论市政道路桥梁结构设计加固方法

论市政道路桥梁结构设计加固方法

我国经济快速发展带动了交通量的飞速上升，要保障行车安全，就应当确保道路桥梁建设的质量。而在实际建设当中，往往在主客观因素的影响下，道路桥梁可能出现结构性问题，造成道桥稳固性不足、安全性不强，威胁着道桥行车的安全。为解决相应的结构问题，就需要在明确可能结构病害的前提下有效运用加固技术。在市政道路桥梁运营维护方面，桥梁结构加固是重要的工作内容，将对道路桥梁的安全使用产生重要的影响。基于此，本文笔者就市政道路桥梁设计加固方法进行研究和分析，根据市政道路桥梁加固的设计原则以及相关原理，对市政道理桥梁的设计加固方法进行详细地阐述，供于同行参考。

标签：市政道路桥梁；结构加固；设计原则；方法；改造技术

道路桥梁所出现的病害和其建材类型、地域、结构形式以及修建年代有着紧密的联系，在道路桥梁建设、设计、使用、加工以及养护等过程中，不管是哪一个环节出现了失误都会导致道路桥梁的损害速度加快。道路桥梁结构的加固和维修都是在恢复原设计荷载的前提下，采用相应的技术措施，结合有关道路桥梁结构加固的规范要求提高其抗震能力，有效地改善道路桥梁结构的受力性能，保证道路桥梁的安全使用。

1、市政道路桥梁结构的常见病害

1.1主供圈裂缝病害

主供圈裂缝病害常见症状就是当我们在对市政桥梁结构检查的时候，均会发现在主供圈中波的波顶存在纵向裂缝（即各孔中波的波顶都存在纵向裂缝）、拱肋裂缝（即各孔的拱肋处均有横向裂缝，其中会存在不少是u形裂缝，而这类裂缝 多发现在拱顶前后10m左右范围内）、横系梁裂缝（虽然为数较少，但除第1、4孔外均有发现其存在）、肋、波连接处裂缝。

1.2钢筋锈蚀病害

市政道路桥梁结构中的钢筋在发生腐蚀时，其腐蚀部分的面积可以膨胀至其原本面积的10倍甚至以上。膨胀后的钢筋就会使得其周围的混凝土发生挤压，此时混凝土就会开裂，最终使得桥梁结构承载力下降。除此之外，还会导致钢筋抗弯能力下降，就直接的结果就是钢筋的腐蚀，锈迹铺在桥梁表面，会影响到桥梁的美观。

1.3墩台基础病害

桥梁墩台基础在桥梁结构上起到了重要的作用，但随着社会的发展，汽車逐渐重型化，原来承受着一定压力的桥梁墩台基础承受的载重量也越来越大，长期承受着超负荷的重量使得墩台基础会造成一定的损坏。但桥梁墩台基础除了会承

受到其本来结构上带来的压力外，还会受到风力作用、流水压力、土压力等外力作用，各种压力对着墩台基础，侵蚀这桥梁的重心。

1.4主梁裂缝及主梁变形病害

主梁裂缝通常发生在锚跨中部（正弯矩区）梁的下缘及悬梁根部（负弯矩区）上缘。此类病害一般是由于大量重车通过从而导致梁的受拉区开裂，属于正常的现象。但是因为负变矩去裂缝在主梁的上面，再加上此时雨水的渗入，使得主梁裂缝注入雨水，最终导致钢筋锈蚀及砼强度降低。

2、市政道路桥梁结构设计加固的原则和基本原理

2.1市政道路桥梁结构设计加固的基本原则

1）在明确加固方案之前，要进行科学地鉴定分析，确保市政道路桥梁的构建处于一种弹性工作的状态，并收集相关的原有设计资料信息，对一些必要的地基进行认真地勘探，结合施工现场的实际调查情况，查看原桥是否严格按照工程施工图来进行施工。

2）在复核计算道路桥梁的基础时，对于多年来破坏严重的旧桥基础，要考虑其承载力，在进行加固的时候，必须要以提高其承载力作为其主要目标，通常其承载力要提高1.5 倍左右，根据道理桥梁的拓宽部分，控制好其地集重力，减少对原桥基础产生的附加应力。

3）将路线改造和道路桥梁的加固方案相结合，结合工程的实际情况，采用合理、经济、科学的加固方法。

2.2市政道路桥梁结构设计加固的基本原理

市政道路桥梁结构的加固发工作通常是以不改变原建筑形式为其主要原则，通过修复或者加大道路桥梁的构件来增强道路桥梁整体的承载能力或者局部的承载力的一种举措。因此在市政道路桥梁加固工作中，对原桥梁某些构件进行更换或者将原桥梁结构体系进行改变，对桥梁部分的结构进行拆除或者重建的时候，若桥梁某些构件损害较为严重不能进行修复加固，则必须要进行适当地加固改造。综上所述，道路桥梁的加固改造原理为：第一，通过改变桥梁结构的性能来提高其承载力；第二，对桥梁结构的内力分布进行重新调整，以此来提高桥梁结构的承载力。

