公路危橋加固技術(shù)與探索
2013-04-01 來(lái)源:筑龍網(wǎng)
隨著時(shí)間的推移,在受自然災(zāi)害及外界行車荷載的長(zhǎng)期重復(fù)作用下,部分公路橋梁將成為危橋,都會(huì)因各種原因不同程度地存在缺陷、病害需要加固和改造。盂縣境內(nèi)干線公路從1994年修建的公路橋梁,在長(zhǎng)期受大噸位車輛的重復(fù)作用下,截止2007年年底,先后出現(xiàn)的危橋加固有24座,1 869延米,危橋改造任務(wù)十分繁重,全部改造的思想既不現(xiàn)實(shí),也不科學(xué),更不可能。先后針對(duì)不同橋型、不同的加固技術(shù)和方法,探討完成了多項(xiàng)危橋加固改造方面的技術(shù)研究,取得了顯著的社會(huì)效果。下面簡(jiǎn)要介紹盂縣公路管理段在公路危橋加固技術(shù)方面的一些技術(shù)探索和實(shí)橋情況。

  1、近年來(lái)探討的一些危橋加固技術(shù)介紹

  1)盂縣段于1996年完成“鋼筋混凝土蛋殼襯砌加固技術(shù)的探討”,在不中斷交通的情況下,利用原橋,采用鋼筋混凝土蛋殼襯砌加固與舊橋很好地結(jié)合提高承載能力的加固方法。該項(xiàng)技術(shù)后來(lái)多次被省內(nèi)外引用。

  2)1998年-2004年探索完成“臺(tái)背注漿及地基注漿鋼筋混凝土箍套加固危橋的研究”,這種加固方案施工方便,不中斷交通,便于施工,從而可以省去拆除舊橋并利用舊橋,節(jié)約投資,提高橋梁及地基的承載力,在盂縣段多座橋梁中得到了應(yīng)用。

  3)2006年完成了T梁采用體外預(yù)應(yīng)力加固提載梁式橋的探索研究,并同時(shí)采用錨噴技術(shù),解決了體外預(yù)應(yīng)力索銹蝕和受溫度變化失效的技術(shù)難題。

  2、典型橋梁的加固方案介紹

  2.1 石陽(yáng)線南河灣橋(鋼筋混凝土蛋殼襯砌法)

  2.1.1 橋梁設(shè)計(jì)概況

  南河灣橋是通往晉盂外運(yùn)公路上的一座中橋,1972年9月竣工通車。大橋設(shè)計(jì)荷載為汽一15,掛一80,橋面凈寬為凈9 1TI+2×0.25 1TI。上部構(gòu)造為3孔13 m(矢跨比1/3)的混凝土拱。下部構(gòu)造為重力式實(shí)體橋墩和u形橋臺(tái)。除盂縣臺(tái)奠基于密實(shí)卵石層以外,其余墩臺(tái)均建于千枚巖基巖上。

  2.1.2 南河灣中橋病害狀況

  1)主拱圈裂縫。

  a.陽(yáng)泉方向第三跨主拱圈自左起2 Ii"1拱頂縱向裂縫貫通整個(gè)拱圈延伸至陽(yáng)泉臺(tái)帽及臺(tái)身3 ITI范圍,并且拱頂有橫向裂縫兩道貫通一直延伸至右側(cè)拱圈。b.右起第二跨主拱圈自左起4 m拱頂有橫向裂縫一道貫通一直延伸至右側(cè)拱圈。c.右起第一跨主拱圈自右起1 m拱頂有縱向裂縫一道貫通一直延伸至盂縣臺(tái)臺(tái)身2 ITI范圍,縫寬達(dá)15 CII1。

  2)橋面變形及破碎。

  橋面縱向變形已呈波浪形,但高差尚不是很大。而橋面龜裂嚴(yán)重,且集中在1,2,3孔的左側(cè)橋面上。

  3)墩臺(tái)身裂縫。

  0號(hào)臺(tái)、3號(hào)臺(tái)及2號(hào)橋墩上均存在豎向裂縫,自臺(tái)帽一直延伸至墩臺(tái)身下部。

  2.1.3 南河灣橋加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

  1)主拱圈及橋墩臺(tái)基礎(chǔ)加固。為與原橋結(jié)合,自基礎(chǔ)開挖,全部采用鋼筋混凝土錨桿與原橋的相應(yīng)部位連接,采用50 cm厚截面尺寸對(duì)全橋進(jìn)行鋼筋混凝土襯砌,基礎(chǔ)部分也用鋼筋混凝土橫向聯(lián)系。其設(shè)計(jì)圖如圖1所示。


  

  2)橋面。原橋面缺乏穩(wěn)定而堅(jiān)實(shí)的基層,整體性差,有必要將原橋面徹底清除,并挖除部分砂礫墊層(如是非砂礫填料,必須挖除,換上砂礫填料,夯實(shí)),再加鋪水泥穩(wěn)定砂礫基層,厚25 cm,其上鋪筑(4+6)cm厚瀝青混凝土橋面,增設(shè)橋面泄水孔。

