公路旧桥加固与管理

来源:用户上传      作者: 王兴龙 沙丽娟

　　从桥梁技术状况分析，由于河床遭流水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台基础外露、冲空，产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂，有的甚至出现开合现象；有的桥梁由于桥台较高，受行车及台后土压力的作用，桥台出现开裂、凸肚等病害；桥面混凝土铺装层由于使用时间长加之重车作用，导致开裂、剥落等病害。按桥梁技术状况来评定大多属三类桥梁.随着国民经济的发展和重点工程的建设，目前公路桥梁所承受的负荷有3个特点：①交通量不断增大；②重型车辆增加及超载现象严重；③超限运输的出现和增加。按现在桥梁和运输状况，桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。旧桥加固，提高旧桥的承载能力。确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。我市近几年在养护工作中多次完成超限运输旧桥加固及大中型危桥的维修加固工作，在公路旧桥加固和管理方面取得一些经验，本文按桥梁的组成部分介绍桥梁的加固方法。
　　
　　一、塞缝灌浆
　　
　　塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在桥梁病害中较为普遍，产生裂缝的原因很多，也很复杂。结构物一旦出现裂缝，其受力截面发生应力重分布，也就意味着受力有效截面变小，结构应力增大，承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用，传递尽可能恢复到原状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝，灌浆可用水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好；环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。塞缝灌浆的通常做法是：先用l：1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6―8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0.6―1.0 m，缝小处孔距为0.4―0.6m。待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于0.2ram的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为0.25―0.30m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。
　　
　　二、上部结构改建
　　
　　在调查研究旧桥的基础上，经过技术、经济比较，充分利用原桥进行拼宽，利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法，使其满足超限运输要求。上部结构改建主要运用在我市县乡公路桥梁改建工程中。
　　1、拓宽原桥
　　对验算不能满足超限运输要求的旧桥，经技术经济比较后，按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁，以确保超限运输安全。拓宽部分提供超重车通行，设计时应考虑与原桥协调，拓宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等与原桥相同，荷载按超重车考虑。
　　2、利用原桥台改拱式结构为板式结构
　　对于小跨径拱桥，由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降，致使拱圈开裂，降低承载能力。可采用此办法。在确定加固方案时，考虑到拱上填土较薄，不能满足拱上加板的要求，因此采取拆除桥面铺装、石拱圈，并将原桥台起拱线以上部分的填土、侧墙拆除，然后加高桥台至设计标高，按超限荷载设计钢筋混凝土预制板的加固方法。如果拱上填土高度能满足加钢筋混凝土板的要求，可不拆除石拱圈，钢筋混凝土预制板的板底距拱顶的净距要求不小于5cm。
　　采用以上两种方法加固的桥涵，通过试载及重车通行，经观察加固效果较好。
　　
　　三、旧桥下部结构加固
　　
　　桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，水流不大的拱桥，可以采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。方法如下：(1)沿横桥方向对在岸桥台设置钢筋混凝土立柱，联接钢筋混凝土横系粱紧靠桥台；(2)顺桥向则对应于立柱设支撑梁，并将所有立柱伸入拱矢高1／3处。也可以取消了钢筋混凝土立柱，仅在桥台上凿出牛腿的位置，将横系梁、支撑粱、牛腿一起现浇成平面支撑框架，这不仅减少了工作量，而且施工方便。
　　采用这种方法加固的桥涵，经多次实地观察，使用效果良好。
　　桥梁基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝，打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。
　　对于跨径较小的桥梁，由于河水改道，洪水直接冲刷桥台基础，导致基础冲空甚至掉脚，可采取在桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固，铺砌厚度为30 cm，铺砌两端设置截水墙，截水墙的深度为1m，宽度为0.6m。对于桥梁上游河床变迁、水流改道，洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道，导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁，采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物，将河水导入主河道。
　　
　　四、桥面铺装层的加固
　　
　　桥面铺装层开裂或剥离等病害，对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀，减弱桥梁的横向整体性；对于拱桥，由于桥面雨水下渗，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出现渗水现象等，同时由于桥面铺装层的破损，引起桥面平整度差.车辆通行时，使桥梁产生震动，对桥梁产生不利影响，同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况，采用不同的加固方法，对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻，使用年限短，且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害，在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。
　　
　　五、公路1日桥的管理
　　
　　加强公路旧桥的管理，并进行维修和加固。使其处于正常的工作状态，充分发挥旧桥的作用，是公路管理部门的一项主要任务。对于旧桥的超限运输管理工作具有工期短、要求高、工程量较小、前期工作量大等特点，公路超限运输一般是为国家或省的重点建设工程服务.我们的经验是：(1)对于经常过大件的路段，桥梁进行重点检查和管理，收集原始档案材料，掌握其动态，(2)在施工中注意抓重点、制约工程；(3)重视加固工程中原始资料的收集和整理工作，为今后的加固工程积累经验，(4)充分调动基层单位的积极性，正确处理责、权、利的关系。笔者认为公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程，不能重建轻养，旧桥的加固比新建还难.因为旧桥的维修加固，没有现成的规范，更没有可供使用的标准图，桥梁的病害又错综复杂，病害原因难以确定，因此，应充分重视公路旧桥的管理工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态，确保公路运输的安全。目前制约旧桥加固工作的主要因素是资金问题，在养路资金紧缺的情况下，投入到旧桥加固上的资金更加有限，现在的做法是省公路局将大中型桥梁作为计划单列，而从我市的实际情况看，小桥的数量约占桥梁总数的80％，且小桥的病害也比较严重，对小桥的维修、加固需要投入大量的资金，为此建议上级主管部门应加大该项目的资金投人。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-426053.htm