摘要：城市内立交桥加固维修改造建设是十分必要的。本文从某立交桥现有技术状况、存在病害和车辆通行的需求及将来交通发展的趋势入手，对该立交桥加固维修的必要性、可行性作出分析判断，再对各种常用加固维修方案的经济技术效果进行比较，最终比选出合理的加固维修方案。
关键词：立交桥；加固维修；方案比选
为了使城市内立交桥梁能满足日益增长的交通量需求，延长桥梁的使用寿命，缓和桥梁投资的集中性，预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失，可以用少量的资金投入进行桥梁加固［1-2］。近年来，城市内立交桥梁的加固技术已成为交通及社会研究领域中的热门课题。
1 工程背景
某立交桥结构形式为曲线连续梁，Y形柱式桥墩。立交桥面全宽10.5米，东西方向中心呈人字形对称。立交桥曲线连续梁跨度为20米，主跨采用预应力钢筋混凝土T型梁，两侧设0.8米安全防护钢花栏，原设计荷载为汽车-20级，挂-100级。
某检测公司对该立交桥进行了如下检测工作：①理论计算分析、实桥检查与动、静荷载试验检测；②设计等效荷载作用下对该桥桥跨箱梁的裂纹表现进行了实时观测；③测试在等效荷载作用下的桥跨典型控制截面的应力和变形；
某检测公司根据上述检测得到关于该桥的如下技术鉴定结论：①该立交桥桥梁结构在设计荷载的等效动、静试验荷载作用下结构的实际反应均偏大；②梁体的表观质量较差，梁体裂缝发育，宽度超限。③根据桥梁目前的状态，通行原有设计荷载存在安全隐患，立交桥桥梁结构不能满足原设计荷载的承载能力要求。
为保证该桥的正常通行及结构安全，需及时进行交通管制，限载限速通行。为保证桥梁原有功能、满足日常通行需要，结合经济性考虑，对该立交桥进行加固维修建设显得十分必要和迫切。
2 加固维修方案比选
2.1加固方案
本文根据委托书中加固维修改造要求，结合桥梁自身的特点、性质、沿线的环境等多方面的因素，提出加固改造方案，进行多方案研究论证，提出技术可行、实施可能、经济的工程设计方案。桥梁上部结构加固常用方法主要有：增大截面法、粘贴加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件法和体系转换法。
⑴增大截面法
采取增宽或增厚原结构构件截面尺寸、配筋等方式，增大原结构的强度、刚度及稳定性；该加固方法虽然能大幅度提高原结构承载能力，但也会因此而加大结构自重。自重加大产生的内力增量会抵消部分或全部结构承载能力的提高，且新增结构面很难与原结构良好结合协同受力［3］。
⑵粘贴钢板加固法
钢板粘贴加固法是：将钢板采用环氧树脂胶粘剂和端部锚固措施，固定在钢筋混凝土受拉区域，使钢板与原有结构共同受力，改良原有结构应力状态，提高原有构件的承载能力的一种加固方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆粘贴钢板加固在国内外桥梁加固中多次使用，其具有显著的优点：
①对被加固结构物的破坏较小；
②施工作业人员素质要求较低，不需要专业的高级技术人员；
③对加固构件原有尺寸改变较小；
④施工速度较快，工期较短；
⑶碳纤维加固法
与增大截面法、粘贴钢板加固法相比，碳纤维加固具有：施工速度更快，施工周期较短；几乎不增加结构自重及截面尺寸；施工操作工艺简单，质量容易把控；耐腐蚀耐久性容易保证；由于该加固方法的诸多优点，被广泛用于航天、建筑及交通建筑及结构加固中。
⑷体外预应力加固法
体外预应力加固法的实质是：采用钢绞线、钢筋等高强钢材作为加固结构的实力支座，对桥梁结构施加体外预应力，体外预应力对加固构件产生的反弯矩抵消外荷载产生的内力，最终达到增加加固构件的承载能力，改善被加固桥梁的使用及安全性能。
体外预应力加固法具有加固、卸荷和改变结构内力的三重效果，广泛适用于中小跨径的梁式桥［4］；如跨径较大的桥梁的加固，也可采用本方法配合其他加固方法等，进行复合加固，以达到更加经济、技术可行和不影响桥梁整体美观的加固效果。
⑸体系转换加固法
体系转换加固法是通过改变原有桥梁结构体系，减少或重新分布梁内应力，提高桥梁的承载能力，“变被动加固为主动加固”的方法。该加固方法，一般采用简支梁下增设支架、桥墩或把简支梁与简支梁加以连接，使原有结构由简支变为连续等。如使用该方法，需要首先对原结构的现状进行仔细调查，对其承载潜能进行正确评价，计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程、步骤，以达到加固修复病桥的目的。
该加固方法可以有效改善结构的受力状况，提高桥梁的承载能力，但不适合连续刚构桥的后期加固。
2.2方案选择
综合各加固方案的优缺点，结合该桥的自身特点，主要采用复合加固法进行加固维修改造处理。该立交桥主梁直接承受车辆荷载，是立交桥加固的主要部分。初步加固设计方案为纵横向体外预应力加固、底部粘贴碳纤维布、端部粘贴钢板。
路基部分采用3：7灰土换填，然后进行路面铺装。梁体进行裂缝注胶封闭，骑缝粘贴碳纤维布。
路面进行开凿换铺，铺设双层拉结钢筋网，然后浇筑C40防水混凝土。
3 结论及建议
各加固方法都有其各自的优势和适用范围，我们应结合每座桥梁的不同情况选择合理的加固方案。实际工程中，单纯的一种加固方法可能不能满足加固要求，这时可采用复合加固法，这是今后桥梁加固研究的主要方向。
某立交桥为附近唯一一座联系铁路两侧的交通通道，建议在施工过程中进行交通管制，实行半幅式施工，减少经济损失，降低社会功能影响。
参考文献：
[1]夏占武.桥梁检测与加固技术应用[D].吉林大学，2004.
[2]叶吉军.桥梁加固技术的研究与应用[D].同济大学，2007.
[3]中华人民共和国交通部.公路桥涵养护规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[4]洪刚.增大截面法加固混凝土结构的应用[J].国外建材科技，2004，06：73-74.
[5]赵强.体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用研究[D].昆明理工大学，2005.
论文作者:雒奇奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/13
标签：桥梁论文; 结构论文; 立交桥论文; 荷载论文; 预应力论文; 方法论文; 截面论文; 《基层建设》2018年第12期论文;