1、1山区危桥加固改建技术探讨摘要:桥梁加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个桥梁结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足其服役功能的要求。本文对于山区公路危桥改造项目旧桥加固方法进行了介绍。 关键词:危桥;加固;技术 Abstract: the bridge reinforcement, in simple terms, is by some measures to make the components and the whole carrying capacity of the bridge structure and its performance was improved,
2、in order to meet the requirements of its service function. In this paper, for mountain roads unsafe bridge reconstruction project bridge reinforcement method are introduced. Key words: unsafe bridge; Reinforcement; technology 中图分类号:TU753.8 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 近年来,我国早期修建的桥梁,因建设标准低和大荷载、重型车辆等加
3、速老化的因素,出现了大量的病桥和危桥。具体表现为破损严重和承载能力的日益下降、使用性能严重恶化和安全性能的大大降低。桥梁是确保现代交通畅通的咽喉,是高速公路贯通的关键,因此,对桥梁结构加固、维修和补强机理进行深入的研究,切合实际地引进代表时代进2步的现代桥梁加固改造的技术、新型材料和先进设备,并从实际出发加以科学有效的应用,不仅可以改善桥梁的使用性能,延长桥梁的使用寿命,还可以提高社会效益,使桥梁更好地满足现代公路交通运输的需要。1 山区危桥加固的必要性 1.1 旧桥的承载能力不能满足现代交通运输业的客观要求 早期建设,年久失修的桥梁往往因为建筑用材的老化、毁损,加之外部地理环境的影响,如洪水
4、,地震等自然灾害。其原有的交通负荷能力遭到巨大的破坏。在这种情形下,为了减少不必要的市政财政支出,对那些经过维护和加固仍有使用价值的旧桥,可以重新恢复其最初的交通运输经受力。减少新建桥梁因为工期长,耗资大,而影响交通正常运行的压力。 1.2 先期桥梁建设技术水平低,与当代建筑技术要求形成落差 科技的进步,桥梁的建设技术得到质的提升,各个时期桥梁的设计技术水平层次形成很大差异。先期建造的桥梁工程限于当时的技术限制,不能满足当今迅速增强的交通负荷压力。为了满足新交通时代桥梁对公路运输发挥的作用,有必要对原有桥的整体环境予以改善。 1.3 交通压力的增大,对桥梁的承载力形成威胁 日前,大型货车越来越
5、多,吨位也越来越大,交通运输量迅速增大,超重现象也开始泛滥起来,但桥梁的原有设计承重力远远达不到现实的需求,这就对旧桥承载能力形成巨大考验。如果固有桥梁的结构承载能力不足,会有引发重大交通事故的危险性。 32 危桥加固的流程 2.1 加固方案的选择 当出现危桥时应由政府主管部门评估该桥梁对公共交通影响的严重性、范围及时间等。须先派相关专家对桥梁进行实地考察,考虑能否在不中断交通的基础上进行修复,结合已修复危桥的经验,全面分析桥梁结构,考虑多种加固方案进行综合评比,选择最为经济有效地加固方案。桥梁加固设计应将安全工作视为重中之重。其次是合理可行性,最后是经济可行性,而现在实际施工过程中由于资金不
6、足往往导致经济变为遏制工程质量的源头。 2.2 施工要点 施工前应对设计方案反复研究制定详细合理的施工组织方案,编制施工组织设计,考虑关键环节如何处理,有效地调配人工、材料、机械供应等等。 2.3 质量检测 在加固施工完成后应对加固后的桥梁进行检测评价,通常用的方法是动静荷载试验,由质量监督部门作出综合评价,然后发出具体的桥梁通车方案。 3 危桥加固的施工技术 3.1 塞缝灌浆 塞缝灌浆是通过喷浆机按一定的压力将按比例配制的水泥砂浆、环氧树脂砂浆灌入结构物开裂的缝隙内,填满裂缝,避免内部钢筋锈蚀,提高结构物整体强度。塞缝灌浆一般用于处理桥梁结构裂缝,施工时应4先用 1:2 的水泥砂浆勾缝并预留
