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公路桥梁加宽加固设计及施工工艺探讨 【摘要】随着我国经济建设事业的高速发展，交通量以及车辆载重量等较以前都大为提高。因此，过去几十年来所建造的公路桥梁由于要求标准低、保养失衡以及日常运营的超载，导致部分结构老化速度加快，这些公路桥梁是否能满足当前交通量的需要已成为人们日益关注的一个课题。本文针对这种现象，根据相关的构造规范，对公路桥梁的加宽加固设计及施工工艺作了详细的研究和分析。 【关键词】公路桥梁；加固；施工工艺 1前言 最近几十年来我国的交通事业随着社会经济的飞速发展而不断进步，现如今交通运输量的不断增加以及大量重型车辆的通行，另外在加上公路桥梁的建造日久，经受自然环境如暴风骤雨、热胀冷缩等的破坏作用，不断加速了公路桥梁结构的陈旧老化，使公路桥梁的破损日渐严重。为了满足当前的交通需求，急需对这些现针对公路桥梁进行加宽加固。 2.公路桥梁加宽加固的必需性 在我国当前运行的很多公路桥梁中，许多公路桥梁存在陈旧老化的现象。造成公路桥梁老化严重的现象可分为以下两个方面，一是人为因素，在修建这些公路桥梁时，由于当时的建设技术的落后，所建设成的公路桥梁投在入运营使用后又存在保养不善如保养费用被挪用、过往行驶的车辆严重超载等问题；二是自然因素，这些公路桥梁在长久的暴风骤雨、洪水干旱、寒暑交替等恶劣条件的影响下，产生诸如公路裂缝、表面突起、桥面破损、栏杆断裂、桥头跳车、钢结构裂纹锈烂、钢筋钢索锈蚀、梁板或拱体裂缝、墩台断裂位移、锥坡下挫坍塌、挡墙倾斜错位、河床护底冲翻、墩台基底冲空、河道被冲刷严重变迁等破损的现象。公路桥梁的这些破损威胁着我国交通事业的不断发展。 3.公路桥梁加宽加固技术 3.1 旧桥加宽设计方法 A.将原先存在的桥梁作为改扩建后桥梁的一幅车道, 新建一幅新的车道桥梁与原来桥梁的旁边,新建桥梁的各种参数与原桥的一样，以保持过往交通以及美观的需要。 B.在原来桥梁的两侧进行加宽设计，即在原来桥梁的基础上进行接长和加宽上下部构造的设计方法。在本文中我们重点介绍这种类型公路桥梁的加宽设计与施工方案。 C.如果不能在原来桥梁基础上进行加宽设计，如桥梁板桥的上部结构已不能重复利用,则我们需要将桥梁上部结构的所有材料进行全部的拆除,然后完全安装新板制成完整的桥梁上部结构。 3.2旧桥加宽设计的特点 A.桥梁加宽设计施工的标准应现有的建造规范和标准来进行，而不能依照原有桥梁所依据的建造规范和标准； B.桥梁加宽设计施工的的施工因为要根据原有的桥梁进行，需要考虑原有桥梁的具体条件等，因此这种施工的难度系数要比重新建造桥梁的难度系数大； C.桥梁加宽的设计施工不仅仅要依据现有的建造规范和标准，还应根据实地的情况充分发挥原有桥梁结构的特有特点； D.桥梁加宽设计施工的方案中，如何对新、旧桥的连接部分做最优化设计处理是整个设计的关键问题； E.桥梁加宽设计施工的方案涉及当前现有的的施工工艺和新材料的应用等一系列技术问题； F.桥梁加宽设计施工的方案在具体的施工过程中需要特别注意对原有桥梁旧结构安全性问题。 4.加宽设计的工程实例 在我国辽宁省境内的某桥,原有桥梁为全长为53.5m,桥梁的整个上部结构为3.1×16.5m的简支装配式预应力混凝土空心板,整个桥面全宽10.5 m,原来设计的桥梁汽车荷载-20级以及挂车荷载-100级,该原有桥梁的横断面如下图1所示。 图1 旧桥横断面结构 此原有桥梁的主要结构缺陷为横向裂缝出现于空心板跨部分。该原有桥梁的加固设计施工的方案为：“在桥梁的空心板跨中出现横向裂缝的部分实行粘贴碳纤维布的方案。根据所在线路的加宽方式及现有的建筑规范,该原有桥梁的加宽设计方案采用两边对称整体式加宽方案,在原有桥梁的两侧每侧重新建造4块空心板(桥梁两侧共9 m宽),重新增加的桥梁结构桥整体跨径和原来的桥梁相同,对于重新增加的预应力混凝土空心板横截面我们应按照现有的标准建筑图设计(桥梁的整体厚度比原来桥梁的空心板厚12 cm)。”整体加宽后新桥面的全宽为19.5m,整个行车道净宽为16.5 m。采用企口缝铰接连接方式连接新桥和原来的桥梁间的空心板间,而在新旧桥梁的盖梁间则采用有限刚接连接的方式,在新加宽桥梁的部分下部结构把单柱式墩、台身配备与钻孔灌注桩(嵌岩桩)配[1]。整个桥梁进行加宽加固设计后,公路桥梁的技术标准为公路二级，可以满足当前交通的需求。 5.桥梁加固技术 对于公路裂缝、表面突起、桥面破损、钢结构裂纹锈烂、梁板或拱体裂缝、墩台断裂位移、锥坡下挫坍塌、挡墙倾斜错位等破损老化严重的公路桥梁，进行加固设计是很有必要的。“由于CFRP即碳纤维片材具有轻质高强、不易锈蚀、易于粘贴等的优点,其中碳纤维布的抗拉强度很是突出，其抗拉性能甚至可达普通钢材的10倍或者以上。”这种碳纤维该材料不仅适用于混凝土梁式公路桥梁、板式公路桥梁