淺析公路舊橋維修與加固的方法

朱玉杰,王兒智

(1.牡丹江公路處;2.黑龍江省龍建路橋股份第四工程有限公司)

公路舊橋具有荷載等級(jí)低、使用年限長(zhǎng)的特點(diǎn)。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(tái)基礎(chǔ)外露、沖空,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)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(tái)較高,受行車及臺(tái)后土壓力的作用,橋臺(tái)出現(xiàn)開裂、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝層由于使用時(shí)間長(zhǎng)加之重車作用,導(dǎo)致開裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來評(píng)定大多屬三類橋梁.隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和重點(diǎn)工程的建設(shè),目前公路橋梁所承受的負(fù)荷有 3個(gè)特點(diǎn)。

(1)交通量不斷增大;(2)重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重;(3)超限運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運(yùn)輸狀況,橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運(yùn)輸?shù)拿苤?。舊橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。

1 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(jì)比較,采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬,利用橋臺(tái)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(yùn)輸要求。

1.1 拼寬原橋

對(duì)驗(yàn)算不能滿足超限運(yùn)輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,按實(shí)際通過的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁,以確保超限運(yùn)輸安全。

1.2 利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)

對(duì)于小跨徑石拱橋,由于拱圈厚度不能滿足超限運(yùn)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。

2 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固

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,常見病害有橋臺(tái)開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、錯(cuò)位等。對(duì)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(jìn)行加固。

3 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(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)開裂等。針對(duì)以上病害,我們采取對(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。

對(duì)于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ),導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15#片石混凝土的方法進(jìn)行加固,鋪砌厚度為 30 cm,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(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道,導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導(dǎo)入主河道。

4 橋面鋪裝層的加固

橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,對(duì)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(duì)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(shí)由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時(shí),使橋梁產(chǎn)生震動(dòng),對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響,同時(shí)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(duì)于使用年限長(zhǎng)、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對(duì)于病害較輕,使用年限短,且混凝土強(qiáng)度仍符合設(shè)計(jì)要求的則先處治病害,在不降低設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。

5 公路舊橋的管理

加強(qiáng)公路舊橋的管理,并進(jìn)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(xiàng)主要任務(wù)。

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?yàn)榕f橋的維修加固,沒有現(xiàn)成的規(guī)范,更沒有可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖,橋梁的病害又錯(cuò)綜復(fù)雜,病害原因難以確定,因此,應(yīng)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(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

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(yīng)加大對(duì)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(gè)范圍,集中資金重點(diǎn)解決危橋的加固;(2)對(duì)于橋梁的小修保養(yǎng),應(yīng)納入公路小修保養(yǎng)議標(biāo)中,特別是實(shí)行養(yǎng)路工程費(fèi)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(duì)站(所)不能承擔(dān)的項(xiàng)目可安排段工程隊(duì)施工,總段加強(qiáng)檢查和考核。