市政桥梁拼宽加固设计方法分析

市政桥梁拼宽加固设计方法分析

卜恒庆

华设设计集团股份有限公司南通分公司，江苏 南通 226000

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国交通行业发展，交通量与日俱增，既有公路难以满足现行车辆的通行要求，需进行改扩建。桥梁拼宽工程作为改扩建工程中一项重难点工程，需解决新旧桥梁拼接方式、基础不均匀沉降及施工中车辆通行安全等问题，其施工难度大、施工技术复杂、安全隐患多，故保障桥梁拼宽的施工质量和安全尤为重要。

关键词:桥梁拼宽；改扩建工程；关键施工技术

引言

桥梁养护与维修加固工作需要各个方面的协同进步和努力。在实际规划建设中，不同地理环境对桥梁建设的要求不同，尤其在桥梁稳固性方面具有较大的差别性。为了整体提升桥梁运行的稳定性，为实现桥梁工程项目科学化建设提供一定的参考。

1桥梁拼宽设计方案分析

1.1湿接缝连接方案的基本操作

湿接缝连接方案是应用非常广泛的一种方案，在施工过程中，需要首先在旧桥梁结构外侧，完成连接钢筋的安装，然后将连接钢筋与预埋钢筋采用焊接的方式连接在一起；最后再以 45cm 宽的混凝土，在新旧桥梁接缝位置完成浇筑并确保其平整性。采用湿接缝连接，能够最大限度地保证新旧桥梁在施工完成以后成为一个有机整体，而且以这种方案拼宽加固的桥梁，新旧部分所受外力几乎是相同的。

1.2桥梁拼宽的方式

为了降低施工难度，提高新旧桥梁拼宽结构的安全性和稳定性，目前普遍设计的新旧桥梁拼接方式有以下三种方式:第一种:上部结构与下部结构均不连接。此连接方式的优点是新桥与旧桥之间没有联系，互不影响，各自独立为一个受力体系，可以降低施工过程中的难度，降低通车对施工的影响。缺点是为了行车安全和桥梁结构安全，新旧桥梁之间设置了防撞护栏或隔离设施，并不能有效的提高公路服务质量，反而由于中间护栏或隔离设施的存在，给行车安全造成了一定的影响。第二种:上部结构与下部结构均连接。此连接方式是将既有桥梁的护栏进行拆除，并将新桥的上部与下部结构通过凿除焊接或植筋的方式与既有桥梁连接，然后重做桥面铺或连接桥面铺装。其优点是将新老桥梁连接成一个整体，使得新旧桥梁能在荷载作用下受力变形均衡，从而减少拼接处病害的产生。缺点是:新旧桥梁由于建设年代以及施工工艺的不同，导致其在荷载作用下变形不一致，导致在结合处出现裂缝甚至混凝土剥落的病害产生。再者既有线路是否封闭，也是影响桥梁施工质量的关键因素。第三种:上部结构连接，下部结构不连接。此连接方式是新建桥梁的下部结构单独修建，上部结构采用先凿除混凝土，再焊接钢筋，最后浇筑混凝土，或结合处采用植筋的方式将新旧桥梁进行连接。其优点是上部结构整体受力，下部结构独自受力，内力互不影响，下部结构施工方便。缺点是上部结构施工也会受到通行车辆的影响，且结合处的施工质量是整个桥梁拼接是否成功的关键。

1.3桥梁拼宽施工注意事项

1)在桥梁拼宽过程中，既有桥梁的沉降已经相对稳定，而新建桥梁的沉降相对不稳定，势必会在新旧桥梁之间产生沉降差。沉降差影响最大的位置是新旧桥梁的结合处，沉降差过大，会造成结合处产生裂缝，严重时会导致断裂，因此新旧桥梁的不均匀沉降的受力分析是重中之重。施工过程中应主要关注新旧桥梁的沉降差计算和沉降值的控制。2)新老桥墩中距较近，若施工不当有可能造成中距不满足设计要求，进而降低桩间土体与桩侧间的摩擦支承作用。所以在施工前应对既有桥梁的坐标及高程与设计图纸进行对比。新建桥梁的各项设计指标均应与原桥梁一致，施工前应根据图纸与现场实际坐标和高程符合无误后方可施工。

