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關于公路老橋的維修加固與管理探討
論文關鍵詞：公路老橋；維修加固；論文摘要：根據(jù)近年來對超限路段橋梁及大中型橋梁的維修加固實踐，主要介紹公路老橋各組成部分的維修加固方法，并對老橋的管理提出建議。 湯友法
隨著我國和運輸事業(yè)的快速發(fā)展，過去修建于各級公路上的橋梁，目前擔負著十分沉重的交通荷載和繁重的交通量。由于的種種原因，如建橋時的資金緊缺，設計荷載及泄洪標準偏低，技術力量的缺乏，設計、施工管理的粗放，設計、施工技術水平較低以及施工設備、手段和原的落后等，致使老橋在設計上或多或少存在考慮不周的缺點，施工過程中也留下大小不同的缺陷。本文就公路老橋各組成部分的維修加固方法作一介紹，并對老橋的管理提出建議。
1 老橋加固的常用方法
1.1 塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥（砂）漿、環(huán)氧樹脂（砂）漿，通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復雜。結構物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結構應力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復到原來狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結構裂縫，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，具體采用哪一種，應視實際情況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥（砂）漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋砼結構物，因為鋼筋砼構件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結性好；環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面鋪裝裂縫。塞縫灌漿的通常做法是：先用1∶1水泥砂漿勾縫，勾縫時須預留直徑約6～8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0.6～1.0m，縫小處孔距為0.4～0.6m，待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋砼梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹脂勾縫，凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0.25～0.30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路老橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀察，處理效果較好。
1.2 上部結構加固
上部結構加固改建在研究老橋具體情況的基礎上，經(jīng)過技術、經(jīng)濟比較，采用充分利用原橋進行拼寬，利用橋臺將拱式結構改為板式結構的加固方法，使其滿足超限運輸?shù)囊蟆?
1.2.1 拼寬原橋
對驗算不能滿足超限運輸要求的老橋，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁，以確保超限運輸安全。確定處理方案時應考慮與原橋協(xié)調(diào)，拼寬部分的橋臺高度、跨徑、矢跨比等均與老橋相同，荷載按超重車考慮。
1.2.2 利用原橋臺改拱式結構為板式結構
對于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求，或因地基較差發(fā)生不均勻沉降，致使拱圈開裂，降低承載能力，可采用此辦法。
采用上述兩種方法維修加固的橋梁，通過試載及重車通行，經(jīng)觀察加固效果較好。
1.3 老橋下部結構加固
橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小，水流不大的石拱橋，采用在橋跨內(nèi)加鋼筋砼框架進行加固。由于橋臺太高，且位于長距離的高路堤縱坡上，在行車和土壓力的共同作用下，使兩岸橋臺和拱腳開裂。
1.3.1 采用鋼筋砼框架加固橋臺
對于尚在維持正常交通運輸?shù)臉蛄�，其臺背填土破壞棱體引起的主動土壓力由原橋臺承擔，框架結構僅承受在破壞棱體范圍內(nèi)布置超重車所引起的主動土壓力。在后來的應用中，取消了鋼筋砼立柱，僅在橋臺上鑿出牛腿的位置，將橫系梁、支撐梁、牛腿一起現(xiàn)澆成平面支撐框架，這不僅減少了工作量，而且施工方便。采用這種方法加固的橋涵，經(jīng)多次實地觀察，處理效果良好。
1.3.2 基礎加固
橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎，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，導致橋臺基礎沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺開裂等。針對以上病害，我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌，上游河床設置丁壩，打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。
防治橋臺基礎沖刷。對于跨徑較小的橋梁，由于河水改道，洪水直接沖刷橋臺基礎，導致基礎沖空甚至掉腳，可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪C15片石砼的方法進行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0.6m。對于橋梁上游河床變遷、水流改道，洪水直接沖刷橋臺基礎和橋臺引道，導致橋臺基礎沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調(diào)治構造物，將河水導入主河道。
擴大基礎加固法。采用擴大基礎進行加固的具體做法：挖除橋臺前的淤泥，深度與原基礎高度相同；在基底打入4m長的木樁，木樁按梅花型布置；在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石；澆筑C20號砼基礎，新舊基礎間采用錨固鋼筋聯(lián)系，使其共同受力。
1.4 橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，通過有限元計算結果分析可知，在鋪裝層結構厚度一定的情況下，鋪裝層的模量比對鋪裝層的受力狀態(tài)影響很大。
1.4.1 重視橋面鋪裝上層的設計和選材
如果沿用傳統(tǒng)的路用瀝青砼的設計方法，鋪裝上層總是處于不利的受力狀態(tài)，承受著較大的反復拉應力，往往在橋面板的加勁部件（直腹板、橫隔板）的頂部產(chǎn)生開裂，導致鋪裝上層出現(xiàn)早期破壞，這也與實際橋面鋪裝層的損壞情況基本吻合，重視橋面鋪裝上層的設計和選材使其具有良好的變形能力以抵抗疲勞開裂，對鋪裝層的早期損壞具有重要的意義。所以，對于橋面鋪裝體系來說，需要采用性能更加優(yōu)良的復合改性瀝青，根據(jù)鋪裝上、下層的不同功能和受力狀態(tài)研究選擇合理的瀝青混合料組成，并進一步解決鋪裝層與橋面板的粘結穩(wěn)定性等問題。
1.4.2 材料、結構和施工這三個要素中，材料是最為活躍的因素
因為決定瀝青混合料力學性能的原材料以及混合料的組成結構具有很大的選擇性，鋪裝層的模量比取決于材料的組成設計。因此，在滿足鋪裝層路用性能的前提下，為了達到減小鋪裝層的拉應力和剪切應力的目的，要充分發(fā)揮材料組成設計的作用，設計出能適應橋面鋪裝層受力特性和防水要求的嵌擠密實型瀝青混合料。研究表明，在砼橋的鋪裝中使用增強纖維瀝青砼具有較好的效果且，能增強鋪裝層瀝青砼的柔韌性，改善鋪裝層的受力狀態(tài)，防止橋面鋪裝層出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象，最終提高橋面鋪裝層的使用品質和延長其使用壽命。
1.4.3 橋面鋪裝層的加固施工（瀝青砼或水泥砼）
首先，清除或刨洗橋梁原鋪裝層。在清除過程中注意處理的厚度等。在使用清除時，尤其注意不得損壞老橋的預制梁板、伸縮縫等構造。其次，認真清洗老橋面。對已經(jīng)刨洗完畢的老橋鋪裝層及時外運，用人工清掃廢舊料，用高壓水沖洗梁板頂面，使之清潔并干燥。最后，重鋪新橋面：水泥砼橋面鋪裝在澆筑砼的強度達到設計等級后，才可開放，其車輛荷載不得大于設計荷載。如采用快硬水泥砼鋪裝，開放交通的時間需根據(jù)試驗確定。瀝青砼橋面鋪裝應待攤鋪的混合料完全自然冷卻，其表面溫度低于50℃后，方可開放交通。需要提早開放交通時，可灑水冷卻降溫。伸縮裝置安裝完畢，預留槽澆筑的砼強度達到設計強度后，方可開放。
2 公路老橋的
加強公路老橋的管理并進行維修和加固，使其處于正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮老橋的作用，是交通管理部門的一項主要任務。對于老橋的超限管理工作具有工期短、要求高、工程量較小、前期工作量大等特點，我們的初步經(jīng)驗是：
對于經(jīng)常過超載超限車輛的路段，應對改路段上的大小橋梁進行重點檢查和管理，收集老橋原始資料，掌握其動態(tài)，針對其技術和承受能力編制相應的加固處理方案，需要報批的及時按程序報批；
在施工中針對其技術要求嚴格按照業(yè)主已批準的加固方案進行施工，注意抓關鍵性、制約性工程；重視加固工程的原始資料的收集和整理工作，為今后的老橋維修加固工程積累經(jīng)驗；充分調(diào)動基層單位的積極性，正確處理責、權、利之間的關系。公路老橋的維修加固同樣屬于橋梁建設工程，不能重建輕養(yǎng)，老橋的加固往往比新建還難，因為老橋的維修加固，沒有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒有可供使用的標準圖集，橋梁的病害又錯綜復雜，病害原因難以確定。因此，應充分重視公路老橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運輸?shù)陌踩?script>s("content_relate");
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