淺析公路舊橋加固與管理的方法

梅菊仙

(常德市城市橋梁管理處 湖南 常德 415000)

淺析公路舊橋加固與管理的方法

梅菊仙

(常德市城市橋梁管理處 湖南 常德 415000)

本文圍繞國(guó)內(nèi)公路舊橋管理、管理方法展開(kāi)了具體分析，以期為同行提供參考。

道路橋梁；改造；加固

前言

公路舊橋一般均存在等級(jí)低、使用年限長(zhǎng)等特點(diǎn)，從技術(shù)資料上來(lái)看，可歸納為以下“三不知”：不知基底地質(zhì)、基礎(chǔ)深度以及隱蔽部分尺寸；從技術(shù)狀況分析來(lái)看，由于河床屢遭洪水沖刷，河床底部加深，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、沖空，產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂，有的甚至出現(xiàn)開(kāi)合現(xiàn)象；有的因?yàn)闃蚺_(tái)偏高，在行車、臺(tái)后土壓力影響下，產(chǎn)生開(kāi)裂、凸肚問(wèn)題；部分橋面的混凝土鋪裝層，經(jīng)由長(zhǎng)時(shí)間的使用，在重車作用下出現(xiàn)剝落、開(kāi)裂等問(wèn)題，以橋梁技術(shù)狀況來(lái)評(píng)定多數(shù)可歸為三類橋梁。根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，公路橋梁面臨以下情況：交通量持續(xù)增大、重型車輛增多、超限運(yùn)輸增加。根據(jù)橋梁與運(yùn)輸情況，橋梁承載能力、通行車輛荷載存在矛盾，由此做好舊橋加固工作，是保證交通運(yùn)輸安全的重要措施之一。本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。

一、塞縫灌漿

塞縫灌漿是將一定比例的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹(shù)脂(砂)漿混合，使用噴漿機(jī)將其壓入結(jié)構(gòu)物的縫隙中，實(shí)現(xiàn)填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的效果。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(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)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(fù)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(shù)脂漿、環(huán)氧樹(shù)脂、砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫，由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂，采用水泥(砂)漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹(shù)脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)性好；環(huán)氧樹(shù)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(shí)須預(yù)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0.6～1.0 m，縫小處孔距0.4～0.6m。直至勾縫砂漿達(dá)一定強(qiáng)度，做好灌漿工作。鋼筋砼梁裂縫較小，以環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行勾縫，寬度>0.2mm的裂縫均留孔灌漿，孔距0.25～0.30m，方法參考水泥漿灌注。公路舊橋加固處理中，塞縫灌漿屬于是一種綜合處治方法，在各個(gè)工程項(xiàng)目中得到了較為廣泛的應(yīng)用，經(jīng)由試載、使用觀察顯示效果良好。

二、上部結(jié)構(gòu)改建

在對(duì)舊橋進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)此，在原橋基礎(chǔ)上展開(kāi)拼寬處理，將橋梁由拱式改為板式，從而滿足超限運(yùn)輸要求。

(一)拼寬原橋

對(duì)驗(yàn)算不能滿足超限運(yùn)輸要求的舊橋，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，按實(shí)際通過(guò)的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁，以確保超限運(yùn)輸安全。

(二)利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)

對(duì)于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降，致使拱圈開(kāi)裂，降低承載能力，可采用此辦法。

(三)舊橋下部結(jié)構(gòu)加固

橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái)，受行車荷載和土壓力作用，常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚，翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)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(jìn)行加固。

(四)舊橋基礎(chǔ)加固

橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，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(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害，我們采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。

對(duì)于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號(hào)片石混凝土的方法進(jìn)行加固，鋪砌厚度為30 cm，鋪砌兩端設(shè)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(duì)于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導(dǎo)入主河道。

(五)橋面鋪裝層的加固

橋面鋪裝層開(kāi)裂或剝離等病害，對(duì)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(duì)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(shí)由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時(shí)，使橋梁產(chǎn)生震動(dòng)，對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響，同時(shí)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(duì)于使用年限長(zhǎng)、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對(duì)于病害較輕，使用年限短，且混凝土強(qiáng)度仍符合設(shè)計(jì)要求的則先處治病害，在不降低設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。

(六)公路舊橋的管理

加強(qiáng)公路舊橋的管理，并進(jìn)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(xiàng)主要任務(wù)。舊橋超限運(yùn)輸管理存在工程量小、工期短以及要求高等特點(diǎn)，通常情況下公路超限運(yùn)輸為國(guó)家、省重點(diǎn)工程服務(wù)，主要經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：

(1)經(jīng)常過(guò)大件路段、橋梁，需做好重點(diǎn)檢查、管理工作，收集好相關(guān)的原始檔案材料，持續(xù)掌握橋梁運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)；

(2)施工中抓重點(diǎn)、抓難點(diǎn)，做好工程管理工作；

(3)在加固工程作業(yè)中，需做好原始資料收集、整理工作，為其他類似加固工程的開(kāi)展積累經(jīng)驗(yàn)；

(4)調(diào)動(dòng)基層單位的積極性，處理好“責(zé)、權(quán)、利”三者關(guān)系。

七、結(jié)束語(yǔ)

筆者認(rèn)為公路舊橋維修加固也應(yīng)歸屬在橋梁工程范疇內(nèi)，嚴(yán)禁存在“重建輕養(yǎng)”的情況，舊橋加固比新建更難，其往往缺乏現(xiàn)成規(guī)范、無(wú)可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖，同時(shí)各種橋梁病害錯(cuò)綜復(fù)雜，病害原因往往難以確定，由此必須充分重視公路舊橋管理，加大資金支持，確保其處于良好的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)公路的安全運(yùn)輸。

現(xiàn)階段，資金是制約舊橋加固的重要因素，我國(guó)普遍存在養(yǎng)路資金較為緊缺的情況，由此投入在舊橋加固方面的資金十分有限，對(duì)此提出以下建議逐步解決資金問(wèn)題：(1)公路局加大大、中型橋梁加固方面投入，屬于危橋的小橋也納入此范圍，由此集中解決危橋，保證交通安全；(2)橋梁小修保養(yǎng)，可納入公路小修保養(yǎng)議標(biāo)，實(shí)施養(yǎng)路工程費(fèi)制后，把各段管養(yǎng)橋梁直接編進(jìn)小修保養(yǎng)工程量清單，對(duì)站(所)無(wú)法承擔(dān)項(xiàng)目安排段工程隊(duì)進(jìn)行施工，由總段負(fù)責(zé)檢查、考核等工作。

梅菊仙(1969-)，女，大專，二級(jí)技師，主要從事工程技術(shù)管理工作。