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公路舊橋加固與管理

   2008-08-23 中國路橋網 佚名 14190

  前言

  公路舊橋具有荷載等級低、使用年限長的特點。從技術資料分析,大多數橋梁是三不知:①不知基底地質;②不知基礎深度;②不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術狀況分析,由于河床屢遭洪水沖刷,河床底部加深,橋梁墩臺基礎外露、沖空,產生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產生附加應力而出現開裂,有的甚至出現開合現象;有的橋梁由于橋臺較高,受行車及臺后土壓力的作用,橋臺出現開裂、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝層由于使用時間長加之重車作用,導致開裂、剝落等病害。按橋梁技術狀況來評定大多屬三類橋梁。隨著國民經濟的發(fā)展和重點工程的建設,目前公路橋梁所承受的負荷有3個特點:①交通量不斷增大;②重型車輛增加及超載現象嚴重;②超限運輸的出現和增加。按現在橋梁和運輸狀況,橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運輸的矛盾之一。舊橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運輸的安全是目前和今后面臨的任務。自1984年以來,我單位3次完成超限運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驗,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,通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內,起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍,產生裂縫的原因很多,也很復雜。結構物一旦出現裂縫,其受力截面發(fā)生應力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結構應力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結構裂縫,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,應視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物,因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小,易灌滿,粘結性好;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,勾縫時須預留直徑約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.待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。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、上部結構改建

  在調查研究舊橋的基礎上,經過技術、經濟比較,采用充分利用原橋進行拼寬,利用橋臺將拱式結構改為板式結構的加固方法,使其滿足超限運輸要求。

  2.1拼寬原橋

  對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋,經技術經濟比較后,按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁,以確保超限運輸安全。如三那線K186十325處的龍畝溝橋為一孔石拱橋。右邊部分于1940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.經驗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。設計應考慮與原橋協調,則拼寬部分的橋臺高度、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利用原橋臺改拱式結構為板式結構

  對于小跨徑石拱橋,由于拱圈厚度不能滿足超限運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,由于基礎發(fā)生不均勻沉降,致使拱頂關門石下落lcm,兩端頭子石開裂。在確定加固方案時,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,并將原橋臺起拱線以上部分的填土、側墻拆除,然后加高橋臺至設計標高,按超限荷載設計鋼筋混凝土預制板的加固方法。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,鋼筋混凝土預制板的板底距拱頂的凈距要求不小于5cm.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,經觀察加固效果較好。

  3、舊橋下部結構加固

  橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害

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