淺析舊橋加固中新舊橋的銜接

陳巨龍

摘要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，我國(guó)交通運(yùn)輸需求日益增大，在進(jìn)行道路工程全面建設(shè)的同時(shí)，也存在一些早年間建設(shè)的公路橋梁需要進(jìn)行改造升級(jí)，否則舊有的公路橋梁無(wú)法滿足當(dāng)今交通發(fā)展的新時(shí)期需求，本文分析了舊橋梁拓寬改造中新舊橋銜接遇到的主要技術(shù)問(wèn)題，并分析了幾種常見(jiàn)的銜接技術(shù)。

Abstract： With the improvement of China's economic strength， China's transportation demand is increasing. At the same time as the comprehensive construction of road engineering， there are also some road bridges built in the early years that need to be upgraded. Otherwise， the old road bridges cannot meet the needs of the new era of traffic development. This paper analyzes the main technical problems encountered in the connection of old and new bridges in the expansion of old bridges， and analyzes several common connection techniques.

關(guān)鍵詞：舊橋加固;新舊橋;銜接

Key words： old bridge reinforcement;new and old bridge;connection

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.7+2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）28-0212-02

1? 舊橋加固工藝面臨的技術(shù)問(wèn)題

在實(shí)際的舊有橋梁加固施工過(guò)程中，要達(dá)到加固舊有橋梁的目的，需要對(duì)舊有橋梁進(jìn)行針對(duì)性的增寬加固處理，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員在進(jìn)行加固作業(yè)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：混凝土澆筑問(wèn)題，在橋梁加固工程中進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，橋梁會(huì)發(fā)生一定規(guī)模的收縮與徐變;新建橋體出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，在完成新橋的施工之后，橋梁會(huì)發(fā)生比較明顯的不均勻沉降，如果出現(xiàn)此類(lèi)情況就需要施工人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行排除新橋沉降現(xiàn)象對(duì)新舊橋銜接水平高度差異的影響;橋梁的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，如果在施工過(guò)程中沒(méi)有將新橋的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到與舊橋相一致，將會(huì)很大程度影響到橋梁的具體結(jié)構(gòu)拼接，甚至?xí)绊懶屡f橋受力特性。

2? 新舊橋梁工程銜接處理

2.1 新舊橋結(jié)構(gòu)連接方式

上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)均連接，上部結(jié)構(gòu)與原橋的對(duì)應(yīng)部位橫橋向通過(guò)植筋、澆注接縫方式連接起來(lái)，然后澆注混凝土，使新舊橋梁連成一個(gè)整體，在行車(chē)荷載作用下，共同工作;上部構(gòu)造、下部構(gòu)造均不連接，橋梁加寬部分與原橋的上不構(gòu)造、下部構(gòu)造不連接，新舊構(gòu)造之間安裝變形工作縫，使新舊結(jié)構(gòu)各自自由振動(dòng)，不發(fā)生碰撞;上部構(gòu)造連接、下部構(gòu)造均不連接，此種方式允許新舊橋在縱、橫、豎三個(gè)方向都能有微小變形，且讓其繞縱縫有微小的轉(zhuǎn)角。

2.2 工程缺陷處理和新舊橋梁的銜接方案

一些工程由于缺陷嚴(yán)重，加固的費(fèi)用就比較高，對(duì)于已經(jīng)除銹的鋼筋，再用防水材料封閉，對(duì)于老化較嚴(yán)重的砼進(jìn)行鑿出再澆注新砼，對(duì)變形的支座進(jìn)行更換，對(duì)損壞的板式伸縮縫，鑿除舊伸縮縫，重新施工，更換成毛勒伸縮縫。對(duì)于修補(bǔ)或加固后的部分，已預(yù)制完成的T梁，盡管預(yù)應(yīng)力損失不嚴(yán)重且砼強(qiáng)度基本能滿足設(shè)計(jì)要求，但由于經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕，其性能與新建的T梁存在較大差距，為便于施工組織管理和后期的維護(hù)，在橋跨的橋面鋪裝層加補(bǔ)鋼筋網(wǎng)，并布置觀測(cè)點(diǎn)。

