秦治云

摘 要: 分析了影响城市桥梁稳固的原因及病害,介绍了对城市桥梁一般病害进行维修加固的方法,并结合具体工程实例进行了说明,这对桥梁的养护维修、加固及技术改造,具有十分重要的意义。

关键词: 城市桥梁;一般病害;维修;加固

中图分类号: TU7

1 引言

城市桥梁是指城市范围内连接或者跨越城市道路的,供车辆、行人通行的桥梁以及高架道路。随着我国经济的腾飞和城市交通事业的快速发展,一些城市桥梁特别是20世纪70、80年代以前修建的桥梁的设计荷载等级已不能满

足要求,而且由于使用年限较长,大多数老桥均存在一些病害。加强桥梁的日常管理,对旧桥进行维修加固,从而提高旧桥的承载能力,确保城市交通的安全是目前乃至今后面临的主要任务。

2 影响城市桥梁稳固的主要原因及病害

2.1 桥梁设计的原因

一些旧桥尤其是20世纪70、80年代的桥梁设计标准低,导致桥梁与运输之间的矛盾日益突出。一方面,设计荷载越来越大:随着桥梁设计规范的不断发展,城市桥梁的设计荷载已由汽车-6级、汽车-8级、汽车-13级发展到城-A级、城-B级,并呈继续增大的趋势;另一方面,通行能力不足:如桥面宽度不足,桥梁平面线形、纵断面线形标准太低,桥上通车净空或桥下通车净空不足。

2.2 桥梁施工存在着缺陷

大多数桥梁施工时因为勘测不够到位,造成桥梁施工不知基底地质、不知基础深度、不知隐蔽部分的尺寸。同时,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,影响到了桥梁的安全。

2.3 超负荷使用

随着经济的发展,交通量不断增大,重型车辆增加及超载现象严重,特别是一些城市出入口道路,过境的大型、重型、超载货车进出频繁,桥梁的使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。而市区内的桥梁,特别是建设年代较早的桥梁,不得不采取相关的交通管制措施,以禁止超载车辆的行驶。另外桥梁养护维修及加固措施不当等方面的原因,也会影响桥梁的质量和稳固性。

3 对城市桥梁一般病害维修加固的常用方法

(1)塞缝灌浆。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。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。

(2)桥梁下部结构加固。桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载的土压力作用,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,采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

(3)桥梁基础加固。防治桥台基础冲刷:对于跨径较小的桥梁,由于河水改道,洪水直接冲刷桥台基础,导致基础冲空甚至掉脚,可采取在桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固,铺砌厚度为30cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。对于桥梁上游河床变迁、水流改道,洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁,采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物,将河水导入主河道。

(4)桥面铺装层的加固。桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥,容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性;对于石拱桥,由于桥面雨水下渗,加大了拱填料的含水量,使拱圈出现渗水现象等;同时由于桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生振动,对桥梁产生不利影响,同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况,采用不同的加固方法:对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案;而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。

(5)附属设施的加固。对桥头搭板、伸缩缝、栏杆等附属设施损坏的,一般采取更换的方法。

4 工程实例

2007年-2008年,合肥市实施了一环路综合畅通工程。合肥市一环路建成于20世纪90年代中期,现况道路性质为城市主干路,承担着大量的城市集散交通及分流穿越市中心交通的作用。该道路上分布有多座跨河桥梁,因存在不同程度的病害,均 进行了维修加固。现将其中的合作化路桥的维修加固情况介绍如下。

合作化路桥位于西一环路上,跨越南淝河,属于Ⅱ类养护的城市桥梁。桥梁跨径为2×20m,桥梁上部结构为普通钢筋混凝土铰接T梁,下部为桩柱式桥墩,桥梁设计荷载为汽-20级。合作化路桥桥梁检测结果为:(1)上部结构。主梁间横向联系偏弱,铰缝损坏,混凝土剥落,钢筋锈蚀;相邻T梁间横隔板错位、断裂,混凝土剥落,局部箍筋外露,钢筋锈蚀;主梁翼板底混凝土锈胀、剥落,钢筋锈蚀。(2)下部结构。盖梁局部混凝土锈胀、露筋;桥台台帽局部开裂、渗水,裂缝宽度0.2mm-0.3mm;桥台护坡局部坍塌。(3)附属设施。桥头搭板被破坏,伸缩缝内杂物堵塞且漏水,栏杆锈蚀。

根据检测单位检测结果,合作化路桥桥梁状况指数BCI=72,评定结果为C级,桥梁处于合格状态,应进行专项检测后保养、小修。针对检测结果,采取了以下维修加固措施:(1)主梁增加桥面板整体化层,提高梁高及桥梁整体刚度。(2)通过横隔板、腹板植筋及加大横梁截面等措施增加主梁间横向联系。(3)用环氧砂浆修补主梁及盖梁破损部位,封闭主梁及桥台裂缝。(4)更换桥头搭板、伸缩缝、栏杆。(5)重新施工桥台护坡。维修施工方案为:拆除桥面铺装及栏杆——主梁顶面植筋——清理桥面——绑扎桥面双层钢筋网——涂刷界面剂——浇筑C40桥面混凝土——横隔板范围内桥下架设施工支架——腹板及横隔板植筋——绑扎横梁钢筋网——浇筑横梁混凝土——施工防水层——施工栏杆——施工桥面铺装及桥面伸缩缝——封闭主梁及桥台裂缝——修补主梁及桥台破损部位——施工桥台护坡。

该桥于2008年5月开始维修加固施工,2008年9月与西——环路——起竣工通车,根据通车使用情况,维修加固效果良好。

5 结语

加强城市桥梁的管理,并进行及时的维修和加固,使桥梁处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是城市桥梁管理部门的一项主要任务。城市桥梁的维修加固工作具有工期短、要求高、工程量小、前期工作量大等特点。在具体管理中,对于城市出入口道路等经常通行重型车辆路段上的桥梁应进行重点检查和管理,收集原始档案材料,掌握其动态;对于市区内的桥梁,不能因为交通荷载较小而忽视了对一般病害的及时处治。我国新建桥梁技术发展较快,但桥梁特别是城市桥梁的养护维修加固技术的发展相对滞后。因此,进一步加强对桥梁的养护维

修、加固及技术改造的研究及其工程应用具有十分重要的意义。

参考文献

[1]@ 谌润水,胡钊芳,帅长斌.公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社,2002.

[3]@张树仁,王宗林.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社,2006.

[4]@张俊平,周建宾.桥梁检测与维修加固[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5]朱扬,廖江山.桥梁维修加固方法综述[J].山西建筑,2008,34(7):339340.