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浅析公路旧桥加固与管理的方法

2017-04-15梅菊仙

福建质量管理 2017年21期
关键词:桥台环氧树脂桥面

梅菊仙

(常德市城市桥梁管理处 湖南 常德 415000)

浅析公路旧桥加固与管理的方法

梅菊仙

(常德市城市桥梁管理处 湖南 常德 415000)

本文围绕国内公路旧桥管理、管理方法展开了具体分析,以期为同行提供参考。

道路桥梁;改造;加固

前言

公路旧桥一般均存在等级低、使用年限长等特点,从技术资料上来看,可归纳为以下“三不知”:不知基底地质、基础深度以及隐蔽部分尺寸;从技术状况分析来看,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;有的因为桥台偏高,在行车、台后土压力影响下,产生开裂、凸肚问题;部分桥面的混凝土铺装层,经由长时间的使用,在重车作用下出现剥落、开裂等问题,以桥梁技术状况来评定多数可归为三类桥梁。根据我国经济发展与基础设施建设现状来看,公路桥梁面临以下情况:交通量持续增大、重型车辆增多、超限运输增加。根据桥梁与运输情况,桥梁承载能力、通行车辆荷载存在矛盾,由此做好旧桥加固工作,是保证交通运输安全的重要措施之一。本文按桥梁的组成部分介绍桥梁的加固方法。

一、塞缝灌浆

塞缝灌浆是将一定比例的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆混合,使用喷浆机将其压入结构物的缝隙中,实现填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的效果。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、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6~8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.6~1.0 m,缝小处孔距0.4~0.6m。直至勾缝砂浆达一定强度,做好灌浆工作。钢筋砼梁裂缝较小,以环氧树脂进行勾缝,宽度>0.2mm的裂缝均留孔灌浆,孔距0.25~0.30m,方法参考水泥浆灌注。公路旧桥加固处理中,塞缝灌浆属于是一种综合处治方法,在各个工程项目中得到了较为广泛的应用,经由试载、使用观察显示效果良好。

二、上部结构改建

在对旧桥进行调查研究的基础上,通过技术经济对此,在原桥基础上展开拼宽处理,将桥梁由拱式改为板式,从而满足超限运输要求。

(一)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。

(二)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。

(三)旧桥下部结构加固

桥台特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。

(四)旧桥基础加固

桥梁基础特别是天然地基上的浅基础,由于埋置深度较浅,易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道,导致桥台基础冲空,引道被毁。桥梁地基局部软弱,致使桥台发生不均匀沉降,引起桥台开裂等。针对以上病害,我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌,上游河床设置丁坝,打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。

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30 cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。采用该法共加固桥涵8座。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。

(五)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,加大了拱上填料的含水量,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,使桥梁产生震动,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。

(六)公路旧桥的管理

加强公路旧桥的管理,并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是公路管理部门的一项主要任务。旧桥超限运输管理存在工程量小、工期短以及要求高等特点,通常情况下公路超限运输为国家、省重点工程服务,主要经验总结如下:

(1)经常过大件路段、桥梁,需做好重点检查、管理工作,收集好相关的原始档案材料,持续掌握桥梁运营动态;

(2)施工中抓重点、抓难点,做好工程管理工作;

(3)在加固工程作业中,需做好原始资料收集、整理工作,为其他类似加固工程的开展积累经验;

(4)调动基层单位的积极性,处理好“责、权、利”三者关系。

七、结束语

笔者认为公路旧桥维修加固也应归属在桥梁工程范畴内,严禁存在“重建轻养”的情况,旧桥加固比新建更难,其往往缺乏现成规范、无可供使用的标准图,同时各种桥梁病害错综复杂,病害原因往往难以确定,由此必须充分重视公路旧桥管理,加大资金支持,确保其处于良好的工作状态,实现公路的安全运输。

现阶段,资金是制约旧桥加固的重要因素,我国普遍存在养路资金较为紧缺的情况,由此投入在旧桥加固方面的资金十分有限,对此提出以下建议逐步解决资金问题:(1)公路局加大大、中型桥梁加固方面投入,属于危桥的小桥也纳入此范围,由此集中解决危桥,保证交通安全;(2)桥梁小修保养,可纳入公路小修保养议标,实施养路工程费制后,把各段管养桥梁直接编进小修保养工程量清单,对站(所)无法承担项目安排段工程队进行施工,由总段负责检查、考核等工作。

梅菊仙(1969-),女,大专,二级技师,主要从事工程技术管理工作。

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