公路舊橋涵質(zhì)量隱患的防治措施探析

楊連貴

摘要：闡述了公路舊橋涵質(zhì)量隱患、病害的形成原因，提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：公路；橋涵；承載力

隨著交通運(yùn)輸業(yè)尤其是公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，對橋梁的要求也越來越高。近年來，由于載重汽車的超重使得橋梁嚴(yán)重超標(biāo)承受荷載，加之橋面系的構(gòu)造缺陷，導(dǎo)致橋梁的撓度增大、橋面鋪裝損壞，形成單梁受力狀態(tài)，從而降低了橋梁的承載能力。因此，對發(fā)生重大病害和不能滿足運(yùn)輸要求的公路舊橋梁進(jìn)行加固和更新，恢復(fù)原有橋梁的整體使用功能，提高荷載等級和通行能力是十分必要的。

1 公路舊橋涵常見的質(zhì)量隱患及病害

1.1 天然基礎(chǔ)常見的缺陷

（1）在軟土地基上修建橋梁基礎(chǔ)時，由于經(jīng)常受土基下沉和地下水位升降的影響，往往會產(chǎn)生不均勻沉降。

（2）若基礎(chǔ)埋置太淺，由于經(jīng)常受到河水尤其是洪水的沖刷等影響造成掏空現(xiàn)象等，減少了橋臺前地基土層的側(cè)壓力，從而使基礎(chǔ)產(chǎn)生側(cè)向滑移。

（3）橋臺基礎(chǔ)建造在軟土地基上，當(dāng)臺背填土超過一定高度且基礎(chǔ)構(gòu)造處理不當(dāng)時，會產(chǎn)生塑性流動而使橋臺產(chǎn)生前移。

（4）拱橋基礎(chǔ)處理不當(dāng)，在受力過程中基礎(chǔ)逐漸產(chǎn)生位移。

（5）由于鹽堿地帶和帶有腐蝕性水的影響，使混凝土及砌體受到腐蝕而損害。

1.2 樁基礎(chǔ)常見的缺陷

（1）早期設(shè)計的樁基常由于承載力不足而使基礎(chǔ)下沉。

（2）鉆、挖孔樁在施工過程中的失控，造成回淤過多，縮徑、松散甚至斷樁。

（3）打入樁在打樁過程中樁身收損、接樁部位錯臺等原因，造成其承載能力降低。

1.3 墩臺構(gòu)造的常見缺陷

（1）混凝土受水和大氣的侵蝕而被腐蝕、疏松、剝落，鋼筋外露、銹蝕，尤其是在水位浮動部位，這些現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

（2）由于超載受力，帽梁處混凝土受拉區(qū)產(chǎn)生裂縫，使受壓區(qū)破碎、剝落。

（3）由于伸縮縫漏水、污物堆積，造成墩臺頂面混凝土的腐蝕。

（4）由于樁基在施工過程中發(fā)生位移，形成墩柱歪斜、樁柱間錯位。

（5）受水平力的影響，墩柱產(chǎn)生水平環(huán)形裂縫，這種裂縫在樁柱式橋臺中比較常見。

（6）圬工砌體墩臺受大氣的影響、水的侵蝕產(chǎn)生灰縫脫落、砌體風(fēng)化等。

1.4 支座的損壞

（1）油毛氈支座破裂、酥爛，從而失去作用。

（2）橡膠支座出現(xiàn)橡膠老化、變質(zhì)等現(xiàn)象，從而喪失其自由伸縮的能力。

（3）盆式橡膠支座的固定螺栓剪斷、螺母松動等。

（4）支座座板翹起、扭曲、斷裂、焊縫開裂。

（5）支座座板下梁墊混凝土壓壞、剝離、掉角等。

1.5 梁、板的隱患及常見病害

（1）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，超標(biāo)準(zhǔn)承受車輛荷載，形成過多的裂縫。

