市政路桥加固与改造设计要点

黄先绵

中誉设计有限公司  511500

摘要：近些年来，随着城镇化进程的加速，中国市政路桥工程也在高速发展。作为联系城市道路的桥梁是中国市政道路交通的主要部分，在城市交通中起着很重要的角色。在市政路桥的使用寿命期内，因为建筑设计、施工方式、自然环境等各种因素而造成的路桥的水泥裂缝、钢材腐蚀、桥面基础下沉等问题也就日益突出。因此本章将针对市政路桥的主要损害因素，结合当前施工技术人员对路桥进行改造设计时的技术要求进行一些剖析，为市政路桥的加固维修方面探索一点有益的经验。

关键词：市政路桥；桥梁；加固改造

引言：道路桥梁是重要的城市发展要素，是重要的交通枢纽，它对人们的日常活动和建设起着重要的作用。目前，由于城市交通车辆保有量的增加，道路交通运输量的增多，由城市道路所承载的车流量密度和荷载也就愈来愈大。对目前我国城市道路桥梁工程施工中存在的几个问题进行了初步的研究，并提出相应的技术对策。

一、市政路桥加固改造设计的重要性

在当代的中国，市政路桥的施工已经成为了保障城市交通日常运转的关键因素；同时，由于中国人民生活水平的提高，车辆的数量也越来越多，根据统计，2019年上半年，中国车辆保有量已经超过了3.4亿，也就是说平均四人当中就会有一人拥有车辆，所以当代的中国市政路桥交通负担也正日益的增大，为保障民众日常生活的便利与安全，政府有关单位应当进行对市政路桥的强化改建工程，以保证市政路桥的正常运用。一般情况下，城市路桥的设计改造方案，可以作为加固改造施工的基础依据，良好的设计方案可以提高加固改造施工的效率与合理性，同时也能够合理调整城市路桥的空间利用效率，从而延长了城市路桥的使用寿命，从而保证加固改造施工成本的合理化，进而减少城市的拥挤、安全等因素问题。

二、加固改造设计原则

城市路桥的加固整治工程设计方案，一般是在病害表象的基础上，采取了头疼医头、脚痛医脚的处理方法。而负责任的工程设计师，则应该站在全局的视角，充分考虑多方面的影响因素，对当前已经存在的、或者潜在的病害情况，作出深入分析和正确判断。各种问题表现形式不同，影响范围不同，处理方法也有所不同。城市路桥的改造设计方案的一般思路是:在维护原结构形式的前提上，尽可能地不影响其原来的构造形式，不损害其自身的完整优美性能，并本着安全和经济效益的原则。具体体现为:提高其总体的承载能力，进一步增强服务能力，从而实现更高的社会经济效益。其次，道路宽度不会被汽车占据，因此也不用对它的斜腿进行加强。应充分地计算加固后材料的增重，是否超出原有的道路桥梁承载力；还应全面地考察加固后的材料是否能与原有的构造相适应。

三、市政路桥加固与改造设计要点

1.加大截面加固法

当桥梁的承力不够或高度不足的情形下，可以通过提高路桥基础砼的截面并增加配筋来补强。扩大断面则可采用增加主桥的高度或宽度方式进行。加大断面宽度加固法实施比较简单，主要是进行对跨度较小的市政路桥的补强，并曾经有较为完善的实践和案例可供参考。而通过这个办法进行改建后的大桥，刚度明显增加，承载能力也增大。工程设计要求分析:考察工程单体支承桥墩的承力设计标准，以理解主桥的跨度、厚薄等信息，并按照实际工程设计承力范围适当加大散射截面厚及宽度，但不可以盲目的加大。避免导致主桥墙体自重增大，或支撑该桥整体承力的结构刚度不足。

2.粘贴抗拉补强材料（钢板、复合纤维）加固法

当实际交通流量大于设计的通行能力及服务水平时，桥梁整体承载能力已不满足实际外部条件。可通过锚栓或黏贴剂，将钢材或高强复合型碳纤维粘贴并锚固于桥身内部的主要受力区域以及软弱部位上，使其与桥身组成整体，而其实正是用钢材或高强复合型碳纤维取代了钢材，从而实现提高主梁整体承载力的效果。这个技术并没有直接损伤桥体原构，方法上也比较简便，工期短、工程质量容易保证。对于技术特点的研究:鉴于桥梁分阶受力的特殊性，在通常情况下，补强材料的抗拉强度受桥主梁形状的影响，不能充分发挥其材料的受力性能。同时要考虑到分段受力的特殊性，在工程设计中不能过高评价补强材料的工程效果。

3.预应力加固

在长时间的使用中，市政路桥的结构承载能力将会慢慢降低，进而产生开裂、沉降等问题。预应力加固技术作为市政路桥结构加固与改造工程设计的重点之一，可以改变原结构内部承载力分布的状况，进而实现了加固路桥结构的目的。在进行预压补强的设计时，施工工人要选择预应力钢筋的横向或横向支撑，并对其原有的构造进行改造，采用横向支撑来承受局部的预应力；因此，减少了原有的桥梁的承载力，使整个路桥的承载力得以改善，并达到加强的目的。在此过程中，预应力增强技术大大提高了路桥的结构强度和抗裂力，在城市大跨路桥结构和受压墩柱的补强方面也获得了较普遍的运用，不过工程设计人员也要注意，该种方法不宜用于高湿环境下的路桥结构加固，和收缩后徐变较大的混凝土路桥结构加固等，所以工程设计人员必须考虑城市桥路的特点，才能做出适当的加固改善方案，以便于继续改善工程设计质量，并延长城市路桥的使用寿命。

4. 抗震加固技术

所谓抗震加固技术，主要是在地震发生前对相关路桥工程进行加固，可以有效防止工程结构脱落、冲刷和液化。针对不同的地震破坏情况，可采取相应的加固技术措施。首先,在上层建筑方面的道路和桥梁工程和桥上脱落,可以采取措施,隔离或减少地震损失,增强灵活性和阻尼之间的连接结构的支持,桥梁和码头的主体,以有效降低桥梁工程地震的反应,然后用地震所产生的强大的力量将变形的弹塑性码头。它可以在一定程度上降低地震能量，达到减少地震破坏的目的。同时，在梁端上部与伸缩缝的接合部位安装连接梁、拉杆或止水带，以减少落梁地震破坏的概率。

除此之外，就支座与支撑连接处发生的震害而言，现如今使用的方法是将支撑面宽度增加，以及在相邻简支梁间增添进行纵向约束的装置。对于下部结构处发生的震害来说，可以通过进行延性的设计来有效提高桥梁结构的抗弯延性和抗剪强度，尽可能减少因桥墩弯曲或剪切而造成的震害情况。就目前而言，对桥墩进行加固的技术包括截面加固、钢板加固和碳纤维加固等，对没有钢筋的混凝土路桥结构来说，很有可能会出现脆性破坏的现象，因此，需要在路桥结构上进行抗震加固，可以让混凝土衬套与钢板衬套的方法得到合理实施，并把衬套和既有的桥墩组成一个相对完整的整体。

结语：从我国现行的城市道路桥梁发展现状来看，道路建设仍未完全完善，有待进一步完善，对桥梁从业人员来说，道路建设仍是一个艰巨的任务；在工作中，每个员工都要尽职尽责，认清自己的使命，努力把我们的城市道路桥梁事业推向更高的高度，为国家的现代化做出更大的努力。

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