關(guān)于新疆公路小橋涵加固與維修方案的研究
2015-03-20
0 引言
在新疆公路改造項目過程中，橋涵在公路構(gòu)造物中所占比例較大，其使用性能直接影響公路的通行能力和服務(wù)水平，通過開展針對新疆國省干線公路小橋涵加固、維修設(shè)計方案開展研究，總結(jié)出根據(jù)小橋涵工程技術(shù)狀況的不同，提出相對應(yīng)的養(yǎng)護對策，滿足公路改造工程建設(shè)要求，以恢復橋涵使用功能，提高承載力，增強安全性和耐久性。
1 公路橋涵外業(yè)勘測內(nèi)容
1.1 需收集的資料、檢查（測）如下資料：原橋涵竣工圖紙；歷年來橋涵改造資料；歷年來橋涵養(yǎng)護及評價資料；項目區(qū)域路網(wǎng)調(diào)查資料；交通組成及交通量調(diào)查資料；橋梁（涵洞）區(qū)域地形、地貌、氣象、地震、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。
1.2 主要調(diào)查、檢查的內(nèi)容及要求如下：按橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系分別檢查、評定。
?、俳Y(jié)構(gòu)混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)件，對其強度、裂縫、蜂窩（麻面）、剝落、混凝土保護層厚度、鋼筋銹蝕、空洞、梁板鉸縫、結(jié)構(gòu)變位、橋頭跳車等詳細檢查、記錄并拍照；同時，應(yīng)針對水分、冰凍、污染物和鹽等對結(jié)構(gòu)的腐蝕及影響提出調(diào)查意見。②對橋梁支座技術(shù)狀況包括缺陷、變質(zhì)、開裂、串動、脫空檢查、記錄。③對橋面鋪裝層技術(shù)狀況包括破損、變形、裂縫、坑洞、錯臺、鋪裝層強度和厚度等進行詳細檢查；同時，應(yīng)針對水分、冰凍、污染物和鹽等對鋪裝層的腐蝕及影響提出調(diào)查意見。④對橋梁伸縮縫技術(shù)狀況包括平整、破損、松動、失效等應(yīng)逐一檢查、記錄。⑤對橋梁基礎(chǔ)及河底鋪砌的缺損情況進行詳細檢查，包括基礎(chǔ)沖刷、掏空，沉降、滑移和傾斜、裂縫、剝落、露筋等，必要時需檢測埋置深度、地基土質(zhì)及承載力。⑥對橋下河床及調(diào)治構(gòu)造物的缺損情況進行詳細檢查，包括河床堵塞、變遷、沖刷和調(diào)治構(gòu)造物損壞、沖刷、變形；對鋪砌及進出水口沖刷、剝落、沖蝕、沉降、位移等逐一檢查。
根據(jù)橋梁病害調(diào)查和初步擬定的方案，進行相關(guān)測量，包括橋位平面、縱斷面（路線縱坡）、橋面高程（橫坡），板厚、橋長、橋跨、結(jié)構(gòu)尺寸、河床高程、進出口及導流防護位置、高程等；若需設(shè)置便道，則需進行便道布設(shè)和平縱橫勘測。及筑路材料調(diào)查，包括材料料場位置、運距、品質(zhì)、儲量、價格等并進行相關(guān)檢驗。
2 橋涵技術(shù)狀況評定分析
2.1 橋涵技術(shù)狀況評定 橋梁實際承載能力和抗洪能力的調(diào)（檢）查、評定依據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》（JTG/TH21-2011）、對涵洞的技術(shù)狀況評定依據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTGH11-2004）等。對不同技術(shù)狀況類別的橋梁，分別采取不同的養(yǎng)護措施：一類橋梁進行正常保養(yǎng)，二類橋梁需進行小修，三類橋梁需進行中修，酌情進行交通管制；四類橋梁需進行大修或改造，及時進行交通管制；五類橋梁應(yīng)及時進行改建或重建，關(guān)閉交通。涵洞的技術(shù)狀況評定分為五級（好、較好、較差、差、危險），據(jù)此提出加固維修、改建等建議。
2.2 公路橋涵加固、維修設(shè)計原則和依據(jù) 公路橋涵加固、維修設(shè)計按照“安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟合理、保護環(huán)境”原則，依據(jù)外業(yè)勘測資料和技術(shù)標準、規(guī)范和規(guī)程《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTGH11-2004）、《公路養(yǎng)
護技術(shù)規(guī)范》（JTGH10-2009）、《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）、《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63-2007）等對公路橋涵加固、維修設(shè)計。
3 橋涵加固維修養(yǎng)護對策
3.1 橋涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案