  2.1.4 加固后承載能力評(píng)定

  1)在汽一20主要組合荷載,掛一1o0附加組合荷載和特掛一120附加組合荷載作用下,預(yù)測(cè)各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力,變形和裂縫寬度均滿足規(guī)范規(guī)定的容許限值,因此本橋能承受汽一20,掛一100,達(dá)到原有設(shè)討‘標(biāo)準(zhǔn)要求。

  2)本橋采用鋼筋混凝土蛋殼補(bǔ)強(qiáng)提高舊橋承載能力達(dá)到預(yù)期效果。

  3)本橋由于未能中斷交通,橋面采用半幅通車,晝夜搶修,很難保證基層的養(yǎng)護(hù)成型,鋪筑后的橋面平整度差,密實(shí)度不大,建議加鋪防水層,改善橋面的滲水能力。

  2.2 滴水崖橋加固(臺(tái)背基礎(chǔ)注漿鋼筋混凝土箍套加固法)

  2.2.1 滴水崖橋概況

  該橋位于石陽(yáng)線214省道上,修建于1993年,該橋?yàn)?—16 nl雙曲拱橋,全長(zhǎng)67.54 m,下部構(gòu)造均為重力式墩臺(tái)、錐坡。設(shè)計(jì)荷載為汽一20、掛一100,橋面凈寬為凈一9+2×0.5 m人行道。該橋通過(guò)的交通量較大,由于長(zhǎng)期受大噸位、大交通流量的超限車輛的長(zhǎng)期趨壓作用,該橋0號(hào)臺(tái)、3號(hào)臺(tái)自臺(tái)帽一直延伸至下部基礎(chǔ),兩個(gè)橋臺(tái)的左側(cè)墻均有豎向裂縫各2道,縫寬超過(guò)15 mm,一直延伸至前墻,橋面臺(tái)背沉陷,局部龜裂嚴(yán)重、橋面未設(shè)置泄水孔。

  2.2.2 滴水崖橋加固方案

  方案一:拆除重建;方案二:臺(tái)背及基礎(chǔ)注漿,采用鋼筋混凝土箍套加固橋臺(tái),采用錨桿橫向連接,槽鋼外采用5cm厚混凝土保護(hù)層,增設(shè)橋面泄水孔。兩者比較,選方案二,既不中斷交通,又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,方案可行。

  2.2.3 加固后試驗(yàn)結(jié)論

  加固后,通過(guò)鉆芯取樣,注漿后,效果顯著,可見加固后橋梁提高了承載能力。

  2.2.4 大橋加固效果評(píng)價(jià)

  滴水崖橋采用鋼筋混凝土箍套及注漿加固是行之有效的,達(dá)到了預(yù)期的目的和效果。此法在以后的危橋加固中已經(jīng)多次使用,它具有施工設(shè)備簡(jiǎn)單施工操作容易、施工速度快和在施工過(guò)程中基本不中斷交通等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,為類似橋梁的加固改造提供了一種十分有效的好途徑。該橋加固后營(yíng)運(yùn)至今,經(jīng)跟蹤觀察使用情況良好。

  2.3 秀水大橋(體外預(yù)應(yīng)力直索加錨噴法、T形梁橋)

  1)秀水大橋采用先以體外預(yù)應(yīng)力加固T梁,后用錨噴混凝土使預(yù)應(yīng)力鋼束與梁體粘合的加固方法,是行之有效的,達(dá)到了預(yù)期的目的和效果。此法在國(guó)內(nèi)已經(jīng)多次使用,它不僅使梁的抗彎、抗剪強(qiáng)度及剛度得以增大,且能有效地防止預(yù)應(yīng)力鋼柬因暴露在大氣中而引起銹蝕,也使其不直接受大氣溫度影響,既可使預(yù)應(yīng)力鋼束工作安全可靠,又減少了今后養(yǎng)護(hù)工作和費(fèi)用。該方法具有施工設(shè)備簡(jiǎn)單、施工操作容易、施工速度快和在施工過(guò)程中基本不中斷交通等優(yōu)點(diǎn)。

  2)浮動(dòng)式工作平臺(tái)對(duì)加固梁橋是一種很經(jīng)濟(jì)的方法,本身安裝拆散均簡(jiǎn)單,使用穩(wěn)定安全。值得在橋下常年有水且不很高的梁橋加固時(shí)采用。

  3)該橋加固工藝簡(jiǎn)單,施工方便,設(shè)備少,加固費(fèi)用僅85萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

  4)不同的橋梁具備不同的特點(diǎn),但同類型的橋梁有著相同的特性,其加固方法可以借鑒,但也要具體問(wèn)題具體分析,巧妙地利用其特性,則許多難點(diǎn)就可迎刃而解。

  5)該橋加固后營(yíng)運(yùn)至今,經(jīng)跟蹤觀察使用情況良好。
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