簡(jiǎn)析道路舊橋下部結(jié)構(gòu)維修加固方法

李書芳

（綏芬河市西城投資開(kāi)發(fā)有限公司）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展,過(guò)去年代修建于各地城鎮(zhèn)和各級(jí)公路上的橋梁,負(fù)擔(dān)著十分沉重的交通荷載及繁重的交通量。目前,我國(guó)建成的永久性橋梁約在29萬(wàn)座以上,而1982年以前建成的橋梁約13.6萬(wàn)座,大部分卻是按1972年以前部頒標(biāo)準(zhǔn)建造。現(xiàn)有橋梁中相當(dāng)一部分,特別是年代較遠(yuǎn)的低等級(jí)載荷橋,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用上的要求。鑒于大多帶病服務(wù)于現(xiàn)代交通運(yùn)輸中的舊橋,因年久失修,主要部位缺陷已逐步凸現(xiàn)的特點(diǎn),即時(shí)對(duì)現(xiàn)有橋梁進(jìn)行全面檢查、維修加固,為城市道路安全運(yùn)營(yíng)提供保障的工作刻不容緩。

一般情況下造成橋梁破壞的原因主要有：以前設(shè)計(jì)荷載等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)偏低；大交通量和超重車輛的行駛；地質(zhì)、自然環(huán)境條件的變化,包含大氣腐蝕、溫度、濕度的變化,水流的沖刷、淤積等；材料的疲勞及局限,例如鋼材力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)低、水泥的標(biāo)號(hào)低而引起混凝土標(biāo)號(hào)低；施工中存在不足以及施工技術(shù)裝備的簡(jiǎn)陋、施工工藝的簡(jiǎn)單等。

1 舊橋加固前的準(zhǔn)備工作

（1）查找舊橋的設(shè)計(jì)施工圖紙,地質(zhì)鉆探資料,施工原始記錄,調(diào)查原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn),基礎(chǔ)埋置深度等。

（2）現(xiàn)場(chǎng)勘查舊橋下部構(gòu)造完整程度,平面幾何尺寸的變形,橋面高程的沉降量,裂縫產(chǎn)生部位及裂縫的寬度和長(zhǎng)度。

（3）條件許可的情況下進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn),對(duì)橋梁的現(xiàn)有承載能力做出評(píng)價(jià),對(duì)大中型橋更有必要。

2 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

2.1 舊橋加固的常用方法

橋臺(tái)、基礎(chǔ)增加砌體或混凝土損壞的加固當(dāng)基礎(chǔ)在橋梁自重或車輛荷載作用下地基應(yīng)力嚴(yán)重不均勻時(shí),橋臺(tái)或基礎(chǔ)混凝土或坊工砌體局部拉應(yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)裂縫,若非承載力不足的原因,只需對(duì)橋臺(tái)、基礎(chǔ)本身采取鑿除、重新澆筑混凝土或塞縫灌縫的辦法處理裂縫。

塞縫灌漿是一種綜合普用的方法。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(guò)噴漿機(jī)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(qiáng)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(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫,其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結(jié)構(gòu)應(yīng)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(fù)到原來(lái)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(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫,由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂,采用水泥（砂）漿造價(jià)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?yàn)殇摻罨炷翗?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(shí)須預(yù)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0.6～1.0m,縫小處孔距為0.4～0.6m。待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)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0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25～0.30m,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(guò)試載及使用觀察,效果較好。

2.2 基礎(chǔ)的加固方法

（1）擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

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(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降,引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害,采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌,上游河床設(shè)置丁壩,打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強(qiáng)度驗(yàn)算確定。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深太淺,而墩臺(tái)又是磚石或混凝土剛性實(shí)體式基礎(chǔ)時(shí)的情況。

（2）增補(bǔ)樁基加固法

當(dāng)橋梁墩臺(tái)基底下有軟臥層時(shí),墩臺(tái)發(fā)生沉陷；對(duì)此采用增補(bǔ)樁基加固法是一種常用而且有效的方法。施工時(shí)在樁式基礎(chǔ)的周圍補(bǔ)加鉆孔樁等,以此提高基礎(chǔ)的承載力,增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

2.3 墩臺(tái)的加固方法

（1）采用鋼筋混凝土框架加固橋臺(tái)

橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái),受行車荷載和土壓力作用,常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚,翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)于跨徑較小,水流不大的石拱橋,采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。如果橋臺(tái)背填土破壞棱體引起的主動(dòng)土壓力由原橋臺(tái)承擔(dān),框架結(jié)構(gòu)僅承受在破壞棱體范圍內(nèi)布置超重車所引起的主動(dòng)土壓力。施工時(shí),僅在橋臺(tái)上鑿出牛腿的位置,將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現(xiàn)澆成平面支撐框架,這不僅減少了工作量,而且施工方便。采用這種加固的橋涵,經(jīng)多次實(shí)地觀察,使用效果良好。如果臺(tái)背填土破壞棱體引起的主動(dòng)土壓力不由原橋臺(tái)承擔(dān)則需加鋼筋混凝土立柱。

（2）鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法

當(dāng)橋梁墩臺(tái)由于基礎(chǔ)埋深不夠或因施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因,導(dǎo)致墩臺(tái)開(kāi)裂時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫,可采用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。

（3）橋臺(tái)新建輔助擋土墻加固法

由于橋臺(tái)臺(tái)背水平土壓力過(guò)大,引起橋臺(tái)傾斜,應(yīng)在臺(tái)背之后加建一擋墻,以抵御過(guò)大的土壓力。

（4）墩臺(tái)拓寬加固法

利用舊橋基礎(chǔ),靠墩臺(tái)蓋梁挑出懸臂加寬部分,以便安裝上部結(jié)構(gòu)。此種情況為只加寬墩臺(tái)上部的蓋梁,墩臺(tái)身和基礎(chǔ)則不需加固。

總結(jié)以上方法橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固,主要分為基礎(chǔ)增大砌體或混凝土損壞的加固、基礎(chǔ)承載力不足的加固及基礎(chǔ)周圍支撐環(huán)境改變的加固三種類型。

3 結(jié)束語(yǔ)

舊橋維修與加固是個(gè)系統(tǒng)工程,它能大量節(jié)約社會(huì)資源,又因橋梁病害的不同而決定加固方法的不同。因此加固前必須對(duì)橋梁進(jìn)行全面的檢查檢測(cè),必要時(shí)還要進(jìn)行荷載試驗(yàn),找出問(wèn)題,制定出切實(shí)可行的方案后再組織實(shí)施。同時(shí)要不斷學(xué)習(xí)及引進(jìn)新技術(shù)、新工藝,橋梁的維修加固是當(dāng)今橋梁界的重要科研課題,先進(jìn)的加固技術(shù)不斷出現(xiàn)。一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)和方法,不但可以提高工作效率,而且可以使加固更可靠、更持久。加之舊橋加固是一個(gè)技術(shù)性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高的工作,所以決定了舊橋加固工作必須是一支技術(shù)全面施工管理水平高的施工專業(yè)施工隊(duì)伍來(lái)完成。加固方案的選擇對(duì)于加固的效果有著直接的影響,橋梁的經(jīng)常性檢測(cè)又為橋梁病害的早期發(fā)現(xiàn)提供保證。

[1]公路舊橋加固成套技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：人民交通出版社,2007.

[2]城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（CJJ99-2003）[D].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.

[3]城鎮(zhèn)道路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社、中國(guó)計(jì)劃出版社,2008.

[4]城鎮(zhèn)道路橋梁施工規(guī)范[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社、中國(guó)計(jì)劃出版社,2008.