王振禮

（三明市公路局建寧分局）

淺談帶掛孔懸臂式橋的裂縫與加固改造

王振禮

（三明市公路局建寧分局）

公路橋梁建設(shè)作為人類文明及社會(huì)快速發(fā)展的主要標(biāo)志，它潛移默化地改善了人們的生活方式，同樣也逐漸地拉近了人與人之間的距離，使地區(qū)之間實(shí)現(xiàn)了更為緊密的聯(lián)系，進(jìn)而提高社會(huì)的生產(chǎn)效率。在公路橋梁建設(shè)取得切實(shí)發(fā)展的過程中，其又會(huì)反過來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這樣公路橋梁建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展就形成了良好的發(fā)展循環(huán)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)彼此促進(jìn)。當(dāng)前對(duì)于公路舊橋、危橋的改造任務(wù)十分艱巨，所以，在提高技術(shù)等級(jí)的公路舊橋改建、改造過程中，并應(yīng)該逐步對(duì)其進(jìn)行加固處理。

公路舊橋；裂縫與加固；經(jīng)濟(jì)發(fā)展

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各地區(qū)在公路、橋梁等基礎(chǔ)建設(shè)得到了極大地加強(qiáng)，進(jìn)而各地區(qū)之間的人員及物質(zhì)等由此實(shí)現(xiàn)了互通有無，這也就逐漸打破了傳統(tǒng)運(yùn)輸模式由于缺乏必要交通基礎(chǔ)建設(shè)導(dǎo)致的限制性經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局面。在各地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，我們也應(yīng)看到交通建設(shè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有的重要地位。因此，要想進(jìn)一步保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就需要我們切實(shí)地將地區(qū)之間的公路橋梁等諸多問題提上日程。其中，需要特別注意的就是關(guān)于公路舊橋的加固等一系列問題，這些問題處理地優(yōu)劣性將直接決定著未來繼續(xù)使用問題出現(xiàn)的頻率大小。因此，筆者將結(jié)合自身多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，并通過本文，針對(duì)公路舊橋裂縫與加固的問題進(jìn)行闡述。

1　帶掛孔懸臂式橋基本概述及問題

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這也為推動(dòng)我國各項(xiàng)事業(yè)向前發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近些年來，我國在公路橋梁建設(shè)方面的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，因而，關(guān)于公路橋梁等問題的地位就漸趨凸顯，而公路舊橋的問題又是其中的主要問題?？茖W(xué)合理的公路舊橋處理，除了必須符合橋梁的基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求之外，同時(shí)還應(yīng)保證道路橋梁的有關(guān)設(shè)計(jì)人員擁有較高的專業(yè)水準(zhǔn)、正確的工程判別能力以及豐富的實(shí)踐設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。以下筆者將闡述帶掛孔懸臂式橋常見的公路舊橋問題：

1.1帶掛孔懸臂式橋

帶掛孔懸臂式橋，又稱為伸臂梁橋，是將簡(jiǎn)支梁向著某一端或者兩端進(jìn)行懸伸出的短臂橋梁，這種懸臂式橋的橋式還有單、雙懸臂梁橋。通過在其短臂之上放置簡(jiǎn)支的掛梁，來使其相互之間進(jìn)行銜接并構(gòu)成多跨懸臂梁。其每個(gè)掛孔的兩端都是橋面間連接縫隙，懸臂短的撓度相對(duì)也比較大。目前對(duì)于懸臂式橋一般采用懸臂拼裝以及澆筑的方式來對(duì)其進(jìn)行施工。

1.2安全性問題

在帶掛孔懸臂式橋公路舊橋的加固過程中若是不注重規(guī)范性，或是毫無目的性的控制質(zhì)量，就將極有可能促使公路舊橋再次存在安全的隱患。在加固施工中，有很多施工者盲目地追求經(jīng)濟(jì)利益，從而使施工成本以及建筑材料大為下降，將本應(yīng)該使用的優(yōu)質(zhì)材料使用了廉價(jià)建筑材料進(jìn)行替換，或者將質(zhì)量較差的建筑材料通過蒙混過關(guān)等手段應(yīng)用于橋梁改造的工作中。

1.3持久性問題

每件事物均有其自身的使用壽命，其中公路橋梁也不例外。橋梁若是未能做好后期的維護(hù)工作，也會(huì)造成其使用壽命的極大降低。然而，在實(shí)際帶掛孔懸臂式橋的問題當(dāng)中，持久性的問題卻往往容易被相關(guān)工作者所忽視，這便給公路舊橋的再次使用帶來了新的問題。

