夏涌凯
上海山高勘察设计有限公司，上海 200333
摘要：本文结合某桥梁改造工程项目，介绍了工程概况，分别探讨了上部结构、桥头引道结构、桥面伸缩结构、铺装层面结构、桥墩主体结构、拱上结构方面的加固设计及应用情况。
关键词：桥梁改造；加固方案；设计；应用
随着我国基础设施建设工作的初步完善，在新时期的改革大潮推动之下，路桥工程不仅实现了项目生产制造的产业转型升级，建立了新型产业链条，同时，也透过对生产要素的全要素分析完善了体系化管理方案。当前，中国在桥梁工程方面的积累的基建能力与以制度优势为基础研发的垂直化一体管理模式正在逐渐向全球市场转移，并且在与同行业竞争中形成了相对较大的竞争优势[1]。新时代总体经济体系建设新形势下的桥梁改造工程也逐渐增强，下面结合具体工程项目展开讨论。
1、工程概况
以某桥梁改造工程项目为例，该段公路位于K10+350位置，属于双曲拱桥类型，总长43.34米，由于该桥梁工程项目属于大型桥梁，于20世纪80年代建成，年久失修，随着结构稳定性下降，在工程检测后，决定采用桥梁改造方案，对其中已经发生的局部栏杆破损问题、拱上位置露筋问题、混凝土老化问题等进行全面治理。
2、桥梁改造加固方案设计
2.1上部结构
在该桥梁改造工程项目中，其上部结构病害多由外部原因造成。具体而言，随着行车数量的增多，桥梁工程上部结构承载着较大的荷载，长年积累，导致了上部结构承载力下降问题。经过应用工程质量检测技术分析，决定采用加设面层的方案。简单讲，即在全面了解该桥梁工程上部结构情况的基础上，通过在桥面上铺设钢筋混凝土面层，增强其承载力。由于该桥梁在建设时主梁与上部结构属于一体结构，所以，在加固方案设计过程中，要求满足其整体结构的基本条件，通过合理衔接与铺设，确保在铺设钢筋混凝土面层后，能够使其上部结构的抗压性能获得增强与扩大，同时，满足提升主梁高度的需求。
2.2桥头引道结构
在公路与桥梁连接位置，需要通过桥头引道结构完成二者的有效衔接。根据对该桥梁改造工程项目的工程检测结果分析，在桥头引道结构中，存在衔接位置的异常现象。经确认，属于沉降病害。为了解决该问题，桥梁改造加固方案设计人员，按照填补施工需求、预防跳车需求，进行了合理设计。另一方面，在桥头衔接位置存在护栏受损问题和挡墙结构受损问题。因此，在设计过程中，采用了系统性的设计思路，从桥梁引道结构的协调性与稳定性出发，制定了相对完整的桥梁引道结构稳定措施[2]。
2.3桥面伸缩结构
桥梁工程项目建设时设置的桥面伸缩结构，旨在解决物理机制作用下的可能产生的桥面病害。然而，在长时期的使用过程中，桥梁结构必然会受到热胀冷缩原理及其作用的影响。当桥面伸缩结构的实体构件受到影响后，一方面，会降低伸缩缝的性能。另一方面，伸缩结构性能的下降又会进一步引发桥面病害。针对本项目的工程检测结果显示，其中存在软性填料脱落松散现象。为了有效解决此类问题。在改造加固方案设计中决定更换填缝料。
2.4铺装层面结构
该桥梁工程项目采用了钢筋混凝土结构，混凝土材料应用到铺装层面，必然会因环境因素、排水因素、物理因素、材料因素等，发生一些变化。从而导致混凝土老化现象、铺装层混凝土脱落、坑槽现象、裂缝现象、洞穴现象等。针对铺装层面结构存在的混凝土病害问题。经过本项目改造加固小组研究，决定将病害处理与维修养护、伸缩缝与排水系统结合起来。制定了内容相对全面、局部处理十分专业的改造方案。
2.5桥墩主体结构
桥墩主体结构改造加固方案设计时，一方面，对其病害进行针对性考虑，制定了配套性措施。另一方面，对桥墩地基结构问题进行了深入分析，采用了联合方案。具体而言，在裂缝病害处理方面，根据工程检测结果提供的数据，确认其裂缝数量较多、裂缝程度较小，其裂缝范围均在2毫米到3毫米范围内，属于细小裂缝。因而严格按照该桥梁工程项目桥墩三层结构，进行了分层设计。并且在结构方面决定增设钢筋混凝土护套，钢销直径设计范围控制在10厘米到20厘米之间。对于本项目检测发现的地基结构问题，结合其沉降病害，以及产生的影响。
制定了对下降程度的控制方案，具体包括了对项目桥墩位置周边地质情况的勘察，对比分析原来的勘察数据，于充分了解水流量、冲刷力等影响因素的情况下，决定采用联合治理措施，以结构注浆法、砂袋套管法、冲振法为主。
