橋梁維修加固技術(shù)及大修工程組織風(fēng)險管理
2015-05-20
橋梁維修加固技術(shù)是對有缺陷、病害的橋梁進(jìn)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(shù)性很強(qiáng)的工作，一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結(jié)構(gòu)，另一方面要求加固補(bǔ)強(qiáng)的部分與原結(jié)構(gòu)成為整體，共同工作。
常用的加固改造技術(shù)方案有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補(bǔ)充桿件、改善原結(jié)構(gòu)受力體系等方法或加固受力構(gòu)件，達(dá)到增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當(dāng)清潔、改善外觀形狀、對表面進(jìn)行防護(hù)美化、加強(qiáng)安全性設(shè)施（如改善人行道、欄桿柱及扶手）這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使用壽命，也都起著重要作用。
1橋跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
1.1橋面補(bǔ)強(qiáng)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(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度、改善橋梁荷載橫向分都能力，從而達(dá)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(dāng)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(gòu)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(cè)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(jī)械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)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(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向力筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時．粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位．使其與結(jié)構(gòu)形成整體，達(dá)到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是：
?。?）不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸；
?。?） 施上工藝簡單，施工質(zhì)量較容易控制
?。?） 施工工期短。
1.5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡支梁下增設(shè)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(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到提高梁承載力的目的。
1.6體外預(yù)應(yīng)力加固法
對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板，采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固，可以抵消部分自重應(yīng)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(yīng)力加固法優(yōu)點(diǎn)是：
?。?）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能；
?。?）由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小，故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固；
?。?）對橋梁營運(yùn)影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；
?。?）預(yù)應(yīng)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)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(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時，則兼有加寬的作用。
1.8拱圈增設(shè)套拱加固法
當(dāng)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(chǔ)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(shè)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(chǔ)加固
2.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積加固法，稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此方法適用于基礎(chǔ)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(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基承載力計算確定。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎(chǔ)不均勻沉降變形過大時，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積加固的方法，主要由地基變形計算來控制加固設(shè)計。
2.2增補(bǔ)基樁加固法
橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層，或基礎(chǔ)底面未設(shè)置在堅硬的持力層上時，墩臺發(fā)生沉降；或樁基礎(chǔ)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(bǔ)基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎(chǔ)周圍補(bǔ)加鉆孔樁，或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁，與原承臺或基礎(chǔ)相連，以此提高基礎(chǔ)承載力、增強(qiáng)基礎(chǔ)穩(wěn)定性。
2.3鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法
當(dāng)橋梁墩臺病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因造成的，導(dǎo)致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設(shè)三道帶箍，其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)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(dāng)墩臺損壞嚴(yán)重，如墩臺身嚴(yán)重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。
2.4橋臺新建輔助擋土墻加固法
當(dāng)橋梁橋臺不足以承擔(dān)荷載或土壓力時，可以在設(shè)一橋臺，輔助主臺受力。
2.5墩臺拓寬加固法
當(dāng)墩臺不夠?qū)捠?，在?fù)核基礎(chǔ)承載沒問題時，可以利用原墩臺加設(shè)懸臂帽梁進(jìn)行加寬。
3橋梁大修工程組織風(fēng)險管理
以城鎮(zhèn)快速道路、橋梁大修工程舉例。工程內(nèi)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(bǔ)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(fēng)險分析及對策
3.1.1經(jīng)過分析確認(rèn)工程項目存在下列主要風(fēng)險：
大修工程具有邊施工邊設(shè)計特點(diǎn)，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(shè)計；不定因素多、變更設(shè)計多，工期風(fēng)險、進(jìn)度壓力大，會造成經(jīng)濟(jì)損失?；炷列扪a(bǔ)會涉及部分拆出問題，不可預(yù)見的因素會導(dǎo)致增加工作量、增加工期風(fēng)險度。采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層及聚脲防水層新技術(shù)，沒有現(xiàn)行的驗收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，必須要事先協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，否則影響以后的工程驗收和結(jié)算，帶來質(zhì)量風(fēng)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(dǎo)壓力大，會給正常施工造成影響，同時增加安全風(fēng)險。還有異常天氣會造成工程停工和功效降低，增加工期風(fēng)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(fēng)險防范
針對以上情況，主要要從工期、進(jìn)度風(fēng)險；質(zhì)量風(fēng)險；成本管理幾方面采取具體的風(fēng)險防范措施。
（1）確定工期進(jìn)度計劃并報業(yè)主與監(jiān)理批準(zhǔn)。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(jù)。計劃應(yīng)做到按關(guān)鍵路線圖安排施工，使實際工程進(jìn)度符合進(jìn)度安排的要求。
?。?）質(zhì)量措施：依技術(shù)規(guī)程、施工圖紙做好工程交底。制定詳細(xì)的質(zhì)量計劃、質(zhì)量保證和控制措施。每項工作完成后，經(jīng)質(zhì)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(fēng)險的重要方法之一。
?。?）成本管理：項目負(fù)責(zé)人應(yīng)掌握工程的實際支出，隨時與投標(biāo)報價進(jìn)行對比。分析偏差，掌握原因及時糾偏。
4 結(jié)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(shù)、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結(jié)、交流，在工作中靈活運(yùn)用，以使橋梁加固工作不斷進(jìn)步。同時加強(qiáng)大修工程組織風(fēng)險管理，才能使橋梁加固大修工程保證工期、質(zhì)量優(yōu)良、成本合理。
