摘要：随着我国经济与科学技术的快速发展，交通系统逐渐趋于完善，桥梁的应用频率逐渐提高，遍布我国大地。近十年来，独柱墩桥梁被广泛的应用在城市建设和公路运输系统当中，为人们的出行与运输事业做出了巨大贡献。独柱墩桥梁结构较为特殊，对车辆的载重和平衡性要求比较高，车辆超载运输，超出桥梁的承载范围，偏载运输，对独柱墩桥梁的伤害非常大，极易发生倾覆倒塌现象，对出行车辆与驾驶人造成伤害。基于此，文章以我国深圳高速路独柱墩桥梁为研究对象，分析独柱墩桥梁的结构病害，从而提出有效的加固措施，提高独柱墩桥梁横向抗倾覆能力，未出行车辆与人提供安全保障。
关键词：独柱墩桥梁；横向倾覆；抗倾覆；加固；
1、引言
城市建设过程中经常会建设独柱墩桥梁，用来增加城市通道，减少城市交通拥堵。独柱墩桥梁之所以能被广泛的应用在城市建设当中，是因为自身优点多，空间限制小、便捷、美观、造价成本低廉，能够尽可能减少桥梁结构占地面积，在狭小的空间内浇筑独柱墩，特别适用于人口众多的大城市当中，如图1所示。
图1 独柱墩桥梁结构展示
现阶段车辆动力充足，马力大，承载量非常高，车辆为了节约运输成本，不断增加车辆的载重量，出现超载现象，从而超出独柱桥梁自身的承载范围。独柱墩桥梁自身结构比较特殊，主要以柱墩为支撑点，承载限制性较强，对受力平衡度要求高，一旦车辆承载量超出桥梁承载零界点，或是偏载严重，独柱墩桥梁会因为受力不均、受力过大而失去稳定性，发生坍塌事故。如2015年6月中旬，我国河源发生了独柱墩桥梁坍塌事故，因为大车超载导致整个桥梁倾覆垮塌，出现人员伤亡。
2、独柱墩桥梁病害分析
独柱墩桥梁的下部主要由多个柱墩作为支撑点，也是整个桥梁承重点所在，与多柱墩桥梁相比，独柱墩桥梁的受力方式非常独特，是偏心受压承重。通过实际的分析与现场勘查，独柱墩桥梁产生垮塌的病害可以总结为三点：第一，独柱墩桥梁的单点支座与桥体分离产生支座脱空或破坏；第二，独柱墩桥梁的主梁发生位移倾斜，导致桥梁上的收缩缝受到破坏；第三，独柱墩桥梁的主梁外侧发生倾斜和侧滑，使独柱墩桥梁整体结构受到破坏。
独柱墩桥梁的单点支座与桥体分离产生支座脱空或破坏。这类病害的出现是因为桥梁的箱梁连接在一起，受到承载力时支点会发生扭转，主梁会产生横向扭矩，扭矩会对独柱墩造成影响，从而增大独柱墩的横向弯矩和水平剪力，导致支座的承受能力大大降低，使独柱墩桥梁的主梁发生倾覆，进而出现垮塌事故。
城市交互式立交桥独柱墩大多数采用弯桥梁设计，这类桥梁的受力具有内外兼受的独特性，再加上昼夜、季度温差的影响和预应力，会使独柱墩桥梁梁箱内部扭力极度不均匀。载重车通过独柱墩桥梁使会（使其？？？）产生反力，从而造成支座脱空，对整个独柱墩桥梁结构造成影响，出现桥梁倾覆事故。
3、加固措施
为了保证独柱墩桥梁自身的质量，降低横向倾覆带来的危害，需要对独柱墩桥梁进行改进，采取加固措施来提高独柱墩桥梁的稳定性。独柱墩桥梁的加固措施实施需要从独柱墩桥梁的梁板、支座、墩台基础等几个方面进行，通过加固方式来提高桥梁自身的横向抗倾覆能力。
3.1增加独柱墩桥梁的抗拔性能
对独柱墩桥梁进行改造，采用独柱墩来替代梁箱连接处的中间墩，并且增加双支座，来增加桥梁的稳定性。为了将独柱墩桥梁横向倾覆扭矩降到坐地，增强箱梁自身的抗扭性能，可以在外侧增加一些连接构件，将独柱墩桥梁的端横梁和桥台组合在一起，形成一个整体，如图2所示。在独柱墩桥梁产生横向倾覆时，桥台帽会起到作用，产生抗拒力，与横向扭矩力相互抵消，独柱墩桥梁自身的抗横向扭矩能力就会大大增加，从而提高整个独柱墩桥梁的性能。
