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公路旧桥加固与管理的方法

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浏览:- 发布日期:2018-02-01 10:50:45【

公路旧桥加固与管理的方法

 论文导读: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。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混凝土框架进行加固。

关键词:桥梁,加固,
 
     技术一、概况

公路旧桥加固技术是一门新的课题。目前,我国公路、铁路交通事业蒸蒸日上,不少高速公路已建成投入运营中,还有不少正在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但是,由于施工质量和桥梁设计等方面的原因,使得桥梁的检测和加固成为必要,更因为建国以来所修建的不少旧桥,由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限,先天不足,加上不能适应目前交通量的迅猛增长,使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。近年来,公路旧桥加固工程越来越多。据不完全统计,我国的公路危桥约有4000余座,但至今未看到专门的桥梁加固规范。 

二、公路旧桥加固的思路 

1、加固和维修养护所起的作用是不同的,维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作,而加固却是从承载受力的角度来处理的。 

2、第一类加固需求,桥梁不能承受原设计荷重要求,应该通过加固恢复其原有的承载力。 

3、原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求,要求提高到一个新的标准。 

4、桥梁要通过一次性的特重荷载,要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏,过后恢复正常。 

一般来说加固方案可以考虑减少内力或增大断面,也可以应用加固新材料。 

三、公路旧桥加固方案和方法 

(一)方案

目前,关于混凝土桥梁加固方案主要有: 

1、结构性加固,如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑; 

2、非结构性加固,如对裂缝进行封闭或压浆处理; 

3、最近几年国外采用碳纤维复合材料(CFRP)取代钢板,使加固技术发生了根本的变化。 

(二) 公路旧桥加固,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。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。免费论文。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0.6一1.0 m,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o.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为o.25一o.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。

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混凝土框架进行加固。

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。免费论文。针对以上病害,我们采取对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30 cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。采用该法共加固桥涵8座。对于桥梁上游河床变迁、水流改道,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。免费论文。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层的方案。 

四、公路旧桥的管理

加强公路旧桥的管理,并进行维修和加固,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,公路超限运输一般是为国家或省的重点建设工程服务,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;

(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;

(4)充分调动基层单位的积极性,正确处理责、权、利的关系。

五、小结

笔者认为公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程,不能重建轻养,公路旧桥加固比新建还难,因为公路旧桥加固维修,没有现成的规范,更没有可供使用的标准图,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定,因此,应充分重视公路旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保公路运输的安全。

[参考文献]

[1]中华人民共和国行业标准JTJ5073-96.公路养护技术规范[S].

[2]湛润水,等编著.公路旧桥加固技术与实例[M].

[3] 《桥梁工程》教材

[4] 《基础工程》教材

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