2.3 新舊橋之間的約束與影響

在完成新舊橋梁的銜接工作之后，要注意原有的舊橋?qū)茉O(shè)的新橋有著約束能力。在建設(shè)好新的橋梁之后要將新橋與舊有橋梁進(jìn)行整體連接時(shí)，新橋由于剛剛架設(shè)完成其收縮、徐變才剛剛開(kāi)始，而相較于新橋才剛剛開(kāi)始的收縮、徐變，舊橋已經(jīng)經(jīng)歷完收縮、徐變的過(guò)程。在這種情況下新建橋梁的混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮的情況，而相對(duì)來(lái)說(shuō)舊有橋梁則會(huì)新橋混凝土的收縮量;如若相反的情況，則會(huì)出現(xiàn)舊有橋梁隨著新建橋梁混凝土的收縮被動(dòng)的進(jìn)行收縮。新建橋梁會(huì)對(duì)舊有橋梁產(chǎn)生作用，這是出于新建橋梁會(huì)發(fā)生收縮、徐變的原因所帶來(lái)的影響，新建橋梁會(huì)發(fā)生性變、表面出現(xiàn)開(kāi)裂等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是由于新建橋梁會(huì)沿著橋梁所受到的水平方向的縱向和橫向作用力的原因。另外，新建橋梁出于受到沿垂直方向的縱向和橫向的力的作用而發(fā)生形變，這是因?yàn)樾陆蛄夯A(chǔ)所遭受到的不均勻沉降等因素所帶來(lái)的影響，在進(jìn)行新舊橋的連接工程時(shí)，務(wù)必要認(rèn)真分析新建橋梁與舊有橋梁二者之間所存在的約束，要更好的進(jìn)行新舊橋梁連接工作就需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員處理好縱、橫向變形協(xié)調(diào)關(guān)系。

2.4 上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接

在進(jìn)行新舊橋連接工作時(shí)，可以采取施工中新建橋梁與舊有橋梁上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接的施工方案，這種上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接的施工技術(shù)方案要求基本上來(lái)講其實(shí)還是相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的，該施工方案沒(méi)有很高的施工技術(shù)要求。但在選用上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接施工方案之后，就需要在施工過(guò)程中處理好那些對(duì)橋梁表面鋪裝層具有針對(duì)性的問(wèn)題，處理好橋梁出現(xiàn)的啃邊以及破壞的問(wèn)題，并且還要能夠處理好橋梁縱縫的問(wèn)題，基于此種情況，通用的做法是通過(guò)采用縱向伸縮縫技術(shù)來(lái)完成在針對(duì)新舊橋的具體銜接過(guò)程的施工作業(yè)。在上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接施工方案中的最后階段所采用的縱向伸縮縫技術(shù)來(lái)進(jìn)行新舊橋的連接建設(shè)，此種施工方式可以對(duì)新建橋梁的形變?cè)谡w上呈現(xiàn)一個(gè)逐漸走向平穩(wěn)的狀態(tài)，當(dāng)橋梁整體狀態(tài)趨于平穩(wěn)，此時(shí)的橋梁可能出現(xiàn)的種種不良病害都將會(huì)慢慢減弱，并且上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)接施工方案還可以在某種意義上增強(qiáng)了橋梁表面的摩擦力，為車(chē)輛在不良天氣狀況中能夠更好的運(yùn)行提供了安全保障。

