橋梁加固淺議
2015-04-08
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁承受負(fù)荷愈來愈大，好多舊橋由于荷載等級(jí)低，使用年限長，已滿足不了交通量的要求。原有橋梁出現(xiàn)的基礎(chǔ)、上部等部位病害日益嚴(yán)重，直接影響公路的安全運(yùn)營。橋梁承載能力不足，已成嚴(yán)重隱患。
下面就介紹橋梁結(jié)構(gòu)的幾種加固方法及注意事項(xiàng)，一臻讀者。
在橋梁的加固設(shè)計(jì)及施工時(shí)，應(yīng)注意一下幾個(gè)方面：
1.認(rèn)真分析橋梁病害及承載力不足的原因，以便采取相應(yīng)的加固措施。
2.必要時(shí)要進(jìn)行加固荷載試驗(yàn)，為加固提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
3.對(duì)只做上部加固的橋梁時(shí)，同時(shí)要注意下部結(jié)構(gòu)的受力狀況。
4.加固時(shí)應(yīng)方便交通。
5.加固方法盡可能簡便易行，便于養(yǎng)護(hù)和檢查。
6.加固施工完成后要經(jīng)常進(jìn)行觀測和記錄。
一、基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)是關(guān)鍵，由于過去經(jīng)濟(jì)、技術(shù)限制，大多數(shù)舊橋采用天然地基淺基礎(chǔ)，堤置深度淺，易受水沖刷淘空，或因河水改道而沖刷橋梁引道，引起橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空，或地基局部軟弱而橋臺(tái)沉降引起開裂，此類現(xiàn)象，在橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)發(fā)生的很多。根據(jù)不同情況，采取以下加固方法：
1、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
指擴(kuò)大橋梁基礎(chǔ)底面積的方法。適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺，而墩臺(tái)又是圬工或混凝土剛性實(shí)體式基礎(chǔ)時(shí)的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強(qiáng)度檢算確定。當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度滿足要求，而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降變形過大時(shí)，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的加固，主要由地基變形計(jì)算來加以選定。在剛性實(shí)體式基礎(chǔ)周圍加石砌圬工或混凝土，以擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載面積。
順序如下：（1）常在必須加寬的范圍內(nèi)先打板樁圍堰，如墩臺(tái)基底地基土質(zhì)較差時(shí)，應(yīng)作必要的加固；（2）挖去堰內(nèi)土體，只需挖至必要的深度（注意墩臺(tái)的安全）；（3）在堰內(nèi)把水抽干后，鋪砌漿 砌）石塊或制作混凝土基礎(chǔ)；（4）新舊基礎(chǔ)要注意牢固結(jié)合，施工時(shí)，可加設(shè)連系（錨固）鋼筋或插以鋼銷，以使加固擴(kuò)大基礎(chǔ)和舊基礎(chǔ)牢固地結(jié)合成一整體。
2、增補(bǔ)樁基加固法
在樁式基礎(chǔ)的周圍補(bǔ)加鉆孔樁或打人鋼筋混凝土預(yù)制樁并擴(kuò)大原有承臺(tái)，以此提高基礎(chǔ)承載力、增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性，這種加固法稱為增補(bǔ)樁基加固法。其優(yōu)點(diǎn)是：不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)，且加固效果顯著。
當(dāng)橋臺(tái)垂直承載力不足時(shí)，一般可在臺(tái)前增加一排樁并澆筑蓋梁，以分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的應(yīng)力；打樁（或鉆孔樁）時(shí)可利用原有橋作腳手架，在橋上開洞插樁；增澆的蓋梁可單獨(dú)受力，也可聯(lián)結(jié)在一起，使舊蓋梁、舊樁及新樁共同受力。
3、 鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法
當(dāng)橋梁墩臺(tái)病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因造成的，導(dǎo)致墩臺(tái)開裂破損時(shí)，一般在墩臺(tái)身上中下分設(shè)三道帶箍，其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個(gè)帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺(tái)高度的1/10，厚度采用10～20cm。當(dāng)墩臺(tái)損壞嚴(yán)重，如墩（臺(tái)）身嚴(yán)重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時(shí)，則可采用圍繞整個(gè)墩臺(tái)身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。
