浅析公路旧桥提载加固与管理

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  摘要:随着2010年《中国公路桥梁管理系统08版》的推广,笔者在进行桥梁管理系统录入结合自身进行了专项检查以及得出的详细总结。
  关键词:桥梁分析检查加固 管理
  随着2010年《中国公路桥梁管理系统08版》的推广,笔者进行桥梁管理系统录入,在系统录入前对本分局52座各类桥进行了专项检查,结合自身对其中两座大桥加固施工、监理上的工作总结,分析得出如下情况。
  
  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,大多数桥梁存在三不清:
  
  ①不清楚基底地质;
  
  ②不清楚基础深度;
  
  ③不清楚隐蔽部分的尺寸。
  
  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、凸挤等病害;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三个特点:
  
  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乃至今后面临的任务。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新分布,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0.6-1.0m,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0.25-0.30m,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加宽,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)加宽原桥
  
  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加宽桥梁,以确保超限运输安全。
  
  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。
  
  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,水流不大的石拱桥,我们采用在桥跨内加钢筋砼框架进行加固;对于跨径较大的双曲拱桥,采用钢筋砼增大横隔板截面尺寸,增强主拱圈的横向刚度,主拱圈采用粘贴钢带,提高承载力。
  
  4、旧桥基础加固
  
  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,我们采取對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30cm,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,受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。
  
  5、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;对于石拱桥,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面层的方案。
  
  6、公路旧桥的管理
  
  加强公路旧桥的管理,针对实时出现的病害情况,有计划地进行维修和加固,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,公路旧桥的超限运输也是一项重要工作,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、保质量、保工期,尽可能地提高服务水平。
  
   (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。
  
  
  
   参考文献
  
   1.公路桥梁加固施工技术规范 (JTG/T J23—2008) 北京:人民交通出版社
   2.公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000)北京:人民交通出版社
   3. 公路养护技术规范(JTJ073-96)北京:人民交通出版社
  
  
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