2.6拱上结构
由于该桥梁工程项目属于双曲拱桥结构形式，其拱上结构起着重要的支撑作用。经过工程检测发现拱上结构的问题集中体现在拱上露筋方面。为了有效解决该问题，设计人员结合原来的双曲拱圈截面情况，决定采用三面外包方案，旨在通过混凝土外包的方式，为主拱圈提供性能优势，包括对其稳定性、抗裂性、强度、风度的增强等。由于采用外包方案后需要考虑到拱圈截面尺寸的增大问题。此时，设计人员配套的对腹孔圈进行了内衬式的加固设计，即采用喷射、挂网的方式，使原来的桥拱建筑与空腹主拱圈顶部获得增大。
3、桥梁改造加固方案的应用分析
首先，按照桥梁改造加固方案设计要求，确定了主要施工工序。分别如下：（1）图纸设计；（2）拆除施工；（3）填料施工；（4）裂缝修补施工；（5）横系梁隔板施工；（6）钢板粘贴施工；（7）增大截面施工；（8）铺装施工。其次，具体操作中，要求严格按照改造加固方案设计图纸，对桥面铺装、栏杆、人行道板进行拆除；然后，进行关键位置填料施工；再对混凝土裂缝实施修补与表现缺陷处理并增加横系梁隔板；粘贴钢板完工后再对拱肋截面进行增大施工，再布设钢筋并完成混凝土浇筑，最后实施桥面、人行道、栏杆的铺装施工。具体如下：
一方面，在混凝土加设、铺装、裂缝处理方面，采用了与原来的混凝土材料一致的原料。在裂缝修补方面，要求以对称施工为原则，拆除桥面、人行道、栏杆，实施主拱圈加固；裂缝修补要求分类处理，2.5毫米以下裂缝，以表面封闭法为准；2.5毫米以上裂缝，采用压力灌注浆法。修补中的注意事项包括清处理、沿裂缝走向修补，经验表明，在30毫米到50毫米裂缝走向范围内实施修补效果较佳。材料选择以环氧胶加压与刮平封闭处理，本项目中对压力注浆的要求相对较高，需要以规定压力为准，将注入宽度控制在0.1毫米[3]。在粘贴钢板中，要求先做好清洁与规格检查及除锈工作，然后，确保拱圈与钢板下缘平整的情况下，实施分化层凿除作业，并通过高标号水泥砂浆进行抹平处理；材料需依照标准配合比制作，对于拱圈表面与钢板底端的粘结应该做好封闭处理、排气孔预留等。
另一方面，在增大截面加固方面，先凿除缺陷位置，以6毫米凹凸粗糙面为宜，然后，进行原混凝土表层清理与洒水，再浇筑中应该注重连续浇筑与均匀振捣的配合；植筋钻孔应该确保位置与开孔的精准性，本工程以5毫米直径为准，钢筋旋转植入后变干再进行后续作业。配套的维修作业中需进行梁体表现清除工作，垫层应该实施拉毛处理，混凝土摊铺前要求凿毛、检查放样结果、控制摊铺厚度、做好防水层施工防护，栏杆安装应该提前预制，并实施养护管理，确保运输与安装阶段质量安全[4]。
需要注意的是，在拱上结构的处理过程中，钢筋网间距以10厘米为准，混凝土的喷射厚度也控制在10厘米左右。由于外包混凝土加固过程中，需要冲洗原来的混凝土表现，并对其界面进行处理，从而促进新旧混凝土之间的衔接，进行模板搭设与钢筋安置，以及浇筑振捣等工作。所以，为了满足改造加固方案设计标准要求，制作了施工要素清单，对应复检了施工技术指标，确保了施工的全面性，实现了精细化管理目标。
4、结束语
总之，在现代桥梁改造工程项目中，传统时期的“点对点加固与维修思路”已经转型到了“系统性加固与维修思路”。并且，在实际的桥梁改造加固方案设计与维修作业中，也建立了相对完整的施工管理方案。在这种基于技术路径与管理路径进行资源整合的方向上，必然会进一步推进我国路桥工程生产制造技术，并逐渐转向标准化生产管理，进而为未来在全球同行业市场争夺“行业定价权”打下坚实基础。结合以上分析建议在桥梁改造加固工程项目的施工实践中，尽可能做好原有工程与改造工程方面数据比对，这样有利于设计方案时，精准的把握其设计结构，选择与之匹配的改造加固措施。
参考文献
[1]郑煌.公路桥梁建设中预应力技术探讨[J].河南建材,2020,9(6):23-24.
[2]杨兴志.公路桥梁软弱地基加固措施研究[J].砖瓦世界,2020,14(12):233.
[3]王维敏.公路桥梁过渡段路面压实度的变异性与施工控制技术[J].公路工程,2020,45(2):128-132.
[4]许杨.公路桥梁沥青路面接缝施工技术分析[J].建材发展导向（上）,2020,18(6):265.