3? 加固原則與加固方法

3.1 橋梁加固原則

在橋梁加固工程建設(shè)過(guò)程中，可以采用的方法多種多樣，具體的加固方法還需要技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)基本情況進(jìn)行技術(shù)分析之后才能確定選取哪一種施工工藝來(lái)進(jìn)行橋梁的加固操作。橋梁加固的加固主體肯定是原有橋梁，因此加固工程的施工方案設(shè)計(jì)都是以原有橋梁作為基礎(chǔ)，要求橋梁加固的施工設(shè)計(jì)方案要以不改變?cè)袠蛄旱慕Y(jié)構(gòu)型式為設(shè)計(jì)前提，再對(duì)原有橋梁的一些重要承受力的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行加固，當(dāng)然具體的加固細(xì)節(jié)還需要根據(jù)不同的橋梁來(lái)進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。橋梁的加固工作設(shè)計(jì)務(wù)必要遵循以下加固施工原則：需要加固的橋梁下部承受力的結(jié)構(gòu)一定要具備足夠的加固潛力;在每一個(gè)工程建設(shè)的時(shí)候都必須要考慮施工的整體經(jīng)濟(jì)性，要本著經(jīng)濟(jì)適用性原則，所設(shè)計(jì)的加固方案應(yīng)優(yōu)先選取那些耗能少、見(jiàn)效快、對(duì)交通狀況影響最小、施工技術(shù)要求上具有豐富經(jīng)驗(yàn)、滿足持久耐用等等各方面的要求;在橋梁加固工程中需要對(duì)橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)的部件進(jìn)行維護(hù)，要及時(shí)修補(bǔ)表面出現(xiàn)裂縫揮著開(kāi)裂的橋梁結(jié)構(gòu)，務(wù)必確保橋梁結(jié)構(gòu)的外表光滑且具有連續(xù)性。在修不增強(qiáng)橋體結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也應(yīng)注重橋體本身加固后的自身重力的影響;橋梁的加固修補(bǔ)不僅僅是要考慮延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，也需要考慮到增強(qiáng)橋梁的觀賞性，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)加強(qiáng)工作主要通過(guò)技術(shù)手段增大橋梁剛度或者修復(fù)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)提高橋梁整體的承載能力與使用壽命。

3.2 橋梁加固方法

3.2.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)加固法

上部結(jié)構(gòu)的剛度、穩(wěn)定性和抗裂性不足以達(dá)到滿足荷載要求的時(shí)候，可以通過(guò)以技術(shù)比較、經(jīng)濟(jì)比較，來(lái)在充分利用原有橋梁的基礎(chǔ)上通過(guò)進(jìn)行拼寬，加大橋梁的梁底面或者側(cè)面的尺寸，以達(dá)到增大橋梁梁體的有效高度和抗彎強(qiáng)度，通過(guò)進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)加固法來(lái)提高橋梁的整體承載能力，使其滿足超限運(yùn)輸要求。

3.2.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)加固法

橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。在橋梁加固改造工程中原有舊橋的下部橋臺(tái)結(jié)構(gòu)尤其是高度很大的橋臺(tái)，在長(zhǎng)期受到車(chē)輛荷載作用與橋面土壓力的作用，就會(huì)出現(xiàn)很多橋體損害，較為常見(jiàn)的橋體損害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚，翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。常見(jiàn)的加固方法有：在墩臺(tái)旁增設(shè)排架，以減輕原有墩臺(tái)載重，墩臺(tái)頂如有損壞，可安裝鋼軌骨架進(jìn)行加固;那些橋梁跨徑較小，橋下水流量略小的石拱橋，通常是選用通過(guò)在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架來(lái)對(duì)橋體進(jìn)行加固;那些由于下部樁基施工不當(dāng)造成樁基縮徑而需要加固的橋梁，普遍通用的施工工藝是將樁體表面的樁體虛浮物清除干凈，在通過(guò)增植鋼筋外抱箍微膨脹混凝土來(lái)達(dá)到加固的目的。

3.3 橋面鋪裝加固法

3.3.1 局部修復(fù)鑿補(bǔ)法

局部修復(fù)是針對(duì)混凝土構(gòu)筑的橋梁表面鋪裝層出現(xiàn)碎裂、脫落或洞穴等現(xiàn)象而使用的方法，在進(jìn)行局部修復(fù)鑿補(bǔ)法的時(shí)候首先需要對(duì)橋梁主體表面鋪裝層有缺陷的碎裂、脫落或洞穴處進(jìn)行表面鑿光，要求要將鋪裝層所有碎裂、脫落或洞穴的地方都進(jìn)行鑿除，最好先將修補(bǔ)孔潤(rùn)濕，再用水泥混凝土或?yàn)r青混合料修補(bǔ)，以加強(qiáng)新舊混合混凝土之間的粘結(jié)性。采用此類(lèi)方法不僅可以很好地修護(hù)橋梁表面出現(xiàn)的裂縫，還可以彌補(bǔ)橋梁碎裂、脫落或洞穴、剝離等損壞，與此同時(shí)也能夠更好的達(dá)到提升橋梁主體抗彎能力的目的，以此來(lái)改善橋梁主板結(jié)構(gòu)荷載的分布情況，以此來(lái)增強(qiáng)橋梁的強(qiáng)度與承載能力。

