摘要:我國許多上世紀設計建造的市區道路橋梁,因其設計荷載標準偏低,大都存在承載力不足的問題,在加上多年的暴雨沖刷、烈日暴曬和車船撞擊等的影響,不僅破壞了橋梁的正常狀態,而且對其使用安全和壽命都產生不良影響。本文就市區道路橋梁加固、改造及管理的原則、措施和注意事項等進行了分析和闡述。
關鍵詞:市區道路橋梁 加固改造 管理
隨著我國社會經濟和公路交通事業的迅猛發展,不僅公路交通量不斷增加,行車密度越來越大,而且車輛的載重也是與日俱增。然而由于歷史客觀原因,我國許多上世紀設計建造的市區道路橋梁,因其設計荷載標準偏低,大都存在承載力不足的問題,在加上多年的暴雨沖刷、烈日暴曬和車船撞擊等的影響,導致許許多多的市區道路橋梁已經產生了裂縫、承載能力不足等病害,這些病害不僅破壞了橋梁的正常狀態,還會對其使用安全和使用壽命產生不良影響。因此,對于這些市區道路橋梁,如何采用適當的加固改造技術措施和合理的管理手段,使其承載及通行能力得到恢復和提高、并延長其使用壽命、促使其能適應現代化交通事業的需要,是當前政府部門乃至人民群眾都迫切關注的問題。
1 市區道路橋梁加固、改造及管理的原則
對于市區道路橋梁的加固改造,是通過加大、修復或更換某些橋梁構件、甚至改變原橋梁的結構體系等方法,來提高橋梁局部或整體的承載能力的措施。而對于市區道路橋梁的管理,則是在橋梁加固改造的廣泛應用中隨之應運而生的產物,旨在掌握市區道路橋梁的動態,并針對其技術特點和承受能力編制并組織實施相應的加固改造方案,同時,收集和整理橋梁加固改造工程的原始資料,為以后的工程積累經驗和教訓。
要對市區道路橋梁進行加固、改造及管理,首先必須對橋梁進行科學的鑒定分析,查閱原始設計資料并進行必要的現場調查,尤其是上世紀建造的一些中小型橋梁,由于管理相對紊亂,許多橋梁未必完全按照設計施工,因此,必要的現場調查尤其是地基勘探顯得尤為重要。其次對于橋梁加固改造的方案設計,應當進行嚴謹的設計計算,并考慮一定的安全系數,根據經驗1.5的安全系數還是比較合乎安全和經濟的綜合考慮的。而對于橋梁改造中的拓寬部分,則應嚴格控制應力傳遞,盡量降低其對原橋梁基礎產生的附加應力。
2 市區道路橋梁的加固改造
2.1 裂縫修補
橋梁表面裂縫,是一種比較不起眼的病害,往往容易被忽視。其實裂縫往往會大大加速橋梁結構鋼筋的銹蝕和侵蝕,并致使受力截面發生應力重分布、減小受力有效截面、增大結構應力、降低承載能力等,長期不進行處理,甚至會釀成災難。對于裂縫的處理比較簡單,一般采用塞縫灌漿進行修補,即通過噴漿機將漿料按一定壓力灌入裂縫內,從而起到修補裂縫、避免鋼筋銹蝕、恢復結構原始設計的應力傳遞并保證結構整體強度的作用。用于修補裂縫的漿料種類繁多,使用比較廣泛的有微膨脹細石混凝土、環氧樹脂水泥漿、瀝青混凝土等等。在裂縫修補中應注意在灌漿前先將裂縫內部清理干凈,避免灰塵、顆粒等影響灌漿與原有結構的粘結。
2.2 橋面加鋪
由于新型路面材料的使用和推廣,使得我國交通業的運輸速度和能力都得到了極大的提高,因此,給市區道路橋梁加鋪新型路面材料層(如近年來興起的橡膠瀝青混凝土),已成為越來越普遍的現象。對于橋面加鋪層的施工,除了應按照相應的施工工藝和規范要求進行施工,還應注意兩點,一是對橋梁的原有路面進行合理的處理,尤其是當路面結構有缺陷的應當先做好修補;二是對橋梁的荷載及其承載力進行重新驗算,因為加鋪層的施工實際增加了橋梁的荷載,因此應對其實施的可行性進行科學的分析,必要時可以申請鑿除橋梁原有的部分結構層,以保證橋梁的承載能力。
