桥梁混合法维修加固设计与施工技术

解昕宇,杨科

摘要：我国公路建设项目后评价的时间起源于20世纪80年代中后期，随着公路行业日益蓬勃发展，已有很多行业、部门建立了相应的后评价制度和管理办法。2011年交通运输部对公路建设项目后评价管理办法进行了修订，详细规定了公路建设后评价的工作管理办法、编制内容、编制办法等。各项公路建设项目后评价的积极实施也推动了我国项目后评价理论和方法逐步完善。

关键词：桥梁；混合法维修加固设计；施工技术

引言

在公路规划设计当中对于桥梁结构的灵活运用能够更好地适应于不同的建设环境，特别是一些大跨境的河流需要通过连续桥的建设实现两岸接通。在桥梁设计当中对于安全性和耐久性的保障和其使用寿命与公路运营之间有十分密切的联系，必须要引起设计人员的关注，同时平衡好建设施工的质量和成本，优化公路桥梁的建设水平。

1公路桥梁养护和加固维修的意义

桥梁养护、加固维修等都属于公路桥梁在投入使用后的管理和维护手段，目前对公路桥梁的养护和加固维修都是采用科学的技术和方法来进行，对公路桥梁的使用安全性、稳定性等进行实时、准确地监督管理，及时发现问题并采取有效的加固维修手段进行解决。做好公路桥梁的养护和加固维修，一方面能够避免公路桥梁在使用和运行过程中出现各种病害问题，影响公路的使用舒适体验度和使用安全，确保了公路桥梁使用的经济效益和社会效益。另一方面，公路桥梁的养护和加固维修还是有效减少交通安全事故发生频率的重要手段，同时还能够有效延长公路桥梁的使用寿命。

2桥梁混合法维修加固设计

2.1公路桥梁耐用设计方案

与西方发达国家相比，我国公路桥梁整体的耐久性较差，公路桥梁的建设、维护成本较高。出现这种情况的主要原因在于公路桥梁项目设计过程中，设计人员未精准认识到耐用设计的基本要求，这种认知的缺失导致公路桥梁设计方案中对于施工原料、施工流程等要求不够明确、细致。为了稳步提升公路桥梁的耐用性，设计人员需要率先做好公路桥梁耐用性方面的相关工作，将公路桥梁使用场景、服务对象及所处区域纳入耐用设计的框架范围内，在此基础上对施工原料的组成、施工流程的优化进行明确，构建起成熟的公路桥梁耐用设计体系。例如，公路桥梁项目中会使用大量的混凝土，在耐用设计中，设计人员需要明确混凝土的等级，以及混凝土中水、水泥、集料等原料的构成，并以此为基础完成配比计算，提升混凝土强度，进而改善公路桥梁的耐久性。

2.2疲劳损伤研究

在公路桥梁受到外力作用的情况之下，会产生内应力的作用，特别是累计振动产生的疲劳损伤情况对于桥梁的使用寿命威胁性较大，容易造成一些可见的梁体裂缝，严重的还会引发断裂坍塌，必须要在设计的过程中提前做好方案疲劳损伤的测试工作，确保实际寿命和设计预测更具适配性。由于桥梁的疲劳损伤是在逐步累积而形成的，在实际应用过程中很难及时予以探测发现，且具有一定的不可逆特点，实际养护工作开展的难度较大。

2.3优化调整设计方案

对于同一公路桥梁项目，不同的设计人员会形成差异化的设计方案，针对这种情况，设计团队需要做好整体性的设计方案梳理评估工作，从设计方案的实用性、可操作性及经济性等角度出发，明确公路桥梁设计方案的优缺点。同时，有针对性地开展方案的优化调整系列工作，以更好地发挥设计方案对公路桥梁施工活动的指导作用。