4. 對(duì)跨徑較小條件許可的情況下，可用漿砌片石鋪砌河床，并在上游設(shè)置丁壩，同時(shí)打木樁以擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)。經(jīng)實(shí)踐，這些辦法簡單易行，效果明顯。
具體做法為：在橋跨范圍內(nèi)滿鋪C20片石混凝土，厚度30cm，鋪砌兩端設(shè)置截水墻，深度為1m，寬度不少于0.6m。上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩便于將河水導(dǎo)入主河道，避免洪水直接沖刷橋臺(tái)。
二、橋梁上部結(jié)構(gòu)改建
在實(shí)踐中，好多舊橋拆除重建得不償失，通過技術(shù)研究，經(jīng)濟(jì)比較，利用原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建不失為上策，若通行量不夠，可拼接加寬，若荷載不夠，可改為板梁結(jié)構(gòu)，具體做法：
1.拱式結(jié)構(gòu)改建為板式結(jié)構(gòu)：
對(duì)于小跨石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運(yùn)輸要求或地基較差發(fā)生不均勻沉降而導(dǎo)致拱圈開裂，可改用板式結(jié)構(gòu)。在拱上填土厚度滿足的情況下，采取拆除橋面鋪裝、拱圈，同時(shí)將原橋臺(tái)起拱線以上的填土、側(cè)墻拆除，加高橋臺(tái)至新設(shè)計(jì)標(biāo)高，按超限荷載設(shè)計(jì)鋼筋混凝土板，重新筑修。當(dāng)然，假如拱上厚度夠，可不拆除拱圈，直接在上面施工混凝土梁板，
2. 舊橋拼寬：
對(duì)驗(yàn)算滿足超限運(yùn)輸?shù)呐f橋，按實(shí)際通行量設(shè)計(jì)拼寬舊橋，以保證通行車輛安全。例如：312國道丹鳳段老君橋，左邊系上世紀(jì)七十年代初修建的多孔石拱橋，僅可以單向通行，在1998年312 國道改造時(shí)，將其拼寬，下部橋臺(tái)橋墩重生，上部車輛分行，以滿足國道車流量要求。拼接時(shí)綜合考慮了與原橋臺(tái)高度、跨徑、矢跨比等因素，基礎(chǔ)置基巖及荷載超重問題，建成后與周邊環(huán)境非常協(xié)調(diào)，經(jīng)十余年使用，效果良好。
三、裂縫處理
裂縫在橋梁病害中比較常見，產(chǎn)生的原因也很復(fù)雜，出現(xiàn)裂縫后，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，有效截面變小，應(yīng)力增大，相應(yīng)承載力降低，通常采用的補(bǔ)就辦法就是塞縫灌漿，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂砂漿等，具體應(yīng)用應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況而定。
通常水泥漿、水泥砂漿用于石砌墩臺(tái)和拱圈裂縫，以裂縫大小確定摻沙比例，這種造價(jià)低，效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，處理的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)性好。環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫，塞縫灌漿做法為：先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時(shí)預(yù)留6-8mm直徑的灌漿孔，孔距0.4-1.0m，待勾縫砂漿達(dá)一定強(qiáng)度后灌漿，鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹脂勾縫，凡大于0-2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距0.3m，方法與水泥漿灌法相同。這種綜合治理在實(shí)踐中應(yīng)用普遍，通過試載及觀察，滿意度較高。
以上主要分析了在進(jìn)行橋梁加固時(shí)在設(shè)計(jì)施工等方面應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)方面，同時(shí)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較淺顯的介紹了幾種常用的加固方法，以便大家在實(shí)踐中加以借鑒。
參考文獻(xiàn)：1.《西北公路》1989年第1期
2.《公路》1994年第12期
作者簡介：
1.楊世海（1967.9--），工程師，畢業(yè)于大連理工大學(xué)，就職于陜西 丹鳳縣農(nóng)村公路管理局。 。
2.龍娜（1978.5--），助理工程師，畢業(yè)于西北政法大學(xué)，就職于陜西省丹鳳縣農(nóng)村公路管理局。
