公路舊橋加固與管理

從橋梁技術(shù)狀況分析，由于河床遭流水沖刷，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(dǎo)致橋臺、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(dǎo)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(jì)的發(fā)展和重點工程的建設(shè)，目前公路橋梁所承受的負(fù)荷有3個特點：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?。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(wù)。我市近幾年在養(yǎng)護(hù)工作中多次完成超限運輸舊橋加固及大中型危橋的維修加固工作，在公路舊橋加固和管理方面取得一些經(jīng)驗，本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。

一、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(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，灌漿可用水泥漿、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l：1水泥砂漿勾縫，勾縫時須預(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—1.0 m，縫小處孔距為0.4—0.6m。待勾縫砂漿達(dá)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0.2ram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，通過試載及使用觀察，效果較好。

二、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，充分利用原橋進(jìn)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。上部結(jié)構(gòu)改建主要運用在我市縣鄉(xiāng)公路橋梁改建工程中。

1、拓寬原橋

對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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。拓寬部分提供超重車通行，設(shè)計時應(yīng)考慮與原橋協(xié)調(diào)，拓寬部分的橋臺高度、跨徑、矢跨比等與原橋相同，荷載按超重車考慮。

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。在確定加固方案時，考慮到拱上填土較薄，不能滿足拱上加板的要求，因此采取拆除橋面鋪裝、石拱圈，并將原橋臺起拱線以上部分的填土、側(cè)墻拆除，然后加高橋臺至設(shè)計標(biāo)高，按超限荷載設(shè)計鋼筋混凝土預(yù)制板的加固方法。如果拱上填土高度能滿足加鋼筋混凝土板的要求，可不拆除石拱圈，鋼筋混凝土預(yù)制板的板底距拱頂?shù)膬艟嘁蟛恍∮?cm。

采用以上兩種方法加固的橋涵，通過試載及重車通行，經(jīng)觀察加固效果較好。

三、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，水流不大的拱橋，可以采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。方法如下：(1)沿橫橋方向?qū)υ诎稑蚺_設(shè)置鋼筋混凝土立柱，聯(lián)接鋼筋混凝土橫系粱緊靠橋臺；(2)順橋向則對應(yīng)于立柱設(shè)支撐梁，并將所有立柱伸入拱矢高1／3處。也可以取消了鋼筋混凝土立柱，僅在橋臺上鑿出牛腿的位置，將橫系梁、支撐粱、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。

采用這種方法加固的橋涵，經(jīng)多次實地觀察，使用效果良好。

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(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺基礎(chǔ)等方法進(jìn)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(dǎo)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(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。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(dǎo)致橋臺基礎(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。

四、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(yán)重的采用拆除、修復(fù)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(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。

五、公路1日橋的管理

加強公路舊橋的管理，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主要任務(wù)。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(wù).我們的經(jīng)驗是：(1)對于經(jīng)常過大件的路段，橋梁進(jìn)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(zé)、權(quán)、利的關(guān)系。筆者認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)圖，橋梁的病害又錯綜復(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)，確保公路運輸?shù)陌踩Ｄ壳爸萍s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，現(xiàn)在的做法是省公路局將大中型橋梁作為計劃單列，而從我市的實際情況看，小橋的數(shù)量約占橋梁總數(shù)的80％，且小橋的病害也比較嚴(yán)重，對小橋的維修、加固需要投入大量的資金，為此建議上級主管部門應(yīng)加大該項目的資金投人。