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公路舊橋加固與管理

   2008-08-23 中國路橋網(wǎng) 佚名 13530

  前言

  公路舊橋具有荷載等級(jí)低、使用年限長(zhǎng)的特點(diǎn)。從技術(shù)資料分析,大多數(shù)橋梁是三不知:①不知基底地質(zhì);②不知基礎(chǔ)深度;②不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術(shù)狀況分析,由于河床屢遭洪水沖刷,河床底部加深,橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、沖空,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開裂,有的甚至出現(xiàn)開合現(xiàn)象;有的橋梁由于橋臺(tái)較高,受行車及臺(tái)后土壓力的作用,橋臺(tái)出現(xiàn)開裂、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝層由于使用時(shí)間長(zhǎng)加之重車作用,導(dǎo)致開裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來評(píng)定大多屬三類橋梁。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和重點(diǎn)工程的建設(shè),目前公路橋梁所承受的負(fù)荷有3個(gè)特點(diǎn):①交通量不斷增大;②重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重;②超限運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運(yùn)輸狀況,橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運(yùn)輸?shù)拿苤弧Ef橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。自1984年以來,我單位3次完成超限運(yùn)輸舊橋加固及大中型危橋的維修加固工作,在公路舊橋加固和管理方面取得一些經(jīng)驗(yàn),本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。

  1、塞縫灌漿

  塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹脂(砂)漿,通過噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍,產(chǎn)生裂縫的原因很多,也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫,其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫,灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂、砂漿等,具體采用哪一種,應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物,因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小,易灌滿,粘結(jié)性好;環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。塞縫灌漿的通常做法是:先用1:1水泥砂漿勾縫,勾縫時(shí)須預(yù)留直徑約6—8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6一1.0m,縫小處孔距為0.4—0.6m.待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小,用環(huán)氧樹脂勾縫,凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25一0.30m,灌漿方法與灌水泥漿大致相同。我們采用灌水泥(砂)漿的方法加固了三那線上的長(zhǎng)虹橋(一孔112.254m石拱橋)的主拱圈、腹拱上的裂縫以及30余座(道)橋涵裂縫;采用灌環(huán)氧樹脂(砂)漿加固了三那線的鎖龍寺橋(全長(zhǎng)63.2m的鋼筋混凝土雙懸臂梁橋),新邱線上的江邊大橋(鋼筋混凝土現(xiàn)澆T梁橋),屏八線的白河橋(鋼筋混凝土T梁橋)等。在公路舊橋加固中,塞縫灌漿是綜合處治的方法之一,用得比較普遍,通過試載及使用觀察,效果較好。

  2、上部結(jié)構(gòu)改建

  在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬,利用橋臺(tái)將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法,使其滿足超限運(yùn)輸要求。

  2.1拼寬原橋

  對(duì)驗(yàn)算不能滿足超限運(yùn)輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,按實(shí)際通過的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁,以確保超限運(yùn)輸安全。如三那線K186十325處的龍畝溝橋?yàn)橐豢资皹颉S疫叢糠钟?940年修建,凈跨9.2m,寬6.4m;左邊部分于1966年拼寬修建,凈跨8.0m,寬2.5m.經(jīng)驗(yàn)算左邊部分能夠滿足超重車通行,加固方案為在左邊緊靠1966年修建的石拱橋拼寬3.4m,使其共同受力,供超限車輛通過。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮與原橋協(xié)調(diào),則拼寬部分的橋臺(tái)高度、跨徑、矢跨比等均與1966年拼寬的石拱橋相同,荷載按超重車考慮。

  2.2利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)

  對(duì)于小跨徑石拱橋,由于拱圈厚度不能滿足超限運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降,致使拱圈開裂,降低承載能力,可采用此辦法。如三那線K206十398處瓦窯橋,為一孔5m,矢跨比為l/4的石拱橋,拱圈厚0.4m,拱上填土高度為0.2m,由于基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降,致使拱頂關(guān)門石下落lcm,兩端頭子石開裂。在確定加固方案時(shí),考慮到拱上填土較薄,不能滿足拱上加板的要求,因此采取拆除橋面鋪裝、石拱圈,并將原橋臺(tái)起拱線以上部分的填土、側(cè)墻拆除,然后加高橋臺(tái)至設(shè)計(jì)標(biāo)高,按超限荷載設(shè)計(jì)鋼筋混凝土預(yù)制板的加固方法。如果拱上填土高度能滿足加鋼筋混凝土板的要求,可不拆除石拱圈,鋼筋混凝土預(yù)制板的板底距拱頂?shù)膬艟嘁蟛恍∮?cm.我們采用此方法加固了14道石拱涵。采用以上兩種方法加固的橋涵,通過試載及重車通行,經(jīng)觀察加固效果較好。

  3、舊橋下部結(jié)構(gòu)加固

  橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái),受行車荷載和土壓力作用,常見病害

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