论文部分内容阅读
摘要随着社会的发展，很多中小城市中跨越江河的旧有桥梁已经超负荷工作多年。尤其是解放初期建设的一批桥梁已经不堪重负，有着不同程度的桥梁病害，存在着较大的安全隐患。对这些旧有桥梁的改扩建必须进行科学的检测和方案比选，选择经济可行的建设方案。
关键词旧有桥梁改扩建方案比选探讨
一、桥梁现状
广东某市东门桥是沟通增江东西两岸，方便人民群众生活需要的一座人行桥梁。现状东门桥桥垮组成为10×15m，全长155.7m。上部结构是简支T型梁桥，每跨采用4梁式混凝土简支T梁。下部结构为群桩基础，利用旧桥拆除后的旧基础。
据调查了解，现状东门桥修建于解放之前，桥梁下部结构利用更早修建的桥梁基础（且已超出结构使用年限），重新修建了桥梁上部结构。后又经过历次维修，成为目前的现状。
现状桥梁图片1（低水位）现状桥梁图片2（高水位）
东门桥为10跨混凝土T型简支梁桥，全桥总长：155.7m，跨径组合为：10×15m（T梁），T型简支梁每幅每跨由4片梁组成，桥面宽度为4.8m。
现状桥墩柱框架（半部分）尺寸图（单位：cm）
二、桥梁病害调查检测
现状桥梁由于建造年代较早，已经超过了其设计使用年限。桥梁本身存在着很多病害。只有在摸清楚现状桥梁的病害基础上，才能科学改造，合理设计。调查检测结果如下：
桥梁上部结构：主要是T梁，其结构基本完好，部分T梁连接缝露筋，受力性能基本稳定。
桥梁下部结构：主要是桥墩的桩柱，其外的保护层大面积脱落缺失，混凝土碳化深度大，外表露石、漏筋情况严重，部分桩柱明显倾斜。较多的露筋桩柱出现了钢筋锈蚀，程度严重。尤其是，部分桩柱混凝土侵蚀十分严重。
桥梁的附属结构：支座及桥面板，结构基本完好，翼墙有个别裂缝发展。
根据现场调查的实际情况和《增城市东门桥检测检查报告》（华南理工大学建筑学院），不难发现现状东门桥存在较为严重的安全隐患，必须对东门桥，尤其是其下部结构，进行加固维修。
三、桥梁改造方案
方案一：保留现状桥梁，进行加固维护设计。
加固方法：主要针对下部结构的病害，进行维修加固。在水中设置沉井钢壁围堰，对每个桥墩的桩柱（11个桥墩共88根樁柱）及横系圈梁架设模板，灌注环氧砂浆保护层，使之紧密附着于现状桥墩的桩柱表面，阻断桥墩桩柱混凝土和钢筋的进一步冲刷锈蚀。
现状桥墩桩柱加固设计示意图
方案二：废除现状桥梁，重新修建一座桥梁。
在现状东门桥的上游（北侧），距离现状桥梁约3.0m的位置，新建一座简支梁桥。桥垮组成为10×16m。桥面断面为：0.25m（人行道栏杆）+5.0m（人行道）+0.25m（人行道栏杆）=5.5m。
上部结构采用预制空心板。预制空心板厚0.7m，中板宽1.0m，边板宽1.25m。上部共采用5块板，2块边板，3块中板。
下部结构采用桩柱式墩台。方案一采用独墩双柱，方案二采用双墩柱。
方案一（推荐方案） 方案二（比较方案）
新建东门桥桥型布置图
方案比选
方案一 加固维修方案——由于现状桥梁的桥墩桩柱，混凝土碳化冲刷严重，保护层大面积脱落缺失，露石、露筋现象普遍，且裸露钢筋锈蚀较为严重。部分桥墩桩柱在横系圈梁处几乎仅仅靠受力钢筋连接，而混凝土几乎侵蚀殆尽。这就需要对全桥11个桥墩，共88根桩柱进行加固维修。
根据现场水深墩高的实际情况。若采用加固，对全桥桥墩设置沉井钢壁围堰，抽水后，对各桩柱进行模板安装架设，然后灌注环氧砂浆进行填充封闭。在加固维修施工期间，为确保安全，需要封闭桥上交通。
这种加固的方法，由于需要设置沉井钢壁围堰，各桩柱安装模板，施工难度大，实际操作困难，且费用较高。另外，现状桥墩体型庞大，与上部结构不协调，不太美观。
方案二 新建桥梁方案——新建一座简支空心板桥。在新建过程中，为方便两岸交通，可保留旧桥，在距离旧桥5.0m的上游建设新桥。新桥建成后，拆除旧桥。新桥工程投资约335万元（指标3800元/m2）。
相对于加固维修方案来说，施工工艺简单，施工难度小。且新建桥梁的费用并不多，新桥的外形美观程度明显高于旧桥。
综上考虑，拟推荐采用新建桥梁方案，不仅可解决两岸交通联系消除安全隐患，而且能改善城市景观。
结语旧有桥梁的加固及改扩建工程方案比选必须建立以详实的现场调查和科学的检测报告为依据。对涉及工程的加固改造技术方案、实施过程的可行性、工程的经济合理性等各方面都要进行仔细比选；然后，从初拟方案中选择出技术合理、施工可行、经济合理的方案。对于工程涉及面广，相关因素复杂多变的桥梁加固改造方案更需慎之又慎。本文讨论的桥梁加固或改扩建方案，目前仍在多方面比选中。本文仅提供旧有桥梁加固改造的方案比选思路以供探讨。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词旧有桥梁改扩建方案比选探讨