3.1.1 橋及蓋板明涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案 ①對上部結(jié)構(gòu)梁及蓋板技術(shù)評定：承載能力、撓度檢測和結(jié)構(gòu)驗算，對于達不到現(xiàn)行規(guī)范要求及梁板底面結(jié)構(gòu)性裂縫多、縫寬超過規(guī)范限值的，其部件的技術(shù)狀況評定為四類、五類者，應(yīng)采取拆除換板方案。②對于上部結(jié)構(gòu)梁使用狀況不滿足規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評定為三類及以上者（涵洞三級及以上者）通過加固可達到要求的，可采取以下加固維修方案。1）對于單板受力（承載力尚滿足荷載要求者）可采取加強鉸縫處理、加強鋪裝層設(shè)計等措施。2）小橋涵板面混凝土鋪裝層破損等，板自身承載能力可以滿足要求的，視板底鉸縫處是否存在堿蝕、滲水等情況，及病害的嚴重程度確定是否鑿除重做鉸縫混凝土，重新設(shè)計并澆筑鉸縫及鋪裝層鋼筋混凝土。梁板底面裂縫尚不影響結(jié)構(gòu)使用安全，處治方法如下：裂縫寬度值在允許范圍內(nèi)時，寬度<0.15mm的裂縫采用表面封閉法；對于數(shù)量較多、寬度0.1-0.15mm間裂縫采用自動低壓滲注法；深度較深、寬度≥0.15mm的裂縫采用壓力灌注法或加固處理。③橋（涵）梁板混凝土的空洞、蜂窩、麻面、剝落等，應(yīng)根據(jù)病害產(chǎn)生的原因和危害程度采取清理、鑿除、修補處理；特別要處理凍脹及鹽腐蝕病害。 3.1.2 蓋板暗涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案 ①蓋板承載能力經(jīng)檢測及驗算不符合規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評定為四級及以下時，應(yīng)拆除全部蓋板，更換符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的蓋板。②蓋板使用狀況不滿足規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評定為三類及以上者（涵洞三級及以上者），通過加固可達到要求的，可參考小橋及明蓋板涵處理措施。
3.2 橋涵下部結(jié)構(gòu)加固維修方案
3.2.1 基礎(chǔ) ①對于基礎(chǔ)不均勻沉降、開裂嚴重已影響或?qū)⒂绊懡Y(jié)構(gòu)安全者，應(yīng)拆除重建。②對于基礎(chǔ)外露及基底局部掏空、尚未造成基礎(chǔ)嚴重沉陷變形者，需分析產(chǎn)生的主要原因，視具體情況采取加大基礎(chǔ)埋深（護坦）、加大基礎(chǔ)斷面、設(shè)置橋涵底鋪砌防護等方案。③對于橋（涵）底防護不足的，可采取以下措施：1）局部基礎(chǔ)被掏空時，應(yīng)將掏空部分清理后，支模澆筑流動性混凝土并振搗密實，必要時植筋，設(shè)置橋涵底鋪砌防護及淤壩等。2）基礎(chǔ)埋置較淺、沖刷較深時，視工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，可采用設(shè)置淤壩、跌水、消力坎（池）和設(shè)置橋涵底鋪砌防護等措施。
3.2.2 臺身 ①臺身產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜或開裂者，應(yīng)視其嚴重程度和產(chǎn)生的原因處理。1）對于病害已嚴重危及結(jié)構(gòu)安全者，應(yīng)拆除重建。2）因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的墩臺自下而上的裂縫時，若可加固處理，應(yīng)先加固基礎(chǔ)，再加固臺身；加固維修時，可采用植筋、加大墩臺斷面、灌縫、設(shè)鋼筋混凝土帶、黏貼鋼板箍等方法加固。②臺身表面發(fā)生侵蝕剝落、蜂窩麻面、裂縫等病害時，建議采用聚合物混凝土（砂漿）等修補。
3.2.3 橋涵進出口及鋪砌 ①八字墻（一字墻、直墻、L墻）傾斜變形及裂縫：應(yīng)區(qū)分病害產(chǎn)生的原因和病害的程度；對于結(jié)構(gòu)性損壞應(yīng)拆除重建；加固維修時，可參照臺身方案處理。②導流壩、錐形護坡破損：應(yīng)分析原導流防護工程設(shè)置的合理性，若不合適應(yīng)重新設(shè)置；若導流防護位置合適、但破損嚴重，應(yīng)恢復或重建。③進出水口鋪砌掏蝕、破損：垂裙埋深不夠時需加深、加大垂裙埋深及斷面尺寸；垂裙埋深滿足要求時，需視沖刷作用，采取鉛絲（鋼筋）石籠、拋填片（卵石）或淤壩等防沖刷措施。
4 結(jié)束語
公路橋涵加固、維修項目及內(nèi)容應(yīng)明確對交通組織管理的影響和要求，需調(diào)查項目區(qū)路網(wǎng)現(xiàn)狀、交通組成和交通量，提出施工期社會車輛交通組織方案；如施工中是否需中斷交通或分幅或間歇中斷交通以及中斷交通的季節(jié)和時間等。交通組織應(yīng)滿足加固維修設(shè)計和施工要求，保證社會車輛安全順暢通行和施工人員、設(shè)備等安全，并減少其社會影響。
