橋梁維修加固技術及大修工程組織風險管理
2015-05-20
橋梁維修加固技術是對有缺陷、病害的橋梁進行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋，它是一項技術性很強的工作，一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結構，另一方面要求加固補強的部分與原結構成為整體，共同工作。
常用的加固改造技術方案有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結構受力體系等方法或加固受力構件，達到增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結構穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當清潔、改善外觀形狀、對表面進行防護美化、加強安全性設施（如改善人行道、欄桿柱及扶手）這對改善服務性能和延長現(xiàn)有結構使用壽命，也都起著重要作用。
1橋跨結構加固技術
1.1橋面補強層加固法。
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分都能力，從而達到提高橋梁的承載能力的目的。
1.2增大截面和配筋加固法
當梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎承載力，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。
1.3錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網的受噴面上，凝結硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補強鋼筋，加強結構的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。
1.4粘貼受力筋（鋼板、碳纖維、錦綸纖維）加固法
當交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向力筋出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況時．粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴重的橫向裂縫采用粘結劑及錨栓，將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結構的受拉緣或薄弱部位．使其與結構形成整體，達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是：
?。?）不需要破壞被加固的原結構的尺寸；
?。?） 施上工藝簡單，施工質量較容易控制
?。?） 施工工期短。
1.5改變結構受力體系加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結構受力體系，達到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡支梁下增設支架或橋墩，把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支變連續(xù)梁，或在梁下增設鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內應力，達到提高梁承載力的目的。
1.6體外預應力加固法
對于鋼筋混凝土或預應力混凝土梁或板，采用對受拉區(qū)施以體外預應力加固，可以抵消部分自重應力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應力加固法優(yōu)點是：
?。?）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調整原結構的受力狀況，提高承重結構的剛度、抗裂性能；
?。?）由于承重結構自更增加小，故對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節(jié)省對墩臺及基礎的加固；
?。?）對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；
?。?）預應力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。
1.7增設縱梁加固法（拓寬改建）
在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結構中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時，則兼有加寬的作用。
1.8拱圈增設套拱加固法
當拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板，且墩臺無病害，基礎沉降滿足加固后的要求，同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。
2墩臺基礎加固
2.1擴大基礎加固法
擴大基礎底面積加固法，稱為擴大基礎加固法。此方法適用于基礎承載力不足或埋深不夠，而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎。擴大基礎底面積應由地基承載力計算確定。當?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎底面積加固的方法，主要由地基變形計算來控制加固設計。
2.2增補基樁加固法
橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層，或基礎底面未設置在堅硬的持力層上時，墩臺發(fā)生沉降；或樁基礎深度不足；或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎周圍補加鉆孔樁，或打入鋼筋混凝土預制樁，與原承臺或基礎相連，以此提高基礎承載力、增強基礎穩(wěn)定性。
2.3鋼筋混凝土套箍或護套加固法
當橋梁墩臺病害由于基礎埋深不夠或施工質量控制不嚴等原因造成的，導致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設三道帶箍，其間距大致相當于橋墩側面的寬度。每個帶箍的寬度則根據裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10，厚度采用10~20cm。當墩臺損壞嚴重，如墩臺身嚴重開裂或大面積表面破損、風化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設置鋼筋混凝土護套的方法加固。
2.4橋臺新建輔助擋土墻加固法
當橋梁橋臺不足以承擔荷載或土壓力時，可以在設一橋臺，輔助主臺受力。
2.5墩臺拓寬加固法
當墩臺不夠寬是，在復核基礎承載沒問題時，可以利用原墩臺加設懸臂帽梁進行加寬。
3橋梁大修工程組織風險管理
以城鎮(zhèn)快速道路、橋梁大修工程舉例。工程內容包括：橋面瀝青鋪裝層及防水層更新，主梁裂縫封閉，混凝土破損修補等。施工組織：橋梁維修、路面銑刨采用半幅維持交通、半幅施工方式。
3.1工程風險分析及對策
3.1.1經過分析確認工程項目存在下列主要風險：
大修工程具有邊施工邊設計特點，其中伸縮縫維修、鋪裝層更新要等到拆除舊鋪裝層才能出施工設計；不定因素多、變更設計多，工期風險、進度壓力大，會造成經濟損失?；炷列扪a會涉及部分拆出問題，不可預見的因素會導致增加工作量、增加工期風險度。采用橡膠瀝青應力吸收層及聚脲防水層新技術，沒有現(xiàn)行的驗收標準、規(guī)范，必須要事先協(xié)調和統(tǒng)一，否則影響以后的工程驗收和結算，帶來質量風險。數(shù)個施工段同時施工，且施工現(xiàn)場車流量很大，交通疏導壓力大，會給正常施工造成影響，同時增加安全風險。還有異常天氣會造成工程停工和功效降低，增加工期風險。勞動力和主要材料市場價格波動，直接影響工程成本等。
3.1.2工程組織管理風險防范
針對以上情況，主要要從工期、進度風險；質量風險；成本管理幾方面采取具體的風險防范措施。
?。?）確定工期進度計劃并報業(yè)主與監(jiān)理批準。如果由于業(yè)主的原因造成工程拖期，該計劃可作為索賠的依據。計劃應做到按關鍵路線圖安排施工，使實際工程進度符合進度安排的要求。
（2）質量措施：依技術規(guī)程、施工圖紙做好工程交底。制定詳細的質量計劃、質量保證和控制措施。每項工作完成后，經質監(jiān)部門和業(yè)主代表共同檢查驗收，并做好書面簽證記錄，這是防范風險的重要方法之一。
?。?）成本管理：項目負責人應掌握工程的實際支出，隨時與投標報價進行對比。分析偏差，掌握原因及時糾偏。
4 結論
橋梁加固是一項系統(tǒng)工程，橋梁工作者要深入了解既有橋梁維修加固的方法，對加固工作的技術、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結、交流，在工作中靈活運用，以使橋梁加固工作不斷進步。同時加強大修工程組織風險管理，才能使橋梁加固大修工程保證工期、質量優(yōu)良、成本合理。
