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论公路旧桥的加固与管理

2013-04-16

交通运输研究 2013年13期
关键词:墩台拱圈桥台

陈 峰

(新疆伊犁公路管理局巩留公路分局,新疆 伊犁 835400)

年代比较久远的桥梁的普遍特性就是荷载等级较低。根据相关资料得知,目前大多数桥梁的建设者都已经不知去向,这就造成大多数桥梁的地基地质不明确、基础深度不明确以及桥梁比较隐蔽部位的尺寸不明确,所以一旦桥梁出现问题,就很难快速得到解决。另外,因长年受到河水的冲击,桥梁的墩台基础不断沉降,而且这种沉降是不均匀的,于是导致了桥台以及拱圈出现开裂现象,严重的可能出现开合现象。有些桥梁受到行车以及台后土的压力作用,在桥台上也会出现开裂、凸肚的现象。年代久远的桥梁,其桥面混凝土由于使用时间过长以及载重汽车的重力作用,出现了开裂、脱落的现象。因此,为了增强桥梁的安全性,对于旧桥进行加固十分重要。

1 公路旧桥病害分析

随着使用时间的增长,公路桥梁变成了公路旧桥,在各种因素影响下出现了不同的旧桥病害,主要体现在以下几个方面。

1.1 旧桥主拱圈产生裂缝

产生的裂缝类型主要有:主拱圈的中波处存在纵向裂缝;主拱圈的拱波和拱肋连接处出现裂缝;主拱圈的拱肋出现横向裂缝,多为U形,位于拱顶10m左右范围内;主拱圈的横系梁出现裂缝。

1.2 旧桥主梁产生裂缝、变形

公路旧桥主梁裂缝产生于中间梁柱下方和悬臂梁柱根部上方,而主梁变形产生于整个行车道的翼板位置。主梁变形主要是由于重型机车经过公路桥梁时,受到拉力影响而出现裂缝,但是因为负变矩形位置裂缝产生在上方,导致雨水从裂缝中流入主梁内部,钢筋受到严重锈蚀,混凝土强度有所降低,主梁发生变形。

1.3 旧桥墩台身出现裂缝

公路旧桥的桥墩容易产生竖向裂缝,这表明在公路桥梁施工时,所用的材料以及浇筑混凝土过程中存在缺陷。墩台身裂缝大多数都是初期产生的,随着时间的推移,里面的白色晶体物就会顺着裂缝析出。

1.4 旧桥桥面破碎、变形

公路旧桥桥面容易出现纵向变形病害,多呈现出波浪形,但是高低差并不大。

桥面破碎也是公路旧桥较为严重的病害之一,当墩顶周围出现伸缩性的裂缝时,就会导致桥面出现破碎现象,内部钢筋暴露。

2 旧桥上部结构加固方法分析

2.1 桥面补强层加固法

首先将原来的桥面都凿开并清除,然后在桥梁的梁顶铺上一层钢筋混凝土,这样使得钢筋混凝土层与原来的主桥面结合在一起,可增加主桥梁的使用高度,进一步完善桥梁的荷载承受面,大大增强了桥梁的承载能力。

2.2 增大截面和配筋加固法

如果梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能等多方面存在不足,一般是在桥梁的梁底面或侧面增加尺寸、增配主筋,这样才能增强桥梁的抗弯强度,进而提高其承受压力的能力。这种方法被广泛地应用在桥梁、拱桥以及拱桥拱肋的加固工作中。

2.3 增设纵梁加固法

在墩台地基安全性能好以及墩台的承载能力足够强的情况下,可以根据实际情况采用增设新纵梁的加固法,新梁与旧梁相连接,共同受力,这样就可以使加固后桥梁的承载力和刚度都得到进一步增强。当增加的纵梁处于主梁的一侧或者两侧时,就可以起到加宽的作用。

2.4 粘贴碳纤维加固法

当承载力不足时,梁板桥的主梁会出现较为严重的纵横向裂缝。可采用环氧树脂配制的或专用的粘结材料,将碳纤维粘贴于被加固的表面,使其与结构形成整体,提高梁的承载力。

2.5 拱圈增设套拱加固法

应紧贴原拱圈底面浇筑或锚喷混凝土形成新的拱圈,在外观上达到的效果就是在原拱圈下套做了一个新拱圈。

2.6 加大拱截面加固法

加大拱截面的方法分为从腹面加固和从腹背加固两大类。从腹面加固的前提是拱下有施工条件,在加大拱截面施工时,不需要拆除和重建拱上建筑。从腹背加固不受桥下条件的限制,施工质量易于保证,但是加固的工作量大,中断交通时间长。如果拱上建筑也需改建维修,常选择从腹背加固的方案。

3 旧桥下部结构加固方法分析

3.1 扩大基础加固法

如果桥梁的下部基础承载力不足且埋深太浅,一般在原刚性实体式基础周围浇筑混泥土扩大基础,新旧基础之间可埋设连接钢筋,并将旧基础表面刷洗干净、凿毛,使新老混泥土连接成整体。

3.2 增补桩基加固法

一旦出现桥梁墩台基底下有软卧层时,就会导致墩台发生沉陷,常在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入桩等,扩大原基础,提高基础的承载力。新增加桩的直径、长度及数量需要通过计算确定。

3.3 钢筋砼套箍或护套加固法

当桥梁墩台出现开裂或者有贯通裂缝出现时,一般可以使用钢筋砼围带或者钢箍来加固,但须对钢构件进行防锈处理。对于经常淹没的墩台,不适合采用上述方法进行加固。

3.4 桥台新建辅助挡土墙加固法

桥台台背水平土压力过大会导致桥台倾斜,这类问题的解决方法就是在台背之后加建一面挡墙,可以抵御过大的土压力。

3.5 桥台增设支撑梁、支撑板等加固法

对于单跨的小跨径梁式桥,当桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜和滑移时,可在两桥台基础之间增设钢筋混泥土支撑梁或浆砌片石支撑板,支撑顶面应不高于河床。

3.6 墩台拓宽加固法

利用旧桥基础,加宽墩台上部的盖梁,以便安装桥梁上部结构,增加桥面宽度,但墩台身和基础是不需加固的。

4 公路旧桥的管理措施

如何强化公路旧桥的管理并进行维修和加固,保证桥梁处于正常的工作状态,并且充分发挥旧桥的作用,这是公路管理部门目前面临的一项主要任务。首先应该对桥梁加固的施工技术进行把关,保证旧桥完全按照业主已批准的加固方案进行加固,还要大力监督重点工程、重点部位;其次是要重视加固工程原始资料的收集和整理工作,为今后的加固工程积累丰富的经验;最后是要调动基层单位的工作积极性。一般公路旧桥的维修加固也是桥梁工程的一部分,对于桥梁的问题不能重建轻养,而且旧桥的加固比新建还难,因为还没有出台完善的政策。所以应充分重视公路旧桥的管理工作,政府应该加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保公路运输的安全。

[1]张婷婷,孟庆丽.浅谈旧桥的维修与加固[J].民营科技,2010,(3):172.

[2]马晓明.旧桥的维修与加固[J].民营科技,2011,(7):222.

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