一、桥梁现状
广东某市东门桥是沟通增江东西两岸，方便人民群众生活需要的一座人行桥梁。现状东门桥桥垮组成为10×15m，全长155.7m。上部结构是简支T型梁桥，每跨采用4梁式混凝土简支T梁。下部结构为群桩基础，利用旧桥拆除后的旧基础。
据调查了解，现状东门桥修建于解放之前，桥梁下部结构利用更早修建的桥梁基础（且已超出结构使用年限），重新修建了桥梁上部结构。后又经过历次维修，成为目前的现状。
现状桥梁图片1（低水位）现状桥梁图片2（高水位）
东门桥为10跨混凝土T型简支梁桥，全桥总长：155.7m，跨径组合为：10×15m（T梁），T型简支梁每幅每跨由4片梁组成，桥面宽度为4.8m。
现状桥墩柱框架（半部分）尺寸图（单位：cm）
二、桥梁病害调查检测
现状桥梁由于建造年代较早，已经超过了其设计使用年限。桥梁本身存在着很多病害。只有在摸清楚现状桥梁的病害基础上，才能科学改造，合理设计。调查检测结果如下：
桥梁上部结构：主要是T梁，其结构基本完好，部分T梁连接缝露筋，受力性能基本稳定。
桥梁下部结构：主要是桥墩的桩柱，其外的保护层大面积脱落缺失，混凝土碳化深度大，外表露石、漏筋情况严重，部分桩柱明显倾斜。较多的露筋桩柱出现了钢筋锈蚀，程度严重。尤其是，部分桩柱混凝土侵蚀十分严重。
桥梁的附属结构：支座及桥面板，结构基本完好，翼墙有个别裂缝发展。
根据现场调查的实际情况和《增城市东门桥检测检查报告》（华南理工大学建筑学院），不难发现现状东门桥存在较为严重的安全隐患，必须对东门桥，尤其是其下部结构，进行加固维修。
三、桥梁改造方案
方案一：保留现状桥梁，进行加固维护设计。
加固方法：主要针对下部结构的病害，进行维修加固。在水中设置沉井钢壁围堰，对每个桥墩的桩柱（11个桥墩共88根樁柱）及横系圈梁架设模板，灌注环氧砂浆保护层，使之紧密附着于现状桥墩的桩柱表面，阻断桥墩桩柱混凝土和钢筋的进一步冲刷锈蚀。
现状桥墩桩柱加固设计示意图
方案二：废除现状桥梁，重新修建一座桥梁。
在现状东门桥的上游（北侧），距离现状桥梁约3.0m的位置，新建一座简支梁桥。桥垮组成为10×16m。桥面断面为：0.25m（人行道栏杆）+5.0m（人行道）+0.25m（人行道栏杆）=5.5m。
上部结构采用预制空心板。预制空心板厚0.7m，中板宽1.0m，边板宽1.25m。上部共采用5块板，2块边板，3块中板。
下部结构采用桩柱式墩台。方案一采用独墩双柱，方案二采用双墩柱。
方案一（推荐方案） 方案二（比较方案）
新建东门桥桥型布置图
方案比选
方案一 加固维修方案——由于现状桥梁的桥墩桩柱，混凝土碳化冲刷严重，保护层大面积脱落缺失，露石、露筋现象普遍，且裸露钢筋锈蚀较为严重。部分桥墩桩柱在横系圈梁处几乎仅仅靠受力钢筋连接，而混凝土几乎侵蚀殆尽。这就需要对全桥11个桥墩，共88根桩柱进行加固维修。
根据现场水深墩高的实际情况。若采用加固，对全桥桥墩设置沉井钢壁围堰，抽水后，对各桩柱进行模板安装架设，然后灌注环氧砂浆进行填充封闭。在加固维修施工期间，为确保安全，需要封闭桥上交通。
这种加固的方法，由于需要设置沉井钢壁围堰，各桩柱安装模板，施工难度大，实际操作困难，且费用较高。另外，现状桥墩体型庞大，与上部结构不协调，不太美观。
方案二 新建桥梁方案——新建一座简支空心板桥。在新建过程中，为方便两岸交通，可保留旧桥，在距离旧桥5.0m的上游建设新桥。新桥建成后，拆除旧桥。新桥工程投资约335万元（指标3800元/m2）。
相对于加固维修方案来说，施工工艺简单，施工难度小。且新建桥梁的费用并不多，新桥的外形美观程度明显高于旧桥。
综上考虑，拟推荐采用新建桥梁方案，不仅可解决两岸交通联系消除安全隐患，而且能改善城市景观。
结语旧有桥梁的加固及改扩建工程方案比选必须建立以详实的现场调查和科学的检测报告为依据。对涉及工程的加固改造技术方案、实施过程的可行性、工程的经济合理性等各方面都要进行仔细比选；然后，从初拟方案中选择出技术合理、施工可行、经济合理的方案。对于工程涉及面广，相关因素复杂多变的桥梁加固改造方案更需慎之又慎。本文讨论的桥梁加固或改扩建方案，目前仍在多方面比选中。本文仅提供旧有桥梁加固改造的方案比选思路以供探讨。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看