2桥梁养护与维修加固施工关键技术解析

2.1桥梁上部结构养护与维修加固施工关键技术解析

梁式桥梁其结构特点多为弯拉结构，故控制结构承载力的主要部位是跨中正弯矩、支点负弯矩或支点主拉应力及跨中挠度、裂缝宽度，尤以裂缝指标为最不利荷载效应条件 , 其加固的部位也多是跨中及支点段裂缝的处治。当构件的强度、刚度和抗裂性达不到要求时，通常可采取加大构件的断面和增添配筋的加固方法。通常在梁底跨中受拉区增设抗拉钢筋和支点段侧面增设抗剪斜筋 , 或在腹板上增设补强分布筋和箍筋，然后锚喷式浇筑混凝土，从而使梁的抗弯截面增大，以提高梁的承载能力。对于 T 形梁桥还可考虑安设套箍。还可以用粘贴纤维复合材料对钢筋混凝土构件进行抗弯拉补强或裂缝封闭，纤维复合材料的抗拉强度高 , 其抗拉强度标准值为3000~3400MPa,是钢铰线或高强钢丝抗拉强度标准值的 2 倍。将它用环氧树脂与混凝土粘合后能可靠地与构件共同受力，具有很好的补强效果，且几乎没有加大结构自重。粘贴纤维复合材料加固已经成为一种很普遍的方法。多采用碳纤维复合材料进行加固，碳纤维布一般幅宽 0.2~1m，厚度为0.11~0.43mm，粘贴宽度和层数可根据裂缝宽度及补强强度需要设置。粘贴纤维加固工艺要求：（1）对所需粘贴混凝土基面的处理：打磨平整，清洗干净粘贴处。（2）涂刷底层胶 : 一般为环氧树脂胶封堵裂缝 , 找平粘贴面。（3）粘贴碳纤维布（板）: 按设计粘贴位置涂抹浸渍环氧树脂，用滚筒压挤贴片，使纤维布与环氧树脂充分浸透，并用压板排除气泡，确保粘贴密实。（4）罩面防护处理 : 在粘贴布表面再涂一层环氧树脂，待风干后再在表面涂抹罩面环氧树脂，以此提高粘贴层胶体的耐久性。（5）粘贴温度要求 :5℃ < 粘贴温度 <60℃。

2.2粘合纤维复合材料加固技术

在使用纤维复合材料进行加固处理时，应选择天气较好的时候进行施工，雨季不利于这种材料的粘合，湿度过高会降低这种材质的粘合性，如果无法避免天气的原因，应在施工的同时做好烘干工作，边施工边烘干，保证将温度控制在 10 ～25 ℃以此来保证纤维复合材料的粘合性，达到加固目的。在进行加固前要尽量将图纸做到精确，按照图纸进行材料的裁剪与摆放，在裁剪时要注意裁剪好的材料要及时使用，避免实践过程造成氧化，降低粘合性。在进行粘贴时要注意粘贴前对所贴表面进行清理，防止粘贴表面附带灰尘而降低粘合性。此外在粘贴过程中还应该注意按照顺序进行粘贴，防止力道不均而使纤维复合材料之间出现气泡，这种情况也会降低粘合性。在多层加固时，应等前一层干燥后立即涂抹下一层，并在涂抹好最后一层纤维复合材料后在表面涂一层浸渍树脂，用作面层防护，之后等待涂料自然风干。

2.3桥梁其他设施养护与维修加固施工关键技术解析

（1）经常检查支座与梁底及支座垫石是否密合，有无部分脱空现象和由此造成局部应力集中而损坏的情况，若有应采取垫楔形钢板等予以处治，使得支座均匀受力。对于已被压坏的支座，则应采取更换的措施。（2）经常检查支座位置是否正确，有无出现纵、横向水平位移，可采取局部用千斤顶撑起进行校正的措施。（3）对支座周围排水设施、污染物等应及时清洁，确保支座能够正常工作。

结语

桥梁拼接施工的风险主要在于施工中可能出现的新旧桥梁基础不均匀沉降和车辆通行安全，针对可能产生的不良影响因素和潜在风险，应采取成熟、合理的拼宽设计和施工方案。因此，在积极推进现阶段桥梁施工工程质量和水平提高的同时，还要注意改进现有的问题，通过提高技术管理水平、加强建筑队伍建设、注重公路的养护等方面，从根本上提高我国桥梁的安全性和可靠性，从而真正促进交通运输行业的平稳、持续发展[1]。

参考文献:

［1］ 薛刚． 桥梁加固施工技术与质量控制分析［J］． 交通世界(下旬刊)，2020，(5):78 －79．