公路舊橋梁加固技術(shù)探討
2015-08-17
1 錨噴法、雙曲拱橋
?。?）有關(guān)設(shè)計(jì)狀況：一橋負(fù)載為汽—13，拖—60，橋面凈寬為凈-7+2×0.25m。
?。?）破損情況：A主拱圈裂縫；B主拱圈軸線下降：橋面變形及破碎；腹拱、立墻破損：C腹拱及立墻均為漿砌片石材料，許多腹孔及立墻上均有滲水痕跡，復(fù)拱圈及立墻上也發(fā)現(xiàn)有裂縫；D橋臺(tái)后座變形嚴(yán)重
（3）加固重點(diǎn)：主拱橋加固；將原橋面清除，加鋪水泥穩(wěn)定砂礫基層；橋臺(tái)后座加固。
?。?）加固后承載能力評(píng)定：預(yù)測(cè)各測(cè)點(diǎn)應(yīng)力，變形和裂縫寬度均滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的容許限值。此橋應(yīng)用噴錨混凝土補(bǔ)強(qiáng)提高舊橋承載能力達(dá)到預(yù)期期望。
2 某國(guó)道大橋，體外預(yù)應(yīng)力直索加錨噴法、梁式橋
（1）狀況：總長(zhǎng)119.99m，橋面凈寬為凈-9+2×1.5m人行道。
?。?）加寬加固方法：1）加寬加固。2）應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力加固增強(qiáng)，再以噴射混凝土將其覆蓋的方法。A利用墩頂上兩孔梁端間隔設(shè)置現(xiàn)澆橫向懸臂挑梁，在上安裝預(yù)制的微彎板。B在挑梁懸臂部分架設(shè)預(yù)制的π形人行道梁。兩端橋孔人行道梁較主梁長(zhǎng)，一端支承在邊墩挑梁上一端支承在路堤上特設(shè)的支墩上。C在人行道梁內(nèi)側(cè)的緣與舊橋面板間，用25號(hào)混凝土澆筑橋面加寬部分，橋面鋪裝層混凝土同時(shí)澆筑形成凈-9m行車(chē)道，在橋面鋪裝層及橋面加寬部分，均增加了鋼筋網(wǎng)。D橋面伸縮縫留在挑梁頂中心，將行車(chē)道鋪裝延伸搭架在挑梁上而成。挑梁上橋面鋪裝層下墊設(shè)二層油氈，伸縮縫中充填聚氨脂材料。
（3）加固后檢測(cè)：A檢測(cè)負(fù)載下人行道梁和T梁撓度均很小。B加固加寬前后跨中加載彎矩增大1.631倍時(shí)，實(shí)測(cè)的邊T梁撓度和梁底受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力僅分別增大1.071倍及1.063倍。C由汽—20負(fù)載作用下梁的應(yīng)變、應(yīng)力值與行人負(fù)載、恒載作用下梁的應(yīng)變、應(yīng)力值均較容許值為小，這樣加固加寬后能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
（4）加固后的評(píng)價(jià)：A應(yīng)該先以體外預(yù)應(yīng)力加固T梁，而后用錨噴混凝土使預(yù)應(yīng)力鋼束與梁體粘合的加固。B應(yīng)用在墩上澆制的懸臂梁上架設(shè)人行道梁以加寬橋面的方式，使人行道梁分擔(dān)了部分行車(chē)負(fù)載。C浮動(dòng)式工作平臺(tái)對(duì)加固梁橋，是在橋下常年有水且不很高的梁橋加固時(shí)好法。D此橋加固費(fèi)用只有95萬(wàn)元。
3 鋼纖維拱加固負(fù)彎矩區(qū)、雙懸臂梁橋
?。?）狀況：此橋已在主梁正、負(fù)彎矩區(qū)、牛腿上出現(xiàn)較多裂縫，橋面鋪裝及伸縮縫亦發(fā)現(xiàn)破碎及其它破損現(xiàn)象。
?。?）破損情況：A主梁裂縫及主梁變形，B牛腿裂縫，C橋面及伸縮縫。
?。?）加固方法：A懸臂孔主梁及掛梁牛腿的加固。去除原牛腿的低標(biāo)號(hào)拱，改用澆筑30號(hào)鋼纖維。拱澆筑鋼纖維時(shí)拱，在新老拱融和面上加上環(huán)氧砂漿以增進(jìn)兩者聯(lián)接。B主梁負(fù)彎矩的加固；C主梁錨跨及掛梁正彎矩區(qū)加固；D主梁裂縫粘合：完善主梁負(fù)彎矩區(qū)受力狀況，且加上梁板耐久性能及剛度，為在加固施工中要將導(dǎo)梁移孔時(shí)，主梁及掛梁能完全承受上面通過(guò)的導(dǎo)梁設(shè)備重量，加固應(yīng)用了以高分子化學(xué)材料使裂縫予以粘合。
