钢波纹板在小桥加固中的应用

摘 要：随着我国经济的快速发展，公路交通运输行业成为促进社会发展的重要基石，各种重型车流的急剧增加，使得公路安全承担着非常大的营运压力。受资金和技术的限制，原来修建的小桥经过多年的使用，产生了一些病害或缺陷，导致公路运输安全隐患。文章将针对钢波纹板在小桥加固中具体的成功案例分析，来阐明钢波纹板在小桥加固中的原理、实用性和优越性、施工方法和控制要点，以推进公路安全营运能力提升做出自己的贡献。

关键词：钢波纹板；小桥；加固；施工方法

在当今的信息畅通时代，群众对公路运输状况更加关注，桥梁安全直接影响公路营运安全，这不仅联系着整个国家经济的发展，也关系着人民群众的人身安全。国省干线公路和农村公路中，小桥数量占据桥梁总数的几乎一半，而这批小桥更多存在修建年份早、结构简单、承载力底的情况。2015年我们文山公路管理总段共实施了29座四五类小桥加固，其中加固石拱桥19座，基本都是拱圈产生裂缝或强度较低需要提高承载力的情况，这批小桥由于修建的时间过长或者当时设计不完善，使得在使用过程中出现不同程度的病害和缺陷，而现在交通运输行业的迅速发展，又使得它不得不承担更大的负重能力，因此小桥的加固问题，成为当前急需要解决的现状。

1 钢波纹板在小桥加固中的成功案例

1.1 文山州马关境内S201线河外桥的加固

河外桥属广马线路段，位于文山州马关县境内，原桥是一座净跨径8米矢高为2.5米的石拱桥。它存在的病害是拱圈部分产生6条不规则裂缝，其中两条裂缝纵向贯通整个拱圈，缝宽为1mm-4mm，使得它的承载能力降低，为确保安全营运，需进行加固。经分析论证后，优先选用钢波纹板进行加固，在原俩桥台间内侧新设钢筋混凝土基础与桥台，作为新增内衬结构的支撑，同时预埋钢波纹板底座，以原桥的截面大小的钢波纹板作为内衬支护，在钢波纹板和原桥之间采用C25混凝土填筑，减小净跨和净空（即加固后净跨为7.4米，矢高降为2.2米）的一种加固方式。整个施工过程的周期较短，不影响交通，加固整体效果好，费用较低，但压缩了过水断面。

1.2 文山州广南境内XH102线芭蕉箐桥的加固

芭蕉箐桥，原桥为现浇实心板桥，连续两跨10.2米桥长。这条公路位于村庄密集的地区，而且属于桂昆铁路的施工通道，交通量很大，承载力度也大。为了保证交通的正常通行和提高桥的承载力，就在原桥的下方使用了加装4×2.8米的钢波纹椭圆管，管顶周围填筑混凝土，浆砌片石端头来加固。不仅减少了工程周期，也很大程度上缓解了该路段的交通压力，同时也节省了工程投入资金，取得的非常明显的社会效益。施工过程如图1所示，加固后的效果如图2所示。

1.3 文山市S208线甲马石桥的加固

S208线文山市境内属于交通量大、重型车辆多的路段，甲马石石拱桥出现的病害是拱圈顶部出现不规则裂缝，拱圈部分砂浆脱落，个别拱圈石有轻微位移迹象，该桥承载能力明显降低，产生了安全隐患。利用钢波纹板进行内衬安装后浇筑混凝土加固，将原桥净跨6米矢高2.5米变成跨5.4米矢高2.2米[3]。波纹板和原桥之间采用C25混凝土填筑，用钢筋混凝土对桥台加固。整个施工过程简单、快捷，有效的保障了交通的安全。旧桥拼宽桥台布筋如图3所示，施工完成情况如图4所示。

2 钢波纹板加固小桥的广泛应用（原理和优点）

目前，国内公路工程小桥大多使用污工砌体和钢筋混凝土组合构成，存在很多缺点，像设计繁琐、施工周期长、施工难度大、所需机具和人工多，对于高填方桥类型的桥身结构也比较容易破坏。小桥的加固，一般工期比较紧，保通压力大，投资相对小时，采用钢波纹板加固就解决了这些问题。钢波纹板的优点有耐久性强，钢波结构能够承受较长时间的重压；地基承载要求低，当桥位地基承载力达不到要求时，增设垫层和反拱即可解决；适应能力强大，根据不同结构尺寸工厂预制，现场组装，对于不同类型的桥涵都能进行加固；而且由于钢板纹材质特别轻便，现场组装很方便很简单，施工过程占用的空间小，最重要的是不用改变旧桥的原貌，大大缩短了施工周期，也减少了对环境的破坏。