图2 独柱墩桥梁抗拔构造图
3.2增加盖梁提高桥墩承载力
可以在独柱墩桥梁的顶部建设一个梁盖，提高独柱墩自身的承载力。梁盖是为了增加柱墩自身的承载力，为了保障施工顺利完成，发挥梁盖的作用，需要采用植筋的方式在墩柱的顶端穿入钢筋，并且与梁盖上的钢筋结合在一起，或者直接在梁盖顶增设横向预应力，之后使用水泥混凝土进行浇筑，将梁盖与独柱墩桥梁的立柱紧密结合在一起，实现双支座或多支座的建设目标，从而提高独柱墩桥梁箱梁内部的抗扭能力，进而提高独柱墩桥梁的整体抗倾覆能力，
3.3增设桩柱提高桥梁横向稳定性
独柱墩桥梁横向倾覆产生的垮塌主要是因为独柱墩自身的支座比较单一，受力面积较小，极易发生横向倾覆，可以通过增加支座受力面积来降低偏心受压方面的病害。城市独柱墩桥梁建设会建设匝道，匝道自身宽度比较小，所以在增加独柱墩受力面积时应该根据匝道实际的宽度合理的设置。根据现场的实际状况，选择合适的位置将钢筋植入，扩大桥墩处箱梁横梁的长度，增加桥墩。这样可以将独柱墩改为双或多柱墩，这样支座的受力面积就会增大，其横向抗倾覆能力与抗扭矩能力就会增强，这样就能提高独柱墩桥梁整体稳定性。因为增设桩柱的过程中需要增长横梁的长度，为了降低危险，提高浇筑质量，需要将桥梁暂时封闭。
4、施工注意事项
在给独柱墩桥梁增设抗拔施工之前，必须要对独柱墩桥梁本身状况进行检查，确定桥梁整体质量，准确找出钢筋的位置，施工中尽量避免对原钢筋的破坏。在完成孔位确定工作之后，进行开孔作业，再安装抗拔构件，从而提高整个独柱墩桥梁的抗倾覆能力。
在梁盖施工的时候，需要充分考虑独柱墩桥梁的预应力，确定桥梁原先的预应力，在于施工时产生的预应力做对比，选用高强的钢筋完成焊接，确保新构造与原先构造的受力相一致。
独柱墩桥梁增加桩柱时需要充分考虑桥梁下部的空间、地质状况、施工环境等问题，确定实际的施工条件之后选择合适的施工机械设备，适量的位置增加桩柱，这样既能够保证施工的进行，避免对原桥梁的损坏，还能够增加桥梁的稳定性。在增加独柱墩桥梁桥梁长度时，必须要确保植筋的质量，确保新旧混凝土能够完全契合，不变形，不影响在桥梁原先的稳定。
5、结束语
本文通过分析深圳高速公路股份有限公司所辖独柱墩桥梁的横向抗倾覆问题，来总结出现阶段独柱墩桥梁自身存在的病害，根据产生病害的原因提出针对性加固措施。根据文章分析，要想增加独柱墩桥梁自身的横向抗倾覆能力，可以通过增加桩柱、增加梁盖、增设抗拔构造三个方法完成。这样既能够增加独柱墩桥梁自身的横向抗倾覆能力，还能够保证原结构的稳定性。独柱墩桥梁自身的横向抗倾覆性非常重要，不仅会造成财产损失，还会出现人员伤亡，必须要重视后期的加固，为人们的出行提供安全保障。
参考文献：
[1].汪芳芳，徐祖恩，严伟飞.独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计技术研究[J].浙江佳通职业技术学院院报，2014，（4）.
[2].吴芳君，黄颖，王逸飞等.提高独柱墩桥梁抗倾覆能力的措施[J].科技通报，2018（02）.
论文作者:冯华龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：桥梁论文; 横向论文; 支座论文; 病害论文; 受力论文; 能力论文; 扭矩论文; 《基层建设》2019年第6期论文;