农村公路桥梁加固方法研究
引言
近年来，我国交通运输业得到了长足的发展，但由于车辆超限超载现象十分严重，致使公路桥梁特别是农村公路桥梁很容易被破坏。衡南县农村公路养护里程2632 km，桥梁387座，大部分建造于20世纪80年代之前。调查显示，由于当时经济不发达，桥梁建设投入的资金较少以及施工质量欠缺，使许多桥梁发生了大大小小的各种病害，如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、混凝土剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等。目前，存在严重安全隐患、被评定为4类和5类的危桥达65座，占桥梁总数的17%。这些危桥严重影响着农村公路的使用安全，但又不可能全部拆除重建。因此，对旧桥进行加固改造，提高其承载能力，确保交通运输安全是目前的当务之急。
常用的桥梁加固改造技术包括减轻恒载、加固临界杆件、提供新的补充杆件和改善原来结构体系的方法，以增大桥梁承受活载的能力。此外，下部结构的稳定、支座和车行道伸缩缝的适当清洁、几何形状的改善以及安全性的改善（如人行道、栏杆柱及扶手的改善），也在改善服务性能和延长现有结构使用寿命中起着重要作用。结合工作实践，本文对农村公路旧危桥梁的加固改造方法作简要介绍。
1、简支梁桥的加固措施
1．1 空心板桥
（1）对于个别板断裂的空心板桥，根据具体情况，可采取更换预制板或就地支模现浇空心板的方法。在条件允许的情况下，建议采取就地现浇的方法。现浇施工时由于不能使用气囊，建议采用PVC管代替。衡南县县道x101线鸡笼街桥即采取此办法，其优点是不需另建预制场，还可以缩短工期，PVC管作为空心板内模不易变形走模。
（2）对于空心板完好，但其挠度较大、渗水严重、企口缝损坏或呈单板受力状态的桥梁，主要应先处理企口缝，加强板的原有预留钢筋的横向连接。
如果预留钢筋缺损，可采取在原板上钻孔补植钢筋的方法，以加强预制空心板的横向联系。重做混凝土桥面铺装层要进行恒载计算，条件允许时可采用12—18cm厚的12mm双层焊接钢筋网混凝土。
（3）对于个别空心板顶面因混凝土保护层薄而产生空洞、剥落、酥裂时，可将空洞周围松动的混凝土凿除，清除钢筋锈蚀，然后在空洞处吊支模板与桥面铺装层一次性浇注混凝土。
1．2 实心板
（1）当现浇实心板缝宽超过《公路桥梁养护规范》的限值时，应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶或其他灌缝材料。缝宽较大时应加强观察，必要时可拆除重建；若缝宽在限值内，要清理干净板底面，涂刷环氧树脂进行封闭处理，并继续对裂缝进行观察。
（2）对于板底面有混凝土剥落、露筋的，应将松动的混凝土保护层凿除，并清除钢筋锈迹，然后修复保护层。损坏面积不大时，可采用环氧砂浆进行修补；损坏面积较大时，采用喷射高强度水泥砂浆的方法修补。
（3）对于板底面有蜂窝、麻面、表面风化、剥落等现象时，应将松动部分清除，再用高强度的混凝土、水泥砂浆或其他材料进行修补。新修补的混凝土要密实，与原结构应结合牢固、表面平整，而且必须进行养生。
对于板桥，目前最重要的是加强桥面铺装的维修加固，防止单板受力。
2、石拱桥的加固措施
2．1 拱腹衬砌法
这种方法主要适用于不便中断交通、桥下通航不受限制、桥墩台完好，只是拱圈由于受抗弯强度不够引起开裂且裂缝超过限值的情况，可采取在原拱圈下增设拱圈的方法进行加固。
2．2 拱背加固法
当拱下净空受限制，拱圈因抗剪强度不够而开裂，或因拱圈强度不够引起劈裂或压碎时，可考虑挖除原拱圈上部的填土，采用植筋法植入钢筋并布设钢筋网，再整体现浇混凝土拱圈。对于拱桥拱圈裂缝已长时间存在且无发展的，应在缝隙处垂直粘贴脆性薄纸条，以便于观察。
2．3 局部结构改造
有些石桥由于填土太高或拱圈已经开裂，拱圈已没有使用价值，而桥台仍完好，可采取拆除拱上侧墙和填土，加高原有桥台，利用裸拱作支架，现浇钢筋混凝土板。或者拆除桥的上部结构，利用或加固原有桥墩台，将上部结构改造成梁桥，但这种方案造价较高。