?。?）檢驗(yàn)效果：A加固前后，同一位置上實(shí)測(cè)的應(yīng)力值，有明顯減小。A沖擊系數(shù)實(shí)測(cè)活載應(yīng)力值，與恒載應(yīng)力計(jì)算值合計(jì)值，都小于拱軸心抗壓強(qiáng)度和鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。C實(shí)測(cè)最大撓度值有效，錨跨跨中撓度為計(jì)算跨徑的1/4583，小于規(guī)范的1/600。懸臂跨懸臂端在兩列大交通作用下的撓度為懸臂長(zhǎng)度的1/788，小于規(guī)范的1/300。這些可見(jiàn)加固后橋梁剛度是成功的。
（5）加固效果與跟蹤了解：此橋在加固后的情況一直較好。
4 大橋懸臂加寬橋面、雙曲拱橋
?。?）狀況：總長(zhǎng)188m，主橋三跨，國(guó)道改線測(cè)設(shè)時(shí)，斷定有能加固的可行性。
?。?）加固及應(yīng)用方法：A上部構(gòu)造：對(duì)主拱圈，腹拱圈、拱上立柱等均應(yīng)用錨噴加拱固定，邊肋也給以加寬，拱背現(xiàn)澆砼加固。B下部構(gòu)造：對(duì)主橋墩臺(tái)不加固。C大橋加寬技術(shù)分析。加寬重點(diǎn)：一是應(yīng)用懸臂梁構(gòu)造加寬橋面，使懸臂梁在拱上立柱或附近，使其盡量通過(guò)立柱來(lái)傳力給主拱圈和橋墩臺(tái)上。二是車(chē)行道橋面懸臂板和人行道懸臂梁根部支于原拱橋側(cè)墻上，懸臂板和懸臂梁結(jié)合處也澆成整體。三是橋面鋪裝采取全橋連續(xù)，只在橋面兩頭各設(shè)置一道伸縮空縫，橋面在跨柱部分底層設(shè)置鋼筋網(wǎng)。
（3）加固成效和社會(huì)效益總結(jié)：A社會(huì)效益好。2008年11月完成加固與加寬施工并通車(chē)，交通量達(dá)7000余輛/日；B橋梁應(yīng)用錨噴鋼筋拱加固和懸臂式加寬的方式改造；C應(yīng)用加固加寬方式改造，有上、下部構(gòu)造結(jié)合適當(dāng)?shù)暮锰?，此橋加固加寬設(shè)計(jì)新朝、好看、耐用，結(jié)構(gòu)完美；D可達(dá)到汽-20，掛-100，凈-9+2×1.5m人行道的二級(jí)公路橋梁的標(biāo)準(zhǔn)，又能比新修橋梁節(jié)約費(fèi)用150多萬(wàn)元；E加固與加寬技術(shù)被省交通廳授以?xún)?yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
5 橋外包拱加大截面、剛架拱橋
?。?）橋的情況：此橋位于HG市郊，橋梁總長(zhǎng)55.6m，主孔為一孔，凈跨36m的剛架拱，矢跨比為1/6，南北副孔為跨徑6.0m的微彎板組合梁。交用后部分拱腿拱腳斷面上緣發(fā)現(xiàn)裂縫。A拱腿破損，B橋臺(tái)破損，C部分微彎板的橫梁出現(xiàn)下上裂縫，D行車(chē)道也發(fā)現(xiàn)橫裂縫，主孔與南、北副孔伸縮縫都向兩側(cè)滑動(dòng)。
（2）加固方法：此橋要整體加固，使加固后老橋本身達(dá)到安全通行超重平板車(chē)是最為完美和兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。加固內(nèi)容：一是拱腳斷面。二是上弦桿下緣：在局部幾個(gè)斷面的下緣用粘貼鋼板并打栓釘?shù)霓k式來(lái)加固。三是副孔：應(yīng)用滿(mǎn)堂腳手來(lái)加固。四是橋面整體加固：因施工質(zhì)量好的橋面，會(huì)提升微彎橋面板的承載力，且頂層鋼筋將參與抵抗弦桿斷面負(fù)彎矩，故決定鑿除原有破損橋面，除配常規(guī)的構(gòu)造鋼筋外，再在負(fù)彎矩區(qū)加設(shè)受力鋼筋，縱向可設(shè)在弦桿計(jì)算的負(fù)彎矩區(qū)起抗拉作用，橫向整橋布局，確保截面的厚度，以提升微彎橋面板的承載力。五是橋臺(tái)立墻等。
?。?）負(fù)載檢測(cè)評(píng)定：A靜載檢測(cè)負(fù)載效率各控制載面達(dá)0.823、0.783、0.838，符合有關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。B靜載檢測(cè)表明：加固后的2#、3#拱肋在彈性范圍內(nèi)可工作，橋臺(tái)基礎(chǔ)在次重車(chē)加載的情況下幾乎沒(méi)有位移，整體結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度滿(mǎn)足重車(chē)通行，效果較好。
綜上所述，可見(jiàn)公路舊橋梁的加固要根據(jù)橋梁的具體情況來(lái)具體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行加固，延長(zhǎng)其使用壽命和安全性。這是橋梁加固技術(shù)施工的重要保證，不容忽視。
