旧桥加固中新旧桥的衔接分析

摘要：随着我国和运输事业的快速，过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁，负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于种种原因，以致在设计上或多或少存在考虑不周的缺点，施工也留下大小不同的缺陷。根据近年对超限运输桥梁及大中型桥梁的加固实践，介绍公路旧桥各组成部分的加固。

关键词：旧桥加固；新旧桥连接；技术

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

我国是一个大国，需要节省投资建设工程，虽然建国以来，公路交通事业发展迅速，特别是改革开放以来，真是一日千里。正因为如此，公路上新的荷载等级有了提高，一条省、县、乡级通道上，往往遇到许多旧桥尚可利用，但旧桥量大，且桥型多种多样，因此旧桥改建、加固的任务是少不了的。

一、旧桥加固前的检测

对旧桥进行相应的检测与评定，是决定旧桥是否需要进行加固处理主要依据。针对旧桥的特点和重要程度，通常可以采取外观检测和承载能力检测两种方式。（1）旧桥的外观检测。对于一般性的桥梁病害，和重要桥梁的初次评定，均可采用外观检测的方式。外观检测直观的反应桥梁的基本现状，为进一步的处置措施提出了可行性的方案建议。由于外观检测所用工具较为简便、手段较为便捷，因此检测成本较为低廉，所以已成为桥梁日常维护的常规检测手段。（2）旧桥承载能力检测。针对重要桥梁及加固工程量较大的桥梁，除采用常规的外观检测手段进行来定性外，还要进一步的进行承载能力检测对病害程度进行量的描述，并能发现在外观检测时不易发现的病害，以确定最终的加工方案和加固程度。桥梁的荷载试验分为静载试验和动载试验。静载试验是目前采用较多的方式，其具有准确度高和方法可靠的特点，但其同时存在工作量大和试验周期较长的缺点，并且试验时需要中断交通，测试精度易受气候条件的影响，在一定程度上制约了静载试验的应用。动载试验在一定程度上克服了静载试验的缺点，试验时间较短，因此中断交通的时间也短，并能节省大量的试验成本。

二、旧桥加固的常用方法

1、增大构件截面加固法

增大构建截面的加固方法是目前最为常用的旧桥加固方式，又可分为桥面补强加固、增大构件截面配筋加固两种种主要的形式。

（1）桥面补强加固技术。将原有桥面铺装层拆除，重新在梁板顶面铺设一层钢筋混凝土结构层，采用一定的构造和结构措施使其与梁板形成整体受力结构，从而达到增大主梁结构截面和提高抗弯刚度的目的，进而提升桥梁整体的承载能力和抵抗变形的能力。

（2）增大构件截面配筋加固技术。该加固方法是将梁板底部的保护层清除，将原有箍筋切断，在原有主筋之上焊接新增的受力钢筋，然后恢复箍筋及保护层，通过增加抗拉钢筋的数量提高了了梁板的承载能力，而对梁板截面的改变较小，适用于桥下净空受到限制的桥梁。除上述方式之外，还可以采用之间将构件截面加宽和加高来扩大截面的方法，同时应在增大的截面之中增设受力钢筋，这种方法不但可以用于上部梁板的加固，还可以用于桥梁下部结构的加固。增大截面法拥有较为成熟的设计与施工经验，但同时也存在自重增加和工期较长的不足。

2、体外预应力加固法

体外预应力加固法，实际上是改变了梁体原有受力体系，结构加固以后，新的受力体系在荷载作用下的力学行为与原来的结构是有差异的。体外预应力加固完成后，由于预应力的作用，原来的受力结构会出现不同程度的卸载现象，导致原结构发生内力重分布。由于预应力筋转向块和锚固点存在着巨大的集中力，这一区域的受力比较复杂。由于预应力加固梁桥时预应力筋布置在梁截面外部，易受环境(如温度、酸性气体等)的影响。

