《公路旧桥的加固与管理》由会员分享,可在线阅读,更多相关《公路旧桥的加固与管理(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、p1EanqFDPw聞創沟燴公路旧桥的加固与管理摘要:随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于历史的种种原因,如建桥当时的资金紧缺,设计荷载及泄洪标准偏低,技术力量的缺乏,设计、施工管理的粗放,设计、施工技术水平较低和设备、手段、材料的落后,以致在设计上或多或少存在考虑不周的缺点,施工也留下大小不同的缺陷。根据近年对超限运输桥梁及大中型桥梁的加固实践,下面介绍公路旧桥各组成部分的加固方法,并对桥梁的管理提出建议。关键词:旧桥 加固管理前言:随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各
2、级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。当时社会发展较缓,缺乏前瞻和预见,桥梁投入运营使用之后,运营管理的长期滞后,管养制度建设和队伍建设长期被忽视,管养费用被挤占、挪用,运营车辆长期普遍超载和严重超载未得遏制,桥梁的技术状态未得到及时、细致的观测掌握。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下,使得为数众多的农用、公路及城市桥梁,发生了各种大大小小的病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路
3、基等,已经破坏了桥梁的正常良好状态。这种不良状态,除将大大缩短桥梁的使用寿命之外,有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥,成了政府、管理部门和人民群众关注、耽心的大事。 b5E2RGbCAP 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧。这些桥梁具有荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析,大多数桥梁是三不知: 1不知基底地质; 2不知基础深度; 3不知隐蔽部分的尺寸。从桥梁技术状况分析,由于河床屡遭洪水冲刷,河床底部加深,桥梁墩台基础外露、冲空,产生不均匀沉降,导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂,有的甚至出现开合现象;有的桥梁由于桥台较高,受行车及台后土压力的作用,桥台出现开裂、凸肚等病害;桥面混凝土铺
4、装层由于使用时间长加之重车作用,导致开裂、剥落等病害。按桥梁技术状况来评定大多属三类桥梁。鐺險爱氇谴净祸測樅。随着国民经济的发展和重点工程的建设,目前公路桥梁所承受的负荷有3个特点: 1交通量不断增大; 2重型车辆增加及超载现象严重; 3超限运输的出现和增加。按现在桥梁和运输状况,桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。 DXDiTa9E3d 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東。旧桥加固,提高旧桥的承载能力,确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。自 1989年以来,我单位多次完成超限运输旧桥加固及大中型危桥的维修加固监理工作,在公路旧桥加固和管理方面取得一些经验,本文按桥梁的组成部分
5、介绍桥梁的加固方法。 RTCrpUDGiT 酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯。1、旧桥上部结构加固技术1.1、桥面补强层加固法1 / 7在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。 5PCzVD7HxA 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤。1.2、增大截面和配筋加固法当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法,这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗弯强度,从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥及拱桥拱肋的加固。jL
6、BHrnAILg謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂。1.3、锚喷砼加固法借助高速喷射机械,将新砼混合料连续的喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,凝结硬化面形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。xHAQX74J0X 厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔。1.4、粘贴钢板加固法当交通量增加,主梁出现承载力不足或出现严重腐蚀的情况时,梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,达到提高梁的承载力的目的。这种加固方法的特点是:LDAYtRyKfE 茕桢广鳓鯡选块网羈泪
7、镀齐鈞。1.4.1、需要破坏被加固的原结构尺寸;1.4.2、工工艺简单,施工质量较容易控制;1.4.3、施工工期短。1.5、增设纵梁加固法在墩台地基安全性能好,并具有足够承载力的情况下,可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁,新梁与旧梁相连接,共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原有梁中所受荷载得以减少,由此使加固后的桥梁承载力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时,则兼有加宽作用。Zzz6ZB2Ltk 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾。为保证新旧砼能够共同作用,必须注意做好新旧梁之间的横向连接。1.6、拱圈增设套拱加固法在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上
8、,浇注或锚喷混凝土新拱圈,外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。 dvzfvkwMI1 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉。2、旧桥下部结构加固技术2.1、扩大基础加固法此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或砼刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。rqyn14ZNXI 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅。2.2、增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层时,墩台发生沉陷;对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是:在桩式基础的周围2 / 7y6v3ALoS89 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱补加钻孔桩等,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定性。EmxvxOtOco
9、渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞。2.3、钢筋砼套箍或护套加固法当桥梁墩台由于基础埋深不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩台开裂时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。 SixE2yXPq5 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴。2.4、桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。6ewMyirQFL 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无。2.5、墩台拓宽加固法利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便安装的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。 kavU42VRUs 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉。3
10、、旧桥加固的常用方法3.1、塞缝灌浆是一种综合普用的方法。塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原来状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、
11、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。塞缝灌浆的通常做法是:先用 1 1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约 68mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为 0.61.0m,缝小处孔距为 0.40.6m.待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于 0.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为 0.25 0.30m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,用得比较普遍,通
12、过试载及使用观察,效果较好。釣。3.2、上部结构加固上部结构加固改建在调查研究旧桥的基础上,经过技术、经济比较,采用充分利用原桥进行拼宽,利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法,使其满足超限运输要求。 M2ub6vSTnP 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯。3.2.1、拼宽原桥对验算不能满足超限运输要求的旧桥,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁,以确保超限运输安全。0YujCfmUCw買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻。3 / 7如三那线 K186+325处的龙亩沟桥为一孔石拱桥。右边部分于 1940年修建,净跨9.2m,宽 6.4m;左边部分于 1966年拼宽修建,净跨 8.0m,宽
13、 2.5m.经验算左边部分能够满足超重车通行,加固方案为在左边紧靠 1966年修建的石拱桥拼宽 3.4m ,使其共同受力,供超限车辆通过。设计应考虑与原桥协调,则拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与1966年拼宽的石拱桥相同,荷载按超重车考虑。eUts8ZQVRd 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦。3.2.2、利用原桥台改拱式结构为板式结构对于小跨径石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降,致使拱圈开裂,降低承载能力,可采用此办法。 sQsAEJkW5T 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针。如三那线 K206+398处瓦窑桥,为一孔 5m,矢跨比为 1/4的石拱桥,拱圈厚 0.4
14、m ,拱上填土高度为 0.2m,由于基础发生不均匀沉降,致使拱顶关门石下落 1cm ,两端头子石开裂。在确定加固方案时,考虑到拱上填土较薄,不能满足拱上加板的要求,因此采取拆除桥面铺装、石拱圈,并将原桥台起拱线以上部分的填土、侧墙拆除,然后加高桥台至设计标高,按超限荷载设计钢筋混凝土预制板的加固方法。如果拱上填土高度能满足加钢筋混凝土板的要求,可不拆除石拱圈,钢筋混凝土预制板的板底距拱顶的净距要求不小于5cm.我们采用此方法加固了 14道石拱涵。 GMsIasNXkA 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬缩。采用以上两种方法加固的桥涵,通过试载及重车通行,经观察加固效果较好。3.3、旧桥下部结构加固桥台特
15、别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、凸肚,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小,水流不大的石拱桥,我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。由于桥台太高,且位于长距离的高路堤纵坡上(桥面纵坡达5.5%),在行车和土压力的共同作用下,使两岸桥台和靠那发岸拱脚开裂。TIrRGchYzg 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝摈。3.3.1、采用钢筋混凝土框架加固桥台。设计的基本假设:鉴于尚在维持正常的交通运输的桥,台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担,框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中,取消了钢筋混凝土立柱,仅在桥台上凿出牛腿的位置,将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架,这不仅减少了工作量,而且施工