公路旧桥加固与管理

   2008-08-23 中国路桥网 佚名 11630

  前言

  公路旧桥具有荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析,大多数桥梁是三不知:①不知基底地质;②不知基础深度;②不知隐蔽部分的尺寸。从桥梁技术状况分析,由于河床屡遭洪水冲刷,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;②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。自1984年以来,我单位3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。

  1、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,灌浆分为水泥浆、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1:1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0.6一1.0m,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0.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为0.25一0.30m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同。我们采用灌水泥(砂)浆的方法加固了三那线上的长虹桥(一孔112.254m石拱桥)的主拱圈、腹拱上的裂缝以及30余座(道)桥涵裂缝;采用灌环氧树脂(砂)浆加固了三那线的锁龙寺桥(全长63.2m的钢筋混凝土双悬臂梁桥),新邱线上的江边大桥(钢筋混凝土现浇T梁桥),屏八线的白河桥(钢筋混凝土T梁桥)等。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。

  2、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,采用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。

  2.1拼宽原桥

  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。如三那线K186十325处的龙亩沟桥为一孔石拱桥。右边部分于1940年修建,净跨9.2m,宽6.4m;左边部分于1966年拼宽修建,净跨8.0m,宽2.5m.经验算左边部分能够满足超重车通行,加固方案为在左边紧靠1966年修建的石拱桥拼宽3.4m,使其共同受力,供超限车辆通过。设计应考虑与原桥协调,则拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与1966年拼宽的石拱桥相同,荷载按超重车考虑。

  2.2利用原桥台改拱式结构为板式结构

  对于小跨径石拱桥,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。如三那线K206十398处瓦窑桥,为一孔5m,矢跨比为l/4的石拱桥,拱圈厚0.4m,拱上填土高度为0.2m,由于基础发生不均匀沉降,致使拱顶关门石下落lcm,两端头子石开裂。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.我们采用此方法加固了14道石拱涵。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。

  3、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

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