独柱墩桥梁抗倾覆加固的三种方法及优缺点分析

独柱墩桥梁抗倾覆加固的三种方法及优缺点分析

独柱墩桥梁由于其结构特点，在承受偏心荷载时容易发生倾覆。为了提高独柱墩桥梁的稳定性和安全性，本文介绍了三种常见的加固方法及其优缺点，为桥梁工程技术人员和相关从业者提供参考。

一、端支点增设钢梁以及拉压支座

采用在桥的端支点和主梁腹板外侧增加钢梁和拉压支座的方法，进行桥梁加固。主要加固内容为：

1. 拆下主梁的外挡块；
2. 在主梁端横梁处的腹板外侧和翼板底部植入化学锚固螺栓，然后安装钢梁，并通过化学锚固螺栓将钢梁和主梁端梁连接在一起，形成整体；
3. 在钢横梁下方增加拉压支座。

桥梁加固后，在主梁的末端形成多点支撑，以抵抗偏心荷载作用下桥梁的倾覆力矩，并提高桥梁上部的抗倾覆性。这种加固方案比较经济，不占桥下空间，加固后更美观。

方案优势：

1. 结构设计几乎不影响结构的原始受力方式，仅在活载下限制梁体扭转和支座脱空方面起作用。
2. 抗拉销装置构造简单，工程规模小，施工方便，不影响桥梁上方交通的正常通行。
3. 可以实现主梁和盖梁之间的相对位移。

方案缺点：

1. 通常，这种加固方案仅适用于支座脱空、吨位较小（张力为50t）的情况，适用范围较小。
2. 预应力钢绞线和粗钢筋密集布置在主梁的隔板处。锚栓需要避开钢筋，并且钢板销连接到焊缝以承受拉力。这对焊缝施工及施工工艺都要求较高，

二、增设钢盖梁改为多支撑

可以在独柱墩桥的顶部增设盖梁，以提高独柱墩的承载能力。增设盖梁可以增加柱墩本身的承载能力。为了保证施工顺利，并充分发挥梁盖的作用，有必要采用植筋法从墩柱的顶部植入钢筋，并将其与盖梁上的钢筋结合起来。或直接在梁盖顶上施加横向预应力，然后用水泥混凝土浇筑，使盖梁与独柱墩桥梁的立柱紧密结合，达到双支座或多支座的施工目标，从而改善了独柱墩桥梁箱梁内部的抗扭强度，进一步提高了独柱墩桥梁的整体抗倾覆能力。

采取在墩柱的顶部增设钢盖梁和支座的加固方案，并将墩身用钢板包裹加固。主要加固内容为：

1. 墩柱顶部范围以下用钢板包裹加固，在外包钢板与原墩柱之间注入灌浆料；
2. 墩柱柱顶一定范围内增设钢盖梁；
3. 在钢盖梁的顶部增设两套支座垫石和板式橡胶支座。

桥梁加固后，增加了下部结构对梁的支撑点，从而提高了桥梁上部的抗倾覆性。支撑间距，应确保在活载作用下，边支座也不会发生脱空，因此箱梁的支撑系统在不利的工作条件下不会发生变化，并且基本确保了箱梁不会倾覆。

方案缺点：

1. 改变了原箱形梁的受力方式。梁从原始的负弯矩变为止弯矩受力。需要结合结构配筋对它进行重新验算，并在必要时对梁进行加固。
2. 添加盖板后，必须检查对净空的影响。

三、增设桩柱或改造成花瓶墩，提高桥梁横向稳定性

对于具有双基桩+承台+独柱墩组合的原始桥墩，优先采用的加固方法是适当增加桥墩柱的横截面，将独柱改造成花瓶墩或双柱墩，并在顶部增加支座。

主要加固内容为：

1. 对原墩柱植筋
2. 绑扎墩柱的外钢筋，通过立模浇筑花瓶墩混凝土；
3. 在花瓶墩的顶部增加两组支撑垫石和板式橡胶支座。

桥梁加固后，下部结构对梁的支撑点增加了，从而提高了桥梁上部的抗倾覆性能。同时，桥墩的截面明显增加，这有利于桥梁的整体稳定性。

方案优势：

1. 加固施工简单，基本不影响交通通行。
2. 桥梁外观的美观性好。

方案缺点：

1. 桥梁墩顶的操作空间有限，混凝土浇筑的密实性难以保证。
2. 新旧混凝土结合的可靠性难以保证。