市政路桥加固改造设计要点的探析

市政路桥加固改造设计要点的探析

余晓峰

中交第二航务工程勘察设计院有限公司广州分公司 511400

摘要：市政路桥工程是城市中重要的交通基础设施，在建设过程中都采用了较高的施工标准。但是由于使用时间的增加，有的市政路桥工程不可避免地出现了一些问题，导致市政路桥的使用功能和整体质量难以满足当前社会对此类工程提出的各项标准要求。为此，可以对部分市政路桥工程进行适当的改造加固。在对市政路桥工程进行改造设计时，不仅要加固其工程结构，还要注意路桥工程的附加功能。本文便主要研究了市政路桥工程加固改造过程中的设计要点，以提高市政路桥使用功能的全面性。

关键词：市政路桥；加固改造；设计要点；

一、市政路桥工程常见病害问题

1.1 结构稳定性问题

长年的使用会导致市政路桥工程出现不同程度的老化问题，其中最主要的就是对路桥工程结构稳定性造成的损害问题。市政路桥工程的施工材料主要是混凝士和钢筋，而混凝土材料容易出现碳化问题，钢筋则容易被腐蚀。随着使用年限的增加，空气中所含的二氧化碳会逐渐渗透到路桥工程的混凝土中。当二氧化碳遇到混凝土中的碱性物质后便会引发化学反应，从而降低混凝土的碱性，进而引起混凝土的碳化。

长时间地暴露和使用也会导致水分渗入到混凝土结构中，造成其中钢筋材料的锈蚀。混凝土中的钢筋材料一旦发生锈蚀，便会导致钢筋体积的增大，造成混凝土内部应力的增加，从而使混凝土逐渐膨胀和剥落。当混凝土碳化和钢筋锈蚀后，会导致路桥结构承载力的下降，其直接结果就是引起路桥混凝土结构的裂缝和断裂。这不仅会妨碍了正常的交通运输，还给过往行人和司机人员带来较大的安全隐患。

1.2 结构裂缝问题

市政路桥工程在日常运行中会受到多种因素的影响，如超载车辆带来的超负荷，环境温差较大、混凝土的收缩率。而这些不同程度的问题往往都会引起路桥结构出现裂缝。当路桥工程出现裂缝后，会直接影响路桥结构的承载力，从而威胁行车和行人的安全。因此，很多市政工程主管部门非常重视路桥结构的裂缝问题，通常会安排人员进行检查巡视，以及时发现裂缝，并进行必要的补救。

二、市政路桥加固改造的设计原则

在设计关于老旧的市政路桥工程的加固改造方案时，必须以路桥工程的现有病害问题为依据。同时，方案设计人员要学会透过现象抓住本质，要从全方位的角度深入分析路桥工程病害问题的根本原因，要充分分析各种路桥病害问题的形式和应对措施，以彻底解决路桥工程出现的病害问题。因此，在设计具体的加固改造方案时必须遵守以下几点原则。

首先，要确保市政路桥的原有功能不改变，不对路桥工程进行大规模的改造，尽量做到保持其原有的结构。其次，要确保加固改造后，不破坏路桥工程原有的美观性。第三，加固改造要注重安全性与经济性。第四，加固改造过程中可以对路桥工程的某一方面功能进行适当的增强，使市政路桥可以发挥更大的价值。第五，加固桥梁工程时，不能因加固改造而缩小桥下的净空高度，同时不能因此而缩小桥面和路面宽度。第六，要控制好加固改造材料的

重量，防止加固改造后的桥梁超重，破坏原有路桥的承载能力。

三、市政路桥工程加固改造的设计要点

3.1 局部的修复加固

加固市政路桥时，最为常见的一种方法就是局部修复法。这种加固修复技术主要适用于路桥受损程度较低的情况。例如，常年使用的路桥由于车辆的载荷影响，导致路面桥面常常出现局部的塌陷，其破损范围较小，且不会影响路桥的整体承载力。修补施工时，首先要将破损处的松散混凝土消除干净，然后使用与路面桥面同材质的混凝土材料进行修补。