7、 6 mm8 mm 的灌浆注入孔,孔距一般为0.5 m,待勾缝砂浆凝结后即可灌浆。如果钢筋混凝土梁的裂缝较小,一般用环氧树脂砂浆勾缝,凡是裂缝大于 0.2 mm 的裂缝都是要留孔注浆的,孔距一般为 0.25 m。在危桥加固中,塞缝灌浆用的最为普遍,施工快,见效快。 3.2 上部结构改建加固 桥梁上部结构加固是在充分调查研究桥梁的基础上利用原桥进行拼宽,利用桥台将板式结构替代原有的拱式结构的加固方法,使其满足桥梁荷载需求。 1)拼宽原桥:按时间通过的超限运输荷载对不能满足需求的桥梁进行设计拼宽。对验算不能满足超限运输要求的桥梁,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽危桥,以确保超限运
8、输安全。 2)利用原桥台改拱式结构为板式结构:本方法适用于小跨径石拱桥,通常为拱圈强度不能满足超限荷载产生开裂,降低承载能力,可以用此方法加固。 3.3 下部结构改建加固 桥台在长年行车荷载和土压力以及水流的作用下产生开裂,错位等病害。一般采用桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固,但是如果桥梁跨径较大、水流较大则此方法无法开展。采用钢筋混凝土框架的方法加固桥台,可将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架,这样不但施工方便而且工作量较小,经过加固实验验证,加固效果很好。 3.4 桥梁基础加固 5由于桥梁基础埋置较浅,地基局部软弱,加上长时间的河水冲刷而掏空,致使桥台发生不均匀沉降,导致桥台开裂。针
9、对以上病害我们一般用以下三种方法: 1)打木桩扩大桥台基础,增大荷载能力。 2)在桥跨范围内用 C15 号片石混凝土铺砌河床进行加固,铺砌的厚度一般为 30 cm 50 cm,在铺砌的两端设置截水墙,截水墙的深度和宽度根据桥梁实际情况灵活设置。 3)为了避免河水改道对桥台基础进行冲刷,破坏桥台基础,可在桥梁上游合理的位置设定丁坝等构造物,将河水引入主河道,从而避免对病害。 3.5 桥面铺装层的加固 桥面铺装层由于常年的使用和超荷载导致开裂和剥离等病害导致钢筋锈蚀,桥面平整度差,车辆通过时桥梁受力不平均产生震动,对桥梁造成危害。因此,应根据桥梁的具体情况,对破损较为严重的危桥采取破除重新铺层的方
10、法进行加固,对破损不是很严重的桥梁进行清理加铺面层的方案。下面我们以某桥重新铺装为例大致的介绍一下施工方法: 1)刨洗桥面原铺装层,在清除的过程中注意厚度的控制,不可损坏原桥的预制梁板,伸缩缝等构造。 2)人工清扫刨洗完的面层,用高压水冲洗梁板顶面,清理杂物。 3)重新铺装桥面,若采用的是水泥混凝土面层需使之荷载强度达到设计等级后才可开放交通,若采用的是沥青混凝土面层,应待表面温度降低到常温时方可开放交通。需要提早开放交通时,可适当洒水冷却路6面,检查伸缩缝安装情况,预留槽浇筑的混凝土强度达到荷载强度后,方可开放。具体加固方法还有体外预应力桥梁加固法,粘贴钢板加固法,粘贴碳纤维加固法等,视不同
11、情况而定。 4 加固方案的选择与效果监测 4.1 加固方案选择 加固方案与诸多因素有关,常考虑的主要因素:桥梁结构型式;桥位地形、水文、自然状况;桥梁现状分析研究结论;施工技术水平;能否封闭交通;预期加固效果;资金投入量等。合理的加固方案是将上述加固方法优化组合,体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力。 4.2 加固效果评价 桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁加固后的上部
12、结构通常是用静载或动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言,不方便进行荷载试验,通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。 结论 我国的危桥加固与维修起步较晚,加固技术的发展相对滞后。加强对现有危桥的加固和维修,是保障公路桥梁的安全运营和促进国民经济快速发展的重点课题。从实际出发、准确地对桥梁病害成因进行分析以7及制定科学合理的加固维护措施,已成为新时期保持桥梁良好的使用功能和确保公路交通畅通重要手段。 参考文献: 1周松春.浅析公路老桥的维修加固与管理J.中小企业管理与科技,2009. 2何锡刚.浅谈危桥加固的施工技术J.中国科技博览,2010.