3、T形梁桥的加固措施
（1）对于非预应力的T形梁桥，大多是梁肋侧面有竖向细微裂缝，可采用贴碳纤维布的方法进行加固。碳纤维布具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异的物理力学性能，而且施工便捷，是加固补强混凝土结构的理想材料。将碳纤维布粘贴至混凝土结构表面，可对其进行受弯、受剪、刚度和抗震等加固，同时也可以提高混凝土结构的耐久性。相对于传统的加固方法而言，采用碳纤维布加固对原有结构的应力分布改变最小，可保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。碳纤维布加固虽然不能阻止混凝土的开裂，但对裂缝宽度有一定的控制，使裂缝宽度和间距明显变小，裂缝变细、变密、变短。在正常使用条件下，裂缝宽度可控制在0．2mm以内，从而提高混凝土的耐腐蚀性。
（2）当T形梁桥梁肋裂缝较大时，可采用体外预应力的办法进行加固。
（3）对于横隔板连接钢板断裂、混凝土脱落的，首先应进行除锈，清除松动的混凝土，重新更换连接钢筋，完成补焊后，用环氧树脂砂浆抹面。从目前的使用效果来看，T形梁桥的病害最少，而且比较容易维修加固。
4、下部构造的加固措施
（1）农村桥梁的主要跨越物为沟壑或季节性河流，墩台长年浸水的较少，遇到大的洪水时对墩台及铺底的冲刷较为严重，这种情况下应及时进行修补，如采取修整和增设维护坡，对被洪水冲淘部位新浇混凝土进行修补；增设导流堤、丁坝等调治构造物防护；抛填片石、铅丝笼对河床防护；河床铺底等。将被水冲刷脱落的勾缝和孔洞修复好，以避免对桥梁造成更大的损害。
（2）由于地基处理不到位或上部构造重力原因引起的基础下沉，应首先对基础进行扩大处理，新旧基础之间用钢筋或钢销进行连接，然后对下沉产生的裂缝用水泥砂浆或混凝土进行封闭填补处理。
（3）部分桥梁由于台背土压力过大，造成桥台向桥孔方向位移，可采取更换台背填土的方法进行处理。挖除原台背填土，改用轻质材料回填，以减少台背土压力，使桥台稳定。对于小跨径的板桥，可在桥墩、桥台基础之间增设钢筋混凝土支撑梁。
5、伸缩缝的更新改造
伸缩缝是桥梁的易损部件，调查中发现大部分桥梁的伸缩缝存在着或大或小的损坏，相比之下，毛勒缝与1’ST无缝伸缩缝的使用效果较好。近年来，在一些桥梁中采用2cm宽的沥青玛蹄脂夹木条的方法代替伸缩缝装置取得了很好的效果，目前在一些桥长较短的现浇桥梁中，这种方法正得到推广应用。
6、危桥改造措施
6．1 桥型的选择
对于一些采取加固措施已经不能满足要求的桥梁，在改造时，对于跨径，L<l0 m的，改造时宜采用板桥形式，梁板采用现浇板，桥面铺装混凝土与现浇梁板同时浇注；对于跨径的桥梁，改造时梁板宜采用预应力空心板；对于跨径L>20m的，宜采用T梁形式。条件允许的情况下，跨径L>16 m时即采用T梁形式。
6．2 加强桥面铺装及铰缝联系
在目前的公路桥梁中，梁式桥所占比例较大。由于混凝土桥面铺装层直接承受车辆轮压的作用，既是保护层，又是受力层，因此，须具有足够的强度、良好的整体性以及抗冲击与耐疲劳特性，同时还应具备防水性以及对温度变化的适应性。当桥面铺装破损后，梁板很快就损坏。因此，加强桥面铺装的强度和质量，对于提高桥梁的使用寿命具有重要作用。我们在旧桥改造时，主要是加强了钢筋混凝土桥面铺装部位的结构和强度。
对一些小跨径的现浇梁板，一般选用14cm双层焊接（冷轧）钢筋网片混凝土桥面铺装，并且与梁板混凝土同时浇注。对于跨径较大的，采用梁板顶
预留或植锚固钢筋，以加强桥面铺装钢筋网片与梁板的连接，提高其整体性。铰缝处除预埋门型连接筋外，还增加x型筋与桥面铺装钢筋连成整体，以
加强梁板的横向联系，提高桥梁的横向整体受力。
7、结语
危桥的产生有其技术和社会经济发展等多方面的原因。通过对农村公路危桥的调查统计，对其产生的原因、破坏形式的分析以及应对方法的研究，对于防止危桥的产生，保障交通运输畅通，促进农村公路的健康发展具有重要的意义。
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