2.3 結構截面增大
隨著行車密度和車輛載重的增大,許多市區道路橋梁的設計承載能力已經難以滿足現實的要求,因此,增大橋梁結構截面的方法已經被廣泛采用,來應對現代交通事業的飛速發展。針對結構截面尺寸和受力鋼筋截面偏小、設計荷載標準偏低而導致橋梁承載能力不足的缺陷,增大結構截面的方法是行之有效的。而橋梁增加的結構部分與原結構部分的連接,通常采用兩種途徑。一是通過植筋連接,此時應注意將原結構部分的接觸面進行鑿毛,以增加混凝土粘結力;二是鑿除一部分原結構混凝土,然后將新增鋼筋與原有鋼筋進行焊接連接,此時應注意避免對橋梁結構產生過分的擾動,杜絕野蠻施工。
2.4 結構體系調整
對于市區道路橋梁進行的結構體系調整,一般是通過增加橋梁跨數從而減少跨度和將簡支梁改成連續梁等方法,以減少橋梁的拉應力,以達到提高其承載能力的目的。增加橋梁跨數減少跨度,通常是增設橋墩作為結構體系的新支點。采用此方法應當注意保證橋梁在加固改造完成后其橋洞仍能滿足通航或車輛通行的要求。而將簡支梁改成連續梁,通常是在梁下增設鋼結構與原梁板混凝土形成組合結構。采用此方法應對方案的設計進行科學的分析和驗算,不能隨意憑經驗主義進行決斷。
2.5 樁基增補
橋梁承受的一切荷載和應力均最終通過樁基傳遞到地基的土層和巖層中,而當市區道路橋梁由于設計承載力無法滿足實際使用時,就不得不對橋梁的樁基礎進行加強處理,最常用而有效的方法就是增補樁基。樁基礎的增補,理論上可以是鉆孔灌注樁,也可以是預制樁,但是根據市區道路橋梁的特點,一般推薦采用預制樁。增補了樁基之后,還要擴大原承臺,此時應當注意保證新增承臺結構與原承臺結構之間的連接和新增承臺結構與新增樁基之間的連接。
3 市區道路橋梁的管理
由于歷史客觀原因,在上世紀建造的一些中小型橋梁,不僅具有設計荷載標準低、使用年限長等不利因素,還由于管理相對紊亂,存在不按設計施工甚至設計資料都不齊全的問題。產生了一批不知基底地質詳細情況、不知基礎埋置深度、不知隱蔽工程具體參數的“三不知”橋梁。而針對市區道路橋梁的管理,就是要在杜絕今后繼續出現這種現象的同時,在橋梁的加固改造中積極收集和整理以往建造的橋梁的相關資料,完善整個市區道路橋梁的參數體系。
同時,還應針對市區道路橋梁在加固改造過程中的管理,針對橋梁的技術特點和承受能力編制或審批合理的加固改造方案,同時對加固改造工程的施工工藝進行監督,保證施工的質量和安全。而且,對于市區的道路橋梁,在加固改造過程中的交通管理更是重中之重。
為了保證市區道路的安全通暢,避免交通事故的發生,在橋梁的加固改造過程中應當做好安全防護措施。根據國家有關規定,設置警示牌、警示燈、限速牌、限高牌等,必要時(如在立交橋處)還應設置安全防護棚,以防止施工雜物墜落而對行人車輛造成危害;同時,在其施工過程中,還應設置專職防護員,保證道路的安全通暢,避免交通事故的發生。在防護棚的搭設和拆除過程中,應采取臨時封道措施,協調好相關部門,并加強該段的行車管理。
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