浅谈独柱墩桥梁横向抗倾覆加固措施

【摘要】这些年以来，独柱墩桥梁被普遍使用在公路匝道桥梁与市政立交桥梁工程当中。但鉴于目前道路车辆超载情况时有发生，从而造成独柱墩桥梁在运营过程中容易在超载车辆作用下出现支座脱空、主梁滑移等不利情况，甚至发生桥梁失稳倾覆的安全事故。那么下面我们就来具体的分析一下独柱墩桥梁出现病害的原因，并结合实际情况制定出完善的加固措施，为类似工程提供借鉴与参考。

【关键词】独柱墩桥；抗倾覆；加固措施

独柱墩桥梁被普遍运用到了跨线桥、匝道桥梁等工程当中，主要是其能够很好的加强建筑的外观，而且结构也比较简单，可以很大程度的扩展桥下的使用空间，也不会占据较多的土地面积，从而可以有效的节省成本。因此受到了国内外的高度重视，给城市的建设也带来了很大的推动作用；虽然独柱墩设计能够有效节省材料及桥下空间，但也存在桥梁下部结构抗倾覆能力不足，承载力富余值不够、容易受到桥下墩的意外撞击和其他荷载的冲击等问题。同时随着社会的不断发展，独柱墩桥梁已经很难满足于目前的交通形式，在超载车辆作用下容易出现支座脱空、主梁滑移等不利情况，甚至发生桥梁失稳倾覆的安全事故。因此对于相关工作者来说，通过分析独柱墩桥梁各种类型结构容易出现病害的原因，并结合实际情况制定出完善的加固措施，为类似工程提供借鉴与参考。

一、各类独柱墩桥梁容易出现病害的原因

（一）多跨独柱墩主要是连续箱梁，而桥梁的中心点则可以连续单支座当中的很多独柱墩，如果出现车辆超载的情况，那么支点就会变成扭转轴线，此时主梁就会具有较大的横向扭矩，而独柱墩在抗扭性上不是很强，这样一来其所遭到的横向弯矩就会越来越大，如果大于独柱墩墩柱本身的承受力的情况下，就会造成主梁的倾覆。

（二）互通立交匝道曲线独柱墩桥梁主要使用的是弯桥梁，因为其具有特殊的内外受力特征，同时还会因为预应力以及温度的关系，导致扭矩在箱梁当中的分布状况不平均。此外，还因为支座的内外力两边没有得到均匀的受力，在恒载的影响下，就很有可能出现负反力，进而产生偏心荷载力，导致支座脱空的情况发生，这样一来就会对主梁构架造成破坏，要是这个时候偏心荷载力提高的话，那么桥梁结构就会出现变形扭曲，从而导致主梁倾覆。

（三）独柱墩桥梁主要是运用墩梁固结的方法，此方法能够很好的减轻墩柱的压力，避免主梁出现变形的情况，不过在实际情况当中，在偏心荷载的长时间影响下，就极有可能在墩梁固结的地方发生开裂的情况，更为严重的话，还会造成墩柱断裂、主梁倾覆的后果。

二、独柱墩桥梁加固措施

独柱墩桥梁加固一般情况会根据桥梁结构、支座、盖梁等方面进行加固改良设计，同时结合桥梁所在的地形地貌的实际情况来确定其加固方式，目前主要运用的几种方式为对独柱墩墩顶增设更多的盖梁、在独柱墩单侧增加桩柱对端横梁、增加抗拔结构等，以上几种的方式优缺点如下：

（一）独柱墩墩顶增加盖梁

优点是：桥梁独柱墩基本是以桩柱式桥墩为主，独柱墩刚度较大，墩身自身的刚度要求来满足承载力的需求，通过在独柱墩上面安设一个盖梁，让盖梁和独柱墩进行融合形成一个整体，来加强梁箱的横向抗扭性。缺点是：施工过程中必须严格控制好实际预应力和施工预应力之间所具有的差别性，以确保原结构钢筋不遭到破坏；同时植筋施工要求较高，新旧支座受力必须具有统一性，以确保新旧盖梁实现融合。

（二）在独柱墩单侧增加桩柱

优点是：通过降低原先的桥墩立柱承担的偏心受压效果，主要是依靠增加桥墩个数，来将独桩墩改成双柱墩，这样一来就能够加强箱梁的横向抗扭性。缺点是：施工场地条件要求高（须保证桩基间距的情况下，在内外侧增设桥墩），同时为了确保施工质量，要求进行封闭施工区域。

（三）端横梁增设抗拔构造

优点是：通过对独柱墩两侧还增设双支座端横梁，同时在往倾覆外侧设立一连接构件，把端横梁和桥台台帽进行衔接增加抗拉拔的效果，并依靠梁箱的刚度，来加强梁端梁体的抗扭性，进一步确保梁体的安全性。缺点是：抗拔构造法施工要求高（要求绕过原桥结构钢筋，合理安排好布设孔位），以防止对原桥受力钢筋的破坏。

四、结合实际情况采取的加固措施

针对本路段高速公路独柱墩桥梁，通过进行排查及验算，依据验算结果对存在有倾覆隐患独柱墩桥梁采取了联端增设抗拔销（拉杆）加固、桥墩加盖梁改双支承加固后安装联端抗拔销（拉杆）等加固措施，以防止不利情况发生。同时由于考虑到独柱墩桥梁独柱墩均处于地方道路的车道旁，极易发生独柱墩受到车辆撞击，不但墩身会受到损伤外，还会影响桥梁上部结构的受力情况，严重时可能发生桥梁失稳倾覆的安全事故；为了保证桥梁在使用期内能够安全有效的发挥作用，对上跨地方道路的独柱墩采取了单个圆柱墩外包混凝土的方式和左右幅墩柱整体加固的方式进行防撞加固方式处理。通过专业的检测单位对独柱墩桥梁专项加固工程检测验证结果，显示了独柱墩桥梁的横向抗倾覆达到了设计加固效果，并且不影响结构运营观测，使用技术成熟可靠。

（加固效果见下图）

联端增设抗拔销（拉杆）加固 桥墩加盖梁改双支承加固单个圆柱墩外包混凝土加固 左右幅墩柱整体混凝土加固结束语

加强对独柱墩桥梁加固技术的研究，推进更为合理的加固措施方案，从而让独柱墩桥梁横向抗倾覆加固方式能够更加的完善；避免发生独柱墩桥梁失稳倾覆的安全事故，保证国家和人民生命财产安全。同时，用少量的资金进行加固维修，可节约重建桥梁时所需要的大量维修、重建资金。

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