3.2 路桥承载力的加固

已经老刘旧的市政路桥工程，其承载能力必然有所下降。为了满足当前路桥工程对于承载力的要求，可以通过增加路桥构件横截面的方式或者增加加固钢筋的方式，对老旧路桥工程进行结构的补强加固。为了达到结构补强加固的目的，首先要对桥面板进行加厚，通过加厚T形梁的上翼缘，使桥面板的承载力得到提升。其次，要对T形梁的腹板进行加高加厚。这种路桥加固方案的施工原理较为简单，其施工设计和具体施工都易于操作，在小跨度路桥加固施工中应用较广。

采用这种方案时，必须在加固施工前仔细校核承台、桥墩的承载力上限，以确保路桥加固施工的科学性，防止过度加固导致路桥自重过度增加，从而超出承台、桥墩的承载上限，引起桥梁垮塌等重大安全事故。

3.3 加固桥面补强层

当市政路桥工程出现老化时，路桥表面常常会发现很多的裂缝和剥离等损坏现象。面对这种问题，局部处理往往是难以取得成效的，而大范围的浇筑在通常情况也难以得到实现。为此，可以对桥面的补强层进行重点加固。加固时首先先处理凿毛，将桥梁的新旧接合面清扫干净。必要时可以冲洗加固位置或者涂抹环氧胶液胶结剂。其次，在老旧路桥的表面上进行钻孔，并向孔内注入植物胶或者化学胶，然后埋入膨胀螺栓。最后根据加固规模放置钢筋网，并将其与预埋的膨胀螺栓焊接起来。最后，方可浇筑混凝土完成桥面补强层的加固施工。

3.4 路桥预应力的加固

对市政路桥工程进行预应力加固，可以起到良好的加固效果。其加固原理就是改变路桥原有结构的受力情况，使体外预应力构件承受大部分的应力，从而降低原有结构的应力受力水平，缓解其疲劳强度，达到提高路桥承载力，延长路桥使用寿命的目的。预应力加固施工时，就是在原有构件的外部加装预应力钢拉杆或型钢撑杆。体外预应力加固技术的施工难度系数较低，维护保障方便简单，具有较好的加固可靠性。因此，在老旧路桥的加固施工中，该技术被大量应用。但是，当遇到高湿环境，或者混凝土收缩比较大时，不得使用这种加固方法。

3.5 纤维复合材料的加固

老旧的市政路桥工程在承载能力降低的同时，依然需要承担越来越多的车辆载荷压力。这对路桥的受力节点和收集薄弱部位提出了很大的挑战。因此，在加固路桥时，必须充分考虑这些受力节点和薄弱部位的加固施工。目前，由于材料科学的进步，在对桥梁受力节点和薄弱部位的加固时，通常会采用粘贴纤维复合材料的方法。在粘贴加固材料后，路桥整体结构的承载能力和稳定性得到了提升。这种补强加固的优势在于简单高效，所用纤维复合材料强度高、耐腐蚀、耐磨性能良好，可抵抗较大的冲击力，材料质量较轻，不会给桥梁增加过多的重量。同时，施工维护的成本相对较低。但是，加固材料不是万能的。在应用这种补强加固方法时，要充分考虑原有结构变形对加固效果的影响，避免过度依赖加固材料。

结束语：

随着社会发展时间的推移，我国很多城市的市政路桥工程出现了不同程度的老化和损伤等病害问题。这些病害问题对市政路桥工程的正常使用带来了巨大的影响。为了有效消除工程老化和损伤造成的安全隐患，必须对这些老旧的市政路桥工程进行维修养护。在维修养护过程中，路桥加固改造施工是最为常用的维护措施。为了取得良好的加固效果，必须根据市政路桥工程的实际应用情况选择最合理的加固设计，才能有效遏制市政路桥工程中出现的病害问题。

参考文献

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