3、市政道路桥梁结构加固的方法和改造技术

3.1道路桥梁上部结构的加固和改造

相对于桥梁的新建而言，旧桥的加固要复杂的多，主要是因为旧桥在经过长时间的使用以后，其材料和构件的力学性能均大大下降，对其力学性能不能进行

准确地判定，同时在加固设计过程中，缺乏现成的相关规范，而桥梁病害又比较错综复杂，其产生病害的原因也比较难以确定。因此，在市政道路桥梁结构加固工作中，施工单位所采用的加固方法和方案显得尤其重要，一般最常用、技术也比较成熟的加固方法主要有以下几种：

1）增大道路桥梁截面。其主要是解决由于截面尺寸和受力钢筋较小，其荷载等级又比较低所造成的桥梁承载力下降等问题，其加固的方法为加大道路桥梁的主梁界面、增加受力的主筋以及加厚桥面的铺设层等。增加受力的主筋主要是在道路桥梁的主梁板底面将保护层凿开，使主筋露出，再把新增的钢筋和原主筋绑焊，并在道路桥梁的侧面增加一些箍筋以此提高桥梁的抗剪能力，待植入钢筋以后要恢复保护层。增大桥肋的加固方法主要是针对一种T 形梁桥，这种类型的桥梁经常因原桥梁的原界面高度不足且面积小而导致桥梁的承载力不足，其加固方法一般是把桥梁下缘加大和加宽，同时还要增设受力的主筋，在靠近支座位置的上弯和主梁（主筋）相连接。加厚桥面板法为通过加厚道路桥梁面板以此达到主梁的高度，从而提高其承载力，这种加固方法一般适用于跨径比较小的道路桥梁。2）预应力加固法。即在预应力原理的基础上，在道路桥梁的构件中通过另外添加高强构件来施加初始应力，以此抵消部分的自重应力，对构件起卸载作用，从而提高桥梁构件的承载力。

3）粘贴加固法。若交通量增加，使桥梁主梁发生承载力不足的情况，可以采用粘贴加固法。其主要方法为利用高分子的粘合材料把钢筋或者碳纤维布等一些高强度材料粘贴在需要加固的构件表面，通过这些新增加的高强材料来提高桥梁的通行荷载。

4）改变桥梁的结构体系加固法。通过对道路桥梁的结构形式进行改变，以此降低桥梁的拉应力，这种方法能够减少跨度，若把已经不通航的桥下填实，将其改变成为符合泄水需求的涵洞，在单跨的结构下增设一些新支点使其成为多跨结构，把多跨简支梁进行连接，使其成为多跨连续的结构，以此提高桥梁的承载力。

5）增设纵梁的加固法。在桥梁墩台地基具有较好安全性能以及有足够承载力的前提下，可以采用这种方法，将旧梁和新增梁进行有效地连接，使其共同受力，减少原有梁的荷载，从而提高加固后的桥梁结构刚度和承载能力。

3.2道路桥梁的下部结构加固方法

1）增补桩基的加固法。若桥梁墩台出现沉陷、倾斜或者桩深度不足的时候，可以采用这种方法，其加固方法为在桩基附近周围进行补加钻孔桩，或者进行钢筋混凝土预制桩的打入，扩大桥梁的原承台，从而提高桥梁基础的承载力，加强桥梁基础的稳定性。

2）桥台新建挡墙的加固法。因桥台的台背水平土压力较大，造成桥台倾斜，因此应设法进行平衡桥台台壁土压力的处理，在桥台的台背后加设挡墙，以此抵御较大的土压力。

3）扩大基础的加固法。这种方法一般适用于基础承载力不足或者埋深较浅，同时墩台是混凝土或者砖石刚性实体式基础的时候，其基础底面积的扩大必须要通过地基强度的验算来进行明确。

4）钢筋混凝土护套或者套箍的加固法。若桥梁墩台因基础埋深不够或者由于施工质量控制不严格等因素造成桥梁墩台开裂时，可以采用钢筋混凝土围带或者钢箍来进行加固。

5）墩台拓宽加固法。在旧桥的原基础上，通过墩台盖梁挑出桥梁悬臂的加宽部分，从而便于上部结构加宽的安装，这种情况只需要加墩台盖梁即可，桥梁基础和墩台身不需要加固。同时，在采用这种方法的时候，旧桥墩台基础必须要稳定和完好，且通过承载力验算以后方能采用。在道路桥梁改造设计过程中，桥梁的加宽和加固在很多情况下是同时进行的，若在加宽宽度不是很大的情况下，应尽量把原桥梁和加宽部分连为一体，促使新旧桥能够共同工作，便于原桥内力的调整，从而降低原桥梁的负担，间接起到加固的作用。此外，在道路桥梁结构加固设计中还可以综合利用各种加固方法，把加固補强的工作量尽量压缩到最少，减少原桥梁的负担，促使旧桥能够继续发挥其使用功能，从而确保道路桥梁交通的正常运行。

4、结束语

综上所述，随着社会经济水平的提高，市政道路桥梁在长时间的运行过程中，避免不了会出现不同程度的损害，严重影响了其使用功能，这就要求工程建设单位必须要做好道路桥梁的加固和维修工作，确保道路桥梁的正常、高效使用。

参考文献：

[1]唐轶繁，蒋鹰冲，蔡军等.市政桥梁拼宽加固设计初探[J].浙江建筑，2009，（11）：33-36.

[2]赵欣，梅永建，李伟等.旧桥改造与景观兼配的设计探讨[J].城市，2009，（1）：69-70.

[3]黄培锋.市政路桥加固改造设计要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（11）.