于施工加宽的上边那部分。
3 公路旧桥加固改造的施工
具体应注重如下三个方面的工作：
3.1 选择具备相应资质的施工单位 因为旧桥加固施工有别于建筑新桥，工程量尽管不是很大，可工序却很繁杂，并且牵涉到许多隐蔽的工程，其施工工艺较多具有特殊和复杂性，所以要选择具备相应资质和类似加固工程施工经验的施工单位进行施工，同时要聘请有旧桥加固改造工程实践经验的监理工程师，以达到加固方案的预期
目的。
3.2 设计单位应与施工单位密切配合 设计人员利用对公路旧桥桥梁的检测与分析，针对旧桥桥梁的病害与产生因素，[4]与施工单位紧密配合，有针对性地提出处理措施，同时编绘出加固设计图。
3.3 建设施工单位应强化管理 建设单位强化管理主要借助监理工作进行，建设单位同监理单位属于委托与被委托之间的关系，依托监理委托合同，确立和表明监理工程师代表业主一方利益展开工作，建设单位应维护监理工程师的权威，支持监理依法有效展开质量监理工作，积极为监理工作的展开营造条件，并且还要强化对监理可否依据监理合同规定实施监理的督查。以保障旧桥加固改造工程的质量。
4 结语
综上所述，公路旧桥的加固改造技术是刚刚兴起的一项新技术，为了更好地指导公路旧桥加固技术的运用，需指出一系列完整实用的公路旧桥检测、评估与加固一整套的技术规范，为我国公路旧桥加固改造创造技术支持，保障旧桥改造工作有效合理，促使旧桥加固改造实现“有法可依”。实践证明，选择合适的加固改造技术，对保持与提升旧桥的承重以及通行能力，延续旧桥利用寿命以适应当前交通运输的发展需求是至关重要的。