（2）混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計要求，造成松散、剝落、鋼筋裸露。

（3）橋面漏水、滲水使混凝土產(chǎn)生泛白、疏松、膨脹、剝落等現(xiàn)象，邊梁外側(cè)及翼板處極易發(fā)生。

（4）裝配式梁的焊接處開焊，鉸縫混凝土破壞，形成了單梁受力。

（5）外力的撞擊造成混凝土剝落、鋼筋損傷等。

1.6 橋面系的隱患及病害

（1）橋面瀝青面層的擁包、松散、脫落。

（2）橋面混凝土鋪裝層的開裂、松散、剝落。

（3）伸縮縫與主體混凝土的連接不當(dāng)造成的松動、脫落；焊接件的開焊、脫落。

（4）伸縮縫處的混凝土松散、破壞及伸縮縫橡膠損傷、老化、剝離。

（5）伸縮縫選型的不合理或損壞形成漏水。

（6）連續(xù)板伸縮縫的不規(guī)則裂縫，混凝土松散、脫落破壞。

（7）泄水孔堵塞或設(shè)計不當(dāng)造成橋面積水，流水孔處邊梁混凝土被腐蝕。

（8）欄桿松動、缺損、斷裂、破壞、金屬銹蝕等。

2 舊橋涵的加固利用

舊橋涵加固利用的前提必須具有經(jīng)濟(jì)上的合理性和技術(shù)上的可行性，同時便于施工和養(yǎng)護(hù)。

2.1 下部構(gòu)造的處理方法

下部構(gòu)造包括墩、臺及基礎(chǔ)等。病害的形式主要有基礎(chǔ)不均勻沉陷、基礎(chǔ)沉降量過大、基礎(chǔ)的埋置深度過淺、砌體自身出現(xiàn)風(fēng)化或砂漿強(qiáng)度不足等。對于基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降或沉降過大，可采用灌漿的方式處理。即在基礎(chǔ)及其周圍2--5米（視基礎(chǔ)的寬度而定）鉆孔，鉆孔布置以矩形或梅花形為主，孔距l(xiāng)--1.5米為宜，深度應(yīng)通過計算確定，以不小于上構(gòu)的附加應(yīng)力隨深度降至5%時的深度為宜。灌漿的材料以水泥漿為主，并摻部分速凝劑，灌漿時壓力要嚴(yán)格控制。通過灌漿可使孔隙減小，土體擠密，并通過水泥漿的粘結(jié)作用使整體性提高。同時，鉆孔處的水泥柱亦可起到支撐作用，從而提高地基承載力。需要指出的是，灌漿的方法一般用于橋梁的加固，用于涵洞就不見得經(jīng)濟(jì)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行比較，且對于粘土性質(zhì)的地基，灌漿的效果不一定能達(dá)到要求。另外，當(dāng)灌漿壓力控制不當(dāng)時，容易因土體不均勻變形造成構(gòu)造物的破壞。因此，采用灌漿的方式要綜合比較后確定。對于基礎(chǔ)埋置深度過淺的情況，可采用隔水幕墻的方法，即可在基礎(chǔ)四周用硅砌筑一道深度超過沖刷深度1.5米以上的幕墻進(jìn)行防護(hù)，但要注意開挖時對原基礎(chǔ)的影響。另一種方法就是用漿砌片石對橋位處的河床進(jìn)行滿輔式的防護(hù)，但前提是能滿足泄洪要求。對于經(jīng)過檢查狀況良好的下構(gòu)，如果按照新的荷載等級驗算的基底應(yīng)力，比原來的基底應(yīng)力要大，但增加值在100KPa之內(nèi)，一般可以不予考慮加固基礎(chǔ)。這是因為舊橋建成幾十年后，土體沉降和固結(jié)大體完成，此時基底應(yīng)力有所增加，不會造成不利影響。另外，還可以通過減輕上構(gòu)部分的自重來達(dá)到減少基底應(yīng)力的目的，如把實(shí)腹拱改為空腹拱或把拱上填料的厚度盡可能減薄等。對于基礎(chǔ)完好，但部分砌體的砌筑質(zhì)量較差的情況，在不影響整體結(jié)構(gòu)的前提下，可考慮部分拆除然后重建的方式，若不宜拆除，也可考慮使用灌漿的方式處理。即先用水泥砂漿勾縫封閉裂縫，只留灌漿孔，然后灌水濕潤，待砌體充分濕潤后即可灌漿加固。

2.2 上部構(gòu)造的處理方法

拱橋上部構(gòu)造包括拱圈、腹拱墩、腹拱圈及橋面系，梁橋則為行車道板、橋面輔裝等。對于拱橋，上構(gòu)的病害多表現(xiàn)為拱頂下沉以及起拱線附近開裂。此時可以用鹼加厚該部分的拱圈厚度，但需要重新計算截面幾何特性，以保證拱軸線的位置，且加厚部分鹼與拱圈的連接需要處理好，必要時可以預(yù)先埋設(shè)連接鋼筋。在泄洪能力滿足要求時，還可以考慮使用內(nèi)襯的方式進(jìn)行加固，即在拱圈底面輔筑一個新的拱圈（雙曲拱可新做拱肋），通過單獨(dú)或協(xié)同的方式受力。該方法的不足之處在于施工困難，且新砌部分的基礎(chǔ)較難處理。此外，還可以結(jié)合前述的減輕上構(gòu)自重的方式，減小拱圈的受力。對于梁橋，板梁上構(gòu)的病害主要有露筋，跨中出現(xiàn)較為明顯的豎向裂縫、支座附近出現(xiàn)45“的斜面裂縫等。對于這種情況，在確認(rèn)基礎(chǔ)及墩、臺完好的前提下，可考慮拆除舊的行車道板。倘若上構(gòu)結(jié)構(gòu)良好，則可進(jìn)行荷載試驗，檢測在設(shè)計荷載的情況下行車道板是否是彈性變形，并把荷載試驗得到的變形與理論計算得到的變形進(jìn)行比較。如果試驗表明行車道板的承載力不足，則可考慮拆除上構(gòu)后重建，或者用加厚橋面輔裝的高度來增加承載力，此時要注意新舊硅的良好結(jié)合。

2.3 泄洪能力不足時的處理方法

對于泄洪能力不足的舊涵，可以在原涵附近增加一個新涵，來提高泄洪能力?；蛘甙雅f涵的進(jìn)口做成抬高式的進(jìn)口，把原來的無壓力式涵洞變?yōu)閴毫?，也可以提高泄洪能力，但要注意做好防水措施。對于可以加固利用橋梁，泄洪能力不足時也可考慮在橋位附近新建一個涵洞，起一種分洪作用，但這種方法一定要注意新建分洪涵洞的基礎(chǔ)埋置深度、砌體強(qiáng)度及耐久性。

參考文獻(xiàn)

[1] JTJ041-2000，公路橋涵施工規(guī)范[S].

[2] 邵旭東.橋梁工程[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002.