陳 峰
(新疆伊犁公路管理局鞏留公路分局,新疆 伊犁 835400)
年代比較久遠的橋梁的普遍特性就是荷載等級較低。根據相關資料得知,目前大多數橋梁的建設者都已經不知去向,這就造成大多數橋梁的地基地質不明確、基礎深度不明確以及橋梁比較隱蔽部位的尺寸不明確,所以一旦橋梁出現問題,就很難快速得到解決。另外,因長年受到河水的沖擊,橋梁的墩臺基礎不斷沉降,而且這種沉降是不均勻的,于是導致了橋臺以及拱圈出現開裂現象,嚴重的可能出現開合現象。有些橋梁受到行車以及臺后土的壓力作用,在橋臺上也會出現開裂、凸肚的現象。年代久遠的橋梁,其橋面混凝土由于使用時間過長以及載重汽車的重力作用,出現了開裂、脫落的現象。因此,為了增強橋梁的安全性,對于舊橋進行加固十分重要。
隨著使用時間的增長,公路橋梁變成了公路舊橋,在各種因素影響下出現了不同的舊橋病害,主要體現在以下幾個方面。
產生的裂縫類型主要有:主拱圈的中波處存在縱向裂縫;主拱圈的拱波和拱肋連接處出現裂縫;主拱圈的拱肋出現橫向裂縫,多為U形,位于拱頂10m左右范圍內;主拱圈的橫系梁出現裂縫。
公路舊橋主梁裂縫產生于中間梁柱下方和懸臂梁柱根部上方,而主梁變形產生于整個行車道的翼板位置。主梁變形主要是由于重型機車經過公路橋梁時,受到拉力影響而出現裂縫,但是因為負變矩形位置裂縫產生在上方,導致雨水從裂縫中流入主梁內部,鋼筋受到嚴重銹蝕,混凝土強度有所降低,主梁發生變形。
公路舊橋的橋墩容易產生豎向裂縫,這表明在公路橋梁施工時,所用的材料以及澆筑混凝土過程中存在缺陷。墩臺身裂縫大多數都是初期產生的,隨著時間的推移,里面的白色晶體物就會順著裂縫析出。
公路舊橋橋面容易出現縱向變形病害,多呈現出波浪形,但是高低差并不大。
橋面破碎也是公路舊橋較為嚴重的病害之一,當墩頂周圍出現伸縮性的裂縫時,就會導致橋面出現破碎現象,內部鋼筋暴露。
首先將原來的橋面都鑿開并清除,然后在橋梁的梁頂鋪上一層鋼筋混凝土,這樣使得鋼筋混凝土層與原來的主橋面結合在一起,可增加主橋梁的使用高度,進一步完善橋梁的荷載承受面,大大增強了橋梁的承載能力。
如果梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性能等多方面存在不足,一般是在橋梁的梁底面或側面增加尺寸、增配主筋,這樣才能增強橋梁的抗彎強度,進而提高其承受壓力的能力。這種方法被廣泛地應用在橋梁、拱橋以及拱橋拱肋的加固工作中。
在墩臺地基安全性能好以及墩臺的承載能力足夠強的情況下,可以根據實際情況采用增設新縱梁的加固法,新梁與舊梁相連接,共同受力,這樣就可以使加固后橋梁的承載力和剛度都得到進一步增強。當增加的縱梁處于主梁的一側或者兩側時,就可以起到加寬的作用。
當承載力不足時,梁板橋的主梁會出現較為嚴重的縱橫向裂縫。可采用環氧樹脂配制的或專用的粘結材料,將碳纖維粘貼于被加固的表面,使其與結構形成整體,提高梁的承載力。
應緊貼原拱圈底面澆筑或錨噴混凝土形成新的拱圈,在外觀上達到的效果就是在原拱圈下套做了一個新拱圈。
加大拱截面的方法分為從腹面加固和從腹背加固兩大類。從腹面加固的前提是拱下有施工條件,在加大拱截面施工時,不需要拆除和重建拱上建筑。從腹背加固不受橋下條件的限制,施工質量易于保證,但是加固的工作量大,中斷交通時間長。如果拱上建筑也需改建維修,常選擇從腹背加固的方案。
如果橋梁的下部基礎承載力不足且埋深太淺,一般在原剛性實體式基礎周圍澆筑混泥土擴大基礎,新舊基礎之間可埋設連接鋼筋,并將舊基礎表面刷洗干凈、鑿毛,使新老混泥土連接成整體。
一旦出現橋梁墩臺基底下有軟臥層時,就會導致墩臺發生沉陷,常在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁或打入樁等,擴大原基礎,提高基礎的承載力。新增加樁的直徑、長度及數量需要通過計算確定。
當橋梁墩臺出現開裂或者有貫通裂縫出現時,一般可以使用鋼筋砼圍帶或者鋼箍來加固,但須對鋼構件進行防銹處理。對于經常淹沒的墩臺,不適合采用上述方法進行加固。
橋臺臺背水平土壓力過大會導致橋臺傾斜,這類問題的解決方法就是在臺背之后加建一面擋墻,可以抵御過大的土壓力。
對于單跨的小跨徑梁式橋,當橋臺臺背水平土壓力過大,引起橋臺傾斜和滑移時,可在兩橋臺基礎之間增設鋼筋混泥土支撐梁或漿砌片石支撐板,支撐頂面應不高于河床。
利用舊橋基礎,加寬墩臺上部的蓋梁,以便安裝橋梁上部結構,增加橋面寬度,但墩臺身和基礎是不需加固的。
如何強化公路舊橋的管理并進行維修和加固,保證橋梁處于正常的工作狀態,并且充分發揮舊橋的作用,這是公路管理部門目前面臨的一項主要任務。首先應該對橋梁加固的施工技術進行把關,保證舊橋完全按照業主已批準的加固方案進行加固,還要大力監督重點工程、重點部位;其次是要重視加固工程原始資料的收集和整理工作,為今后的加固工程積累豐富的經驗;最后是要調動基層單位的工作積極性。一般公路舊橋的維修加固也是橋梁工程的一部分,對于橋梁的問題不能重建輕養,而且舊橋的加固比新建還難,因為還沒有出臺完善的政策。所以應充分重視公路舊橋的管理工作,政府應該加大資金投入,使其保持良好的工作狀態,確保公路運輸的安全。
[1]張婷婷,孟慶麗.淺談舊橋的維修與加固[J].民營科技,2010,(3):172.
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