2　帶掛孔懸臂式橋的主要問題

2.1主梁的裂縫及其變形

通常主梁裂縫主要出現(xiàn)在錨跨中部梁的下端以及懸臂梁根部的上端，而其中后者多數(shù)貫穿于整個(gè)車行道翼板。裂縫之間的寬度大小約在0.1～0.5mm的范圍內(nèi)，并且顯而易見，此種裂縫是由于重車過多通過而使梁的受拉區(qū)出現(xiàn)開裂引起的。然而由于負(fù)變矩區(qū)的裂縫在上部，雨水極易由裂縫滲入到梁的內(nèi)部，進(jìn)而使鋼筋銹蝕以及混凝土出現(xiàn)強(qiáng)度下降的情況。若主梁永久性變形較為嚴(yán)重，我們可以從橋欄桿的變化看出波浪起伏，橋墩位置和墩中橋面的高差大約可達(dá)6cm。

2.2橋面以及伸縮縫

橋面主要表現(xiàn)為波浪狀，其鋪裝層裂縫和破碎情況極為明顯，并且在橋墩頂部以及掛孔牛腿上伸縮縫位置的裂縫特別發(fā)達(dá)，從而出現(xiàn)了破碎脫落的問題。從問題的原因來看，極有可能是由于橋面鋪裝層下是軟油毛氈防水層，在重車和沖擊荷載的影響下極易出現(xiàn)破裂問題，懸臂孔上伸縮縫全部破裂，封閉出現(xiàn)破碎。

3　對(duì)某橋?qū)嶋H分析

在開始加固處理之前，我們應(yīng)該對(duì)公路舊橋的主要部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算，若是只對(duì)橋梁進(jìn)行修補(bǔ)，便只能達(dá)到較低的要求，并不能滿足更大的需求，所以我們對(duì)某座橋梁進(jìn)行了實(shí)體的測(cè)量檢查。

該橋橋長為106m，是7孔的雙懸臂梁橋，經(jīng)過計(jì)算，其跨徑為14m，設(shè)計(jì)載荷是-10、-60。由于該橋至建成后交通量的日益擴(kuò)大，導(dǎo)致該橋在主梁正負(fù)彎矩區(qū)，以及橋面鋪裝伸縮縫都出現(xiàn)了極為嚴(yán)重的損壞。通過我們對(duì)于該橋的一系列病害檢查，我們發(fā)現(xiàn)，該橋主梁出現(xiàn)了較大的裂縫，裂縫寬度以超出了0.5mm的正常范圍，且主梁變形嚴(yán)重，有明顯的破浪起伏狀態(tài)，橋面鋪裝層裂縫現(xiàn)象也十分嚴(yán)重。

我們對(duì)該橋進(jìn)行了主要部件結(jié)果強(qiáng)度的驗(yàn)算分析，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果表明，對(duì)于該橋的修復(fù)方法，只能將其恢復(fù)到汽車載荷-10的相關(guān)要求，不能有效的滿足-20載荷的要求。根據(jù)允許應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算，懸臂孔支點(diǎn)截面受壓區(qū)的混凝土最大應(yīng)力為13.4MPa，這相比于實(shí)際混凝土允許壓應(yīng)力要大。若根據(jù)承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)算，跨中正截面強(qiáng)度則不夠，梁能夠承受的極限彎矩是11829.69kN·m，未能達(dá)到需要承受的彎矩?cái)?shù)值。

4　掛孔懸臂式橋的加固辦法

綜上對(duì)于該橋驗(yàn)算結(jié)果的分析，主梁負(fù)彎距區(qū)在承受一般載荷就會(huì)出現(xiàn)大量裂縫，且橋面鋪層也會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)裂現(xiàn)象。在考慮加固方案時(shí)，我們要對(duì)懸臂孔支點(diǎn)截面受壓區(qū)混凝土最少應(yīng)力值，梁能承受的最大彎距進(jìn)行有效考慮。

4.1關(guān)于主梁負(fù)彎矩問題的加固處理

根據(jù)測(cè)試資料和計(jì)算可知，主梁負(fù)彎矩區(qū)在一般的荷載情況下就會(huì)出現(xiàn)較多裂縫，其上橋面鋪裝層也會(huì)出現(xiàn)大量的網(wǎng)裂，這樣的裂縫一方面不美觀，另一方面也會(huì)帶給人一種不安全的因素，實(shí)際上也會(huì)由于主梁以及翼緣板滲入雨水，使受力鋼筋被腐蝕，這將使橋梁的使用壽命受到影響。