3.3.2 鋼筋網(wǎng)混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固法

橋面鋪裝層已遭到嚴(yán)重?fù)p壞，造成橋梁表面出現(xiàn)凹凸不平的情況，同時(shí)當(dāng)車(chē)輛在橋面通行時(shí)由于震動(dòng)，也會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而再次對(duì)橋面鋪裝層造成損害。此時(shí)可采用全部鑿除、重筑鋪裝層的方法，先將舊橋面鋪裝層鑿去并將舊橋面板鑿低幾厘米，然后焊接或埋設(shè)鋼筋錨，最后安裝用來(lái)加強(qiáng)強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)層鋼筋網(wǎng)，通過(guò)此舉措來(lái)彌補(bǔ)橋體出現(xiàn)的裂縫、剝離等損壞現(xiàn)象，與此同時(shí)還可以增加舊橋梁板的有效高度，提升梁板的抗彎能力，改良鉸結(jié)梁板的荷載橫向散布，以此達(dá)到更深層次的提升橋梁的整體質(zhì)量水平。

3.4 增大截面加固法

在橋梁加固工程中所采用的通過(guò)增大橋體截面來(lái)進(jìn)行橋梁加固的方法也被叫做外包混凝土加固法，此加固方法是通過(guò)增大橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的橫截面面積以及結(jié)構(gòu)配筋比以達(dá)到加固作用的橋梁加固方法。通過(guò)增加橋梁橫截面面積的加固途徑一般采用以下幾種加固方法：其中一種是通過(guò)增加橋梁面板的厚度來(lái)達(dá)到增大橋梁橫截面面積的目的，以此來(lái)加固橋梁;另外一種加固方法是通過(guò)加大加高主梁梁肋的高度和寬度以此來(lái)加大橋梁整體橫截面面積，并完成橋梁加固的技術(shù)要求。通過(guò)增大橋梁橫截面面積的方法來(lái)加固橋梁，此類(lèi)方法具備施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)并且在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與施工經(jīng)驗(yàn)上此類(lèi)方法有著很成熟的知識(shí)依據(jù)，這一類(lèi)加固技術(shù)普遍應(yīng)用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用增大橋體橫截面面積來(lái)加固橋梁的方法之后橋梁的質(zhì)量有了明顯的提高，橋梁剛度也提升了上去，橋體綜合承載能力也取得了更好的效果。不過(guò)還是具備一些微小的缺點(diǎn)，采用增大橋體橫截面面積的加固方法的缺點(diǎn)是需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的濕作業(yè)施工，加固后的建筑物凈空有必定減小。

4? 結(jié)語(yǔ)

橋梁加固和拓寬，根本上是為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。再加上橋梁的加固技術(shù)工藝相較于其他技術(shù)而言要更為繁復(fù)，這就需要對(duì)新時(shí)期的橋梁建設(shè)者提出更為高標(biāo)準(zhǔn)的要求，要求橋梁建設(shè)技術(shù)人員學(xué)百家之長(zhǎng)，取其有用的技術(shù)來(lái)運(yùn)用到橋梁加固施工技術(shù)上來(lái)，這樣不只是提高了橋梁的質(zhì)量也延伸了橋梁的使用年限，并且節(jié)省了國(guó)家資源。因此在進(jìn)行橋梁加固工作之前，務(wù)必要進(jìn)行有著充分科學(xué)依據(jù)的數(shù)據(jù)調(diào)查研究分析，在完成相應(yīng)的橋梁加固經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化設(shè)計(jì)分析之后，在進(jìn)行更為詳細(xì)的加固工作安排，以保證新舊橋的安全穩(wěn)定使用，為國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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