地方公路舊橋加固及管理淺析

  摘要:針對地方公路中存在的大量危舊橋,闡述了這些舊橋的主要特點,并根據(jù)橋梁組成部分提出了切實有效的加固方法,對這些橋梁的管理提出了必要的建議。

  關(guān)鍵字:地方,舊橋,加固,管理  

  近幾年我國地方公路得到了極大的發(fā)展,其作為連接區(qū)域交通的主體,在交通運輸中所占地位越來越重。這些道路上的橋梁與高速公路橋梁相比,存在橋梁年代久遠、設計標準較低、基礎資料不全等問題,以河南省為例,全省共有橋梁38231座,其中全省公路危舊橋達到了18275座,占全部橋梁的47.80%,除國省干線存在426座外,其余橋梁全部在地方公路上。因此對于這些橋梁的加固、管理,其意義和難度要遠遠高于高速公路。

  1地方公路舊橋的主要特點

  公路舊橋具有荷載等級低、使用年限長的特點。從技術(shù)資料分析,大多數(shù)橋梁是三不知:①不知基底地質(zhì);②不知基礎深度;③不知隱蔽部分的尺寸。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,橋梁墩臺基礎外露、沖空,產(chǎn)生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產(chǎn)生附加應力而出現(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,導致開裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來評定大多屬于三類橋梁。

  隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和重點工程的建設,目前公路橋梁所承受的負荷有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。

  2地方公路舊橋加固的主要辦法

  由于地方公路投資相對低于高速公路,而且橋梁修建投資單位比較分散,其橋梁加固也具有自身特點,結(jié)合橋梁組成部分,適合這些橋梁的加固辦法如下。

  2.1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,也很復雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫,其受力截面發(fā)生應力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結(jié)構(gòu)應力增大,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,灌漿分為水泥漿、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1:1水泥砂漿勾縫,勾縫時須預留直徑約6—8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6一1.0m,縫小處孔距為0.4—0.6m。待勾縫砂漿達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o.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為o.25一o.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。

  2.2上部結(jié)構(gòu)改建

  在調(diào)查研究舊橋的基礎上,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較,采用充分利用原橋進行拼寬,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。

  2.2.1拼寬原橋

  對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后,按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁,以確保超限運輸安全。

  2.2.2利用原橋臺改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)

  對于小跨徑石拱橋,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。

  2.3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,水流不大的石拱橋,我們采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。

  2.4舊橋基礎加固

  橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎,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,導致橋臺基礎沖空,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行鋪砌,上游河床設置丁壩,打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。

  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,導致基礎沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。采用該法共加固橋涵8座。對于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺基礎和橋臺引道,導致橋臺基礎沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導入主河道。

  2.5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、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案。而對于病害較輕,使用年限短,且混凝土強度仍符合設計要求的則先處治病害,在不降低設計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。

  3地方公路舊橋的管理

  加強公路舊橋的管理,并進行維修和加固,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。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工程服務。

  (1)對于經(jīng)常過大件的路段,橋梁進行重點檢查和管理,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、權(quán)、利的關(guān)系。

  地方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準圖,橋梁的病害又錯綜復雜,病害原因難以確定,因此,應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。 ?/p>

  參考文獻:

  [1]張勁泉王文濤,橋梁檢測與加固手冊[M],北京:人民交通出版社,2007