公路舊橋的加固與管理
2015-07-13
公路舊橋具有荷載等級低、使用年限長的特點。從技術(shù)資料分析，大多數(shù)橋梁是三不知：①不知基底地質(zhì)；②不知基礎(chǔ)深度；③不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術(shù)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(chǔ)外露、沖空，產(chǎn)生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產(chǎn)生附加應力而出現(xiàn)開裂，有的甚至出現(xiàn)開合現(xiàn)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(xiàn)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(shù)狀況來評定大多屬三類橋梁.隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和重點工程的建設(shè)，目前公路橋梁所承受的負荷有3個特點：
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?、谥匦蛙囕v增加及超載現(xiàn)象嚴重；
?、鄢捱\輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)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?shù)拿苤弧?br />
舊橋加固，提高舊橋的承載能力，確保交通運輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務?，F(xiàn)就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(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)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(jié)構(gòu)應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)物，因為鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)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0.6一1.0 m，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o.2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為o.25一o.30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。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(jié)構(gòu)改建
在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，采用充分利用原橋進行拼寬，利用橋臺將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)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(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，按實際通過的超限運輸荷載設(shè)計拼寬橋梁，以確保超限運輸安全。
2．2 利用原橋臺改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)
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。
3、舊橋下部結(jié)構(gòu)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，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小，水流不大的石拱橋，我們采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。
4、舊橋基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導致橋臺基礎(chǔ)沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎(chǔ)等方法進行加固。
對于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)，導致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設(shè)置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0.6m。采用該法共加固橋涵8座。對于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)和橋臺引道，導致橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導入主河道。
5、橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性；對于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等；同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使橋梁產(chǎn)生震動，對橋梁產(chǎn)生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況，采用不同的加固方法，對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案。而對于病害較輕，使用年限短，且混凝土強度仍符合設(shè)計要求的則先處治病害，在不降低設(shè)計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
6、公路舊橋的管理
加強公路舊橋的管理，并進行維修和加固，使其處于正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮舊橋的作用，是公路管理部門的一項主要任務。對于舊橋的超限運輸管理工作具有工期短、要求高、工程量較小、前期工作量大等特點，公路超限運輸一般是為國家或省的重點建設(shè)工程服務，我們的經(jīng)驗是：
(1)對于經(jīng)常過大件的路段，橋梁進行重點檢查和管理，收集原始檔案材料，掌握其動態(tài)；
(2)在施工中注意抓重點、制約工程；
(3)重視加固工程中原始資料的收集和整理工作，為今后的加固工程積累經(jīng)驗；
(4)充分調(diào)動基層單位的積極性，正確處理責、權(quán)、利的關(guān)系。
筆者認為公路舊橋的維修加固同樣屬于橋梁工程，不能重建輕養(yǎng)，舊橋的加固比新建還難，因為舊橋的維修加固，沒有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒有可供使用的標準圖，橋梁的病害又錯綜復雜，病害原因難以確定，因此，應充分重視公路舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運輸?shù)陌踩?br />
目前制約舊橋加固工作的主要因素是資金問題，在養(yǎng)路資金緊缺的情況下，投入到舊橋加固上的資金更加有限，為此建議采用以下辦法逐步解決：(1)公路局應加大對大中型橋梁加固資金的投入，并將屬于危橋的小橋納入這個范圍，集中資金重點解決危橋的加固；(2)對于橋梁的小修保養(yǎng)，應納入公路小修保養(yǎng)議標中，特別是實行養(yǎng)路工程費制后，可將各段管養(yǎng)的橋梁編入小修保養(yǎng)工程量清單內(nèi)，對站（所）不能承擔的項目可安排段工程隊施工，總段加強檢查和考核。