2.4优化荷载设计

在对公路桥梁的荷载设计进行优化的过程中，需要明确不同的荷载类型和影响因素，确保设计方案更具综合性、全面性，充分满足安全耐久的应用需求。首先，桥梁的恒载是指梁体本身的重力作用，包括了梁体、栏杆和其中的管线等；活载是指桥梁在使用过程中产生的外界压力；材料荷载是指构成梁体结构的混凝土材料在长时间应用过程中出现的收缩徐变、老化情况；另外还包含了环境因素带来的影响，如风荷载、沉降荷载等。

3桥梁混合法维修加固施工技术

3.1纤维布加固维修技术

该技术主要借助碳纤维本身的力学性能进行加固维修。在外力作用下，碳纤维会承担一定的拉应力，这会增加其与混凝土之间的融合性，从而加强了桥梁结构的稳定性。纤维布加固维修技术在公路桥梁加固中的应用能够发挥出钢筋的作用，该技术的优势特征主要有以下几个方面。一是碳纤维本身力学性能较好，其在公路桥梁中的应用，能够实现在提高混凝土结构性能的同时，增强桥梁结构抵抗力，因此大大减少了荷载作用时桥梁结构出现裂缝、变形等情况的发生。二是碳纤维的化学稳定性较好，恶劣环境下也基本不会出现变动，能够大大提高公路桥梁的环境适应性，继而减轻自然灾害、恶劣气候等因素对公路桥梁的负性影响，特别是在温差变化的管控中，其效果更加明显，可有效预防收缩裂缝现象的发生。

3.2套箍封闭加固技术与应用

该技术的加固原理为：在合理可行的保障措施基础上，于原主拱圈的外侧使用钢筋混凝土进行封闭，然后充分利用形成的套箍和原主拱圈实现共同受力与协调变形，以此增强桥梁自身承载力，避免水蚀与风化。可见，该方法的加固原理和锚喷相似，但在以下方面存在显著优势：一是由于结构受三向压力作用后抗压强度将得到一定程度的提高，所以通过套箍封闭的方式对桥梁加固后，可达到的加固效果优于锚喷法。二是套箍层可通过现浇完成施工，在此情况下可使用强度较高的混凝土，进而解决由于混凝土强度不足带来的问题。三是采用锚喷的方法或粘贴碳纤维材料的方法进行加固后，新增的恒载大多由原主拱圈承受，而该方法的应用能使原本的由支架承担大部分恒载更改为由复合式主拱圈结构来承担。

3.3增大截面配筋加固维修技术

该技术可加大公路桥梁的侧面钢筋截面，增加内部主筋数目，加大公路桥梁截面尺寸，继而提升桥梁整体结构的承受力。截面配筋施工时，应先处理原本的截面，常见的处理工作包括凿毛，以提高新旧截面间的黏合度，凿毛还有提高桥梁结构稳定性的作用，可以预防偏移。但值得一提的是，该技术对施工者的技术水平要求很高，所以现场施工时应尽量配备相应的技术、设备，以更好的辅助施工，继而保障加固维修的质量，并提高施工效率。

3.4锚喷加固技术与应用

锚喷加固技术的加固原理为：充分利用锚固到原拱圈中的锚杆挂设钢筋网，然后喷入添加了一定量速凝剂等外加剂的混凝土，直到结构面层，以此形成一个复合式的主拱圈。此时，复合式拱圈将和原主拱圈一同受力与协调变形，最终起到增强桥梁自身承载力的作用。由此可见，该加固技术的核心在于增加结构构件的截面积。如果拱桥的主拱圈截面较小，或桥梁施工质量差、墩台地基产生较大沉降、桥梁因超载运营等因素产生裂缝与变形，都可以采用该方法进行加固。

结束语

综上所述，公路桥梁是交通运输系统中的关键环节，公路桥梁设计工作人员应确保其工程的质量，对公路桥梁设计过程中的关键问题进行系统的探讨，运用先进的技术对公路桥梁设计方案进行完善。引导设计团队从不同的角度出发，完成对公路桥梁设计特点、基本现状及方案选择的整体梳理，实现对现有公路桥梁设计经验的有效总结。

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