在進(jìn)行加固處理時(shí)，可以增加縱向受拉鋼筋，并將其放在原鋪裝層范圍之內(nèi)。由于新設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載負(fù)彎矩的作用，橋面混凝土拉應(yīng)力將達(dá)到3.89MPa，若是應(yīng)用原橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范所列各標(biāo)號(hào)普通混凝土，便會(huì)由于抗拉設(shè)計(jì)未能達(dá)到強(qiáng)度要求而在梁頂端出現(xiàn)裂縫。這時(shí)我們可以使用鋼纖維混凝土，它的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度則可能比拉應(yīng)力要大，能夠保證橋面不出現(xiàn)裂縫。所以，在進(jìn)行加固處理時(shí)，可以使用澆筑鋼纖維混凝土的辦法，具體要求其與梁頂翼緣板充分且牢固的連為一體。因此，除了打毛梁頂翼緣板之外，還應(yīng)在其上部設(shè)錨筋，并在頂面涂刷粘層劑，使得新老混凝土充分粘結(jié)在一起。此外，在對(duì)鋼纖維混凝土鋪裝層進(jìn)行澆筑之前，還需使用一定的化學(xué)材料壓入梁頂裂縫內(nèi)，使得裂縫被粘合。

4.2關(guān)于主梁錨跨和掛梁正彎矩區(qū)的加固處理

在根據(jù)承載能力的極限狀況進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，在一定狀況下主梁的強(qiáng)度達(dá)不到實(shí)際要求的規(guī)定，因此需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。具體的補(bǔ)強(qiáng)辦法是：除去原橋面裝鋪裝層進(jìn)而油毛氈后，打毛原橋面，并使用錨桿在原有鋪裝層厚度范圍增加一層鋼筋網(wǎng)，然后澆筑混凝土，而其中使用UEA補(bǔ)償收縮自防水混凝土的主要目的是，由于UEA補(bǔ)償收縮是一種膨脹度適度的混凝土，在鋼筋以及臨位的作用下，能夠在混凝土當(dāng)中建立起0.2～0.7MPa的預(yù)壓應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)起到抗裂、防滲的目的，這樣便很好的解決了防水問題。掛梁除了在原鋪裝層厚度內(nèi)不增鋼筋網(wǎng)之外，其他都和主梁加固的方式相同。

5　用科學(xué)的眼光審視公路舊橋的安全性問題

用科學(xué)的眼光審視公路舊橋的安全性和持久性問題，不斷提高公路舊橋的加固水平，強(qiáng)化監(jiān)測(cè)手段，同時(shí)適時(shí)針對(duì)橋梁進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)、修護(hù)工作。此外，公路舊橋在后期加固過程中要體現(xiàn)出綜合費(fèi)用評(píng)價(jià)的經(jīng)濟(jì)性以及社會(huì)效益。可以通過采用計(jì)算機(jī)等高科技手段來輔助進(jìn)行公路舊橋的加固，努力克服在工作中存在的不利因素，努力打造精品橋梁工程。在公路舊橋的質(zhì)量問題上，要對(duì)其進(jìn)行總體規(guī)劃，做到有的放矢，切不可為了短期的經(jīng)濟(jì)利益而忽視質(zhì)量問題，這主要是因?yàn)楣窐蛄旱幕A(chǔ)設(shè)施直接關(guān)系到社會(huì)發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ畹戎卮髥栴}，唯有不斷強(qiáng)化施工以及加強(qiáng)監(jiān)督管理才是其主要途徑，進(jìn)而保證工程施工質(zhì)量。

6　結(jié)語

總而言之，隨著未來我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人民生活水平的逐漸提高，各地區(qū)之間對(duì)于交通建設(shè)的要求也會(huì)越來越高，因此，公路橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)也將隨之越來越多?？茖W(xué)設(shè)計(jì)、精湛施工、細(xì)致管理、嚴(yán)格監(jiān)督是對(duì)公路橋梁等系列工作的重要保障。而在公路橋梁的眾多問題中，對(duì)于其后期出現(xiàn)裂縫的加固處理具有突出作用，因此建筑及監(jiān)督部門應(yīng)對(duì)這部分內(nèi)容予以充分重視，提升公路橋梁施工的科學(xué)性、合理性，進(jìn)而使公路橋梁更好的為社會(huì)、為人民服務(wù)。

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1673-0038（2015）18-0218-02

2015-4-15