3、改变结构体系加固法

该法是采用一定技术措施改变原结构的受力体系，降低截面的内力，以提高桥梁结构整体承载力，是一种变被动为主动的加固方法，常与增大截面法、粘贴加固法等综合使用。其中简支变连续加固和增设支承结构加固是两种比较成熟的改变结构体系的加固方法。采用该法加固前应对原结构的受力状况进行详细的检测分析和计算，在此基础上拟定采用的新结构受力体系转换方法及相应的施工工艺和措施，并对转换后的桥梁结构进行受力分析，对加固过程中及加固后的结构整体及相关构件进行全面验算，最终确定桥梁整体承载力的提高幅度，判断是否满足设计交通荷载等级的需要，同时确保在加固施工及运营期间的安全性。

三、新旧桥拼装技术

1、植筋工艺

植筋指的是，以既有混凝土构件为基础，借助有关工具予以钻孔以及清孔之后，然后将钢筋植入孔内，并辅以高强粘结剂，借助粘结锚固效应增强植入钢筋承受能力的一种施工技术。应用该方法可实现新旧桥梁的刚性连接，在该类工程的拓宽施工中具有良好的应用价值。植筋工艺如下：

（1）准备：对被植筋混凝土面进行严格检查，保证其完好，通过钢筋探测仪装置对植筋位置混凝土中的钢筋信息（数量以及位置等）进行核对，同时标记植筋的准确部位，从而避免钻孔过程中伤到既有钢筋；（2）钻孔：根据设计于施工面上标记出钻孔植筋的具置，准确放样之后，使用电锤完成钻孔操作；（3）对孔洞予以清理：钻孔达成一定批量之后，对各孔予以有效清理，一般采用压缩空气加冲水的办法进行冲孔，最终应确保孔内干净；（4）钢筋处理：确保钢筋顺直，除去锈渍；（5）配胶、注胶以及植筋：按照使用说明科学配置植筋胶。注胶操作时，应保证一次成功。结束后，插入符合要求的钢筋，在该过程中，应旋转着将钢筋慢慢插入孔底，让胶和钢筋保持充分粘结，避免孔内胶发生外溢，与此同时，应严格遵循植筋同化时间表的相关要求予以操作，让植筋胶充分且均匀地粘附于钢筋外表面以及缝隙之中。固定完成后的钢筋不允许再次扰动。等度过植筋胶养生期之后，再开始钢筋的焊接以及绑扎等工作。在插筋以及养护的过程中，应制定相应的措施并予以严格落实，防止桥上震动给植筋工作带来不利影响；（6）养生：在自然温度条件下养护，如果温度不足5℃，则需要使用具有耐低温特点的改性结构胶，整个养生期通常超过18h。

2、沉降控制

（1）拼接前，如果老桥有必要予以加固，则需要完成相应加固之后方可进行新旧桥梁的拼装施工；（2）施工过程中，应基于设计要求对桩尖沉淀土厚度展开严格控制，使其不超过3cm，即对新桥桩基可能发生的沉降予以严格控制；（3）新桥上部结构将会发生一定程度的收缩以及徐变效应，这将会给原桥带来较大影响，同时也会影响拼接施工的进行。为减小甚至消除这一影响，待新桥成桥结束后，应静置一段时间，即适当延后拼接时间让新桥有时间完成自身的收缩以及徐变；（4）为控制混凝土收缩以及徐变施加给上部结构的不良影响，建议拼接缝位置的处混凝土采用C40钢纤维加杜拉纤维加UEA混凝土。

3、标高控制

为确保架设梁、板后桥面铺装顶面高程和旧桥面铺装顶面高程相同，在拼宽桥梁墩台帽梁操作前，应对高程予以严格复核，获取旧桥建筑高度及其各个分层的具体厚度，施工过程中，基于各桥自身测量数据予以分析之后，可对帽梁特征点高程或者支座垫石高度进行调整予以实现。特别需要注意的是，对支座垫石进行浇筑之前，有必要对旧桥予以严格的高程复查，待核查结束且确定无误后方可进行。

结束语

在旧桥加固中，对于下部结构经检测分析可以使用的，继续使用，不能使用的对损坏部分进行拆除并重做。对上部结构进行补强、修复，对于延长桥梁使用寿命有很好的作用。因为旧桥的维修加固，没有现成的规范，更没有可供使用的标准图纸，桥梁的病害又错综复杂，病害原因难以明确。因此，应充分重视公路旧桥的养护管理工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。

参考文献

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[2]周建庭，张劲泉，刘思孟著.大中型桥梁加固新技术[M].北京:人民交通出版社，2010.