近年来,我国公路建设发展迅速,但仍难以满足社会经济发展对公路交通的需求。大量建于20世纪60年代和70年代的公路桥梁以其设计承载能力低、结构条件亚健康、交通能力低承担着日益繁重的交通任务。这种情况严重威胁着驾驶安全,制约了区域经济的发展,大量拆迁重建所需要的巨资难以承受。因而,对当前旧桥进行一定的加固改造已经成为处理这类问题的重要途径。
一、桥梁加固工程施工方案
1、桥梁安全评估
桥梁维护加固前,应对桥梁的劣化和损坏进行综合检测,根据损坏现状进行安全评价,确定结构的实际承载能力,判断损坏是否对桥梁的承载能力和耐久性构成威胁。详细评估现有结构强度是否能承受实际荷载,确定桥梁承载能力的安全性,综合考虑结构损坏、材料劣化、施工缺陷和周围环境条件,合理判断结构的使用寿命,研究桥梁检测和安全评价方法,建立有效的桥梁检测和预警系统。
2、桥梁加固原则
桥梁加固按照“安全、经济、实用、美观”的原则,方案的选择和几何尺寸的制定力求实用有效,同时考虑技术和施工方法的可行性。必须考虑旧桥的现状、承载能力的减弱程度和未来的交通量,并尽可能参考桥梁加固的成功例子;以不改变原结构形式为原则,考虑成本低、功效快、交通不中断、技术可行、安全可靠、耐久性好的要求;采用扩大或增加桥梁构件断面的方法,应考虑增加部件与原部件的结合效果。如果修复加固的桥梁仍不符合交通要求,则必须考虑桥梁的部分重建或全部改造。
3、桥梁加固方法
近年来,地方公路局不断加强危旧桥梁的维修改造。在桥梁的各种加固方法中,包括国内外广泛使用的传统加固方法,如拱加固法、桥面加固层加固法、箍加固法等,也采用了新材料、新技术的加固方法,如粘贴碳纤维加固法、墙体加固法等(BICS)修补裂缝、灌浆加固、桥梁整体吊顶加固等。
4、桥梁主要病害处理
(1)、护坡开裂损坏
去除护坡开裂处的浆砌块石,回填压实下沉处,然后局部修复水泥砂浆和浆砌块石。
(2)、桥面铺装
本次设计拟合新路面设计标高,拆除更换旧桥铺装。新增C50混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层‘为加强新旧混凝土连接,将原桥面顶面凿成齿槽,确保新旧混凝土共同工作。
(3)、防撞护栏
本次设计拆除了原桥防撞护栏,新建了与其他桥梁统一的防撞护栏。
(4)、伸缩缝
由于本设计对桥面系统进行了拆除和更换,所有原桥面伸缩缝都进行了更换。
二、桥梁加固工程应用实例
1、工程概况
桥梁为16-10.7米空心板桥、桩基、柱墩,全长186.5米。宽7米,设计载荷为汽-15、挂-80。1990年,原桥右侧加宽至16.4米,桥宽为:0.75米栏杆+7米行车道+0.9米分隔带+7米行车道+0.75米栏杆。加宽部分设计载荷为汽-20、挂-100。连接新桥、老桥的桥面盖板分隔带严重损坏,部分地方有空洞,可直接从桥面看到桥底;伸缩缝损坏,桥面铺装部分损坏,存在驾驶安全隐患;同时,由于河流频繁冲刷和非法采砂,桥底铺设损坏,旧桥桩基冲刷严重,桩基暴露,损坏桥梁安全。
2、施工要点
(1)、除桥东头4孔外,全桥均重新铺设。为防止水流冲刷,在河上游出桥15米处铺设2米深斜坡,1.5米深水扣;下游出桥边米为一级跌水,跌水高2米,跌水池15米,深水扣3米,基坑回填时水扣下游抛石。抛石粒径不小于30cm,不同尺寸的石块混合抛石,使抛石具有一定的密实度。抛石范围为沿桥向同一水扣的长度。
(2)、拆除人行道、桥面铺装、凿除内侧边板、盖梁指定位置前,应采取安全措施,不得损坏原桥面板。C30混凝土应用于修补原空心板底部的孔洞。拆除桥两侧的墙帽,然后用C30混凝土重新浇筑侧墙帽;浇筑侧墙帽时,注意预埋防撞墙处的预埋钢筋。原桥背墙厚度为加宽桥50厘米,老桥84厘米。浇筑枕搭板时,应凿除老桥中间的侧墙,凿至枕底和搭板底20厘米。
(3)、连接桥梁左右两侧盖梁时,应根据设计要求定位植筋点,在植筋点位置钻孔。钻孔直径为16mm和32mm,深度为150mm。钻孔时注意保护原盖梁。钻孔后,清除孔内杂物,清理孔壁灰尘,最后用棉丝浸泡丙酮液清洁孔壁和孔底。钻孔后,将环氧树脂锚固钢筋灌入孔内。
(4)、预制空心板时,注意预埋伸缩缝处的预埋钢筋。预制板的浇筑、运输和吊装应遵守相关施工规范,并根据具体施工条件制定施工规则,确保质量和安全。焊接钢筋时,应严格按照“规范”(JTJ023-85)检查焊接质量和几何尺寸。空心板预制模板要求刚度大,易于装卸,不变形,不漏浆,有条件时尽量使用组合钢模板。使用木模时,应对模板表面进行打磨。接缝可制成平缝、搭接缝或企业接头接缝。作为平缝时,应在接缝处钉铁皮或缝外钉板条、内压塑料薄膜或水泥纸袋,防止漏浆。预制板的底模应平整。
(5)、浇筑铰缝混凝土前,必须用钢刷清除结合面上的浮皮,用水冲洗后,方可浇筑铰缝内的混凝土和水泥砂浆。铰缝混凝土和砂浆必须振捣密实
(6)、为使桥面整体防水混凝土铺装与空心板紧密结合,预制空心板顶面必须凿成凹凸不小于6mm的粗糙表面,严防板顶滞留油腻,铺设水泥混凝土铺装前应刷界面剂。原桥铺装厚度为6cm和8cm,现铺装厚度为12cm,最大厚度为23.4cm。施工时,注意桥头两侧10米范围内与老路标高、横坡一致。当桥面铺装混凝土达不到设计强度的80%时,不允许车辆在桥面上行驶。
三、结束语
桥梁的加固消除了其他疾病的隐患,改善了桥梁的工作条件,提高了桥梁的承载能力,延长了使用寿命,保证了交通运行的安全。