总而言之，利用钢波纹板不仅能达到设计简单、施工简便、提高原桥的承载能力和修复原桥的缺陷等问题，还能降低成本，节省时间，便于保通，提高质量。

3 钢波纹板在小桥加固中的施工方法

3.1 施工准备阶段

在对桥涵进行加固前，先要对相关材料进行准备，依设计预制钢波纹板、底座、钢筋和模板，采备水泥、砂石材料等，作业人员和设备进场后，做好施工现场的安全防护，圈出危险地带和施工区域，做好安全警示。

3.2 地基的处理

对于原桥所在土质地基进行处理是保证工程长久安全的必要措施，不同的土质需要不同的施工材料。当采用装配钢波纹板内衬加固拱桥时，设计基底地基承载力达设计要求的，可以直接浇筑钢筋混凝土基础和台身；设计基底达不到承载力要求的，可以采用30cm-50cm深度的未筛分碎石或砂砾换填，或者基础加深达到设计要求。当采用钢波纹管进行整体加固时，桥位地基较软或强度不均匀的，管底铺设30cm-50cm的未筛分碎石或砂砾作为管底垫层；基底条件很好，强度满足要求而且很均匀的，注意清除10cm以上的石块或硬物。对于岩石地基需要特别注意，钢波纹板不能直接放置在混凝土或者岩石的基床上，因为钢波纹板在有刚性的支撑下会降低自身的承载能力和变形能力，这个时候需要换用30厘米厚度的砂砾作为地基。

3.3 基础及台身的浇筑

在地基符合设计要求时，基础和台身的浇筑，首先在原桥台上植筋，确保钢筋混凝土浇筑后，扩宽的桥台与原桥台形成整体；混凝土浇筑的质量和结构尺寸符合要求；重点是波纹板预埋件位置要精准，确保上下构造顺利联接。需要设置管底垫层时，长度沿着管径方向的两端分别延伸1.5米，宽度填满两桥台间位置。

3.4 波纹板的安装

在波纹板安装位置搭设脚手架，安装前要准确定位管轴线，拼装的时候注意中间板片和端头板片的位置，端头管轴单向拼装，每3米校对一次管节位置和弧度、轴线和坡度，如果出现偏差，需要采用千斤顶进行纠正。波纹管整体加固的，从中心向两端进行对称安装，先安装底片，在分别向上面拼接，底片的安装要紧紧贴在砂砾垫层上，以便管涵受力均匀。安装完成，要求回填好基础或管底边缘。

3.5 填充混凝土的浇筑

在管涵的两端安装垂直模板，保证上下游两端、左右两端分别对称，板顶混凝土从管轴左右两边对称浇筑，每层浇筑40cm左右高度，采用泵机两端灌注混凝土，振动棒和附着式振捣器同时捣实，按照这样的方式，每次加高50厘米的垂直模板，直到浇筑到管顶。对于每层浇筑的时候，要从里往外浇筑，必须保持填筑的混凝土均匀和密实。

3.6 混凝土的养护和清场

浇筑完成后，主要是浇水保湿养护混凝土，同时清理施工场地，保证桥下排水通畅。养生到期，拆除模版，整修表面，清理现场，解除警界，恢复原貌。

3.7 施工注意事项

一是在进行基础、台身浇筑时，确保新旧结构的紧密联结，同时注意预埋件的精确安装。二是在钢波纹管安装的时候，注意螺栓要紧固，用力不得低于300KN。三是在填充旧桥和管涵之间的砼时，水灰比要适中，两端无法确保混凝土灌注饱满密实时，采取从桥顶进行开孔注入。四是要注意钢波纹板及连接螺栓和管接的地方要做好防腐蚀和防锈蚀处理。

4 结束语

综上所述，无论是从结构、材料还是功能上，钢波纹板在小桥加固中都具有很多明显的优势。不仅解决了小桥使用过程中逐步产生的病害问题，还具有较高的适应能力，较低的造价、环保的性能、稳定的结构、施工的快速和使用的便捷都是钢波纹板的特点。不足之处就是压缩了桥下净空，降低了泄洪能力。这些优势有利的解决了我国公路工程的桥梁养护维护问题，促进了交通运输事业的迅速发展，也使得钢波纹板在以后的公路工程中的应用前景更加广阔。

参考文献

[1]田英，刘楠，郭小雄，等.拼装钢波纹板加固既有涵洞施工新技术[J].铁道建筑，2015（8）：32-33+34.

[2]姜明坤，倪玲.钢板波纹管涵设计与施工探析[J].黑龙江交通科技，2013（4）：85-86.

[3]蔡事廷，符锌砂，曾彦杰，等.波纹钢在路桥加固中的运用[J].低温建筑技术，2015（3）：35-37.

[4]殷树芳.浅谈桥涵、隧道加固中钢波纹板应用技术[J].商品与质量・建筑与发展，2014（7）：171+172.

作者简介：雷碧俊（1975，12-），男，汉族，云南麻栗坡人，工程师，主要从事公路建设与养护方面的工作。