3.2上部結構加固
上部結構加固改建在調查研究舊橋的基礎上,經過技術、經濟比較,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,使其滿足超限運輸要求。
⑴拼寬原橋對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋,經
技術經濟比較后,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。
⑵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生不均勻沉降,致使拱圈開裂,降低承載能力,可采用此辦法。
3.3舊橋下部結構加固
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,我們采用在橋跨內加鋼筋混凝土框架進行加固。由于橋臺太高,且位于長距離的高路堤縱坡上(橋面縱坡達5.5%),在行車和土壓力的共同作用下,使兩岸橋臺和靠那發岸拱腳開裂。
3.3.1采用鋼筋混凝土框架加固橋臺
設計的基本假設:鑒于尚在維持正常的交通運輸的橋,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,取消了鋼筋混凝土立柱,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,經多次實地觀察,使用效果良好。
3.3.2橋梁基礎特別是天然地基上的淺基礎加固
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。
⑴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滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固,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治構造物,將河水導入主河道。
⑵擴大基礎加固法:采用擴大基礎進行加固,具體做法:揭神線處的欄板橋為一孔5m石拱橋,建于1940年,橋寬6.0m,1978年用鋼筋混凝土梁板在左、右兩側各拼寬3.0m,拼寬的3.0m中,一半作為行車道,另一半作為人行道。該橋三岔口岸左半部分橋臺開裂,裂縫為上寬下窄,經分析此病害系地基軟弱所至,經調查,此處原是深水塘,為減小基底應力,采用擴大基礎進行加固,具體做法:①挖除橋臺前的淤泥,深度與原基礎高度相同;②在基底打入4m長的木樁,木樁按梅花型布置;③在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石;④澆筑20號混凝土基礎,新舊基礎間采用錨固鋼筋聯系,使其共同受力。
①挖除橋臺前的淤泥,深度與原基礎高度相同;
②在基底打入4m長的木樁,木樁按梅花型布置;
③在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石;
④澆筑20號混凝土基礎,新舊基礎間采用錨固鋼筋聯系,使其共同受力。
3.4橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,縱觀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影響很大。
3.4.1重視橋面鋪裝上層的設計和選材
如果沿用傳統的路用瀝青混凝土的材料設計方法,鋪裝上層總是處于不利的受力狀態,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)的頂部產生開裂,導致鋪裝上層出現早期破壞,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,對預防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良的復合改性瀝青,根據鋪裝上、下層的不同功能和受力狀態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定性等問題。
3.4.2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,在混凝土橋的鋪裝中使用增強纖維瀝青混凝土具有較好的效果且經濟,能增強鋪裝層瀝青混凝土的柔韌性,改善鋪裝層的受力狀態,防止橋面鋪裝層出現開裂、脫落等現象,最終提高橋面鋪裝層的使用品質和延長其使用壽命。當然,出現了改性瀝青、SMA、環氧瀝青混凝土、瀝青瑪蹄脂混合料、澆注式瀝青混凝土等橋面鋪裝新材料和新技術都具有較好的性能,但需增加設備,增加了施工難度,造價比較高,一時難以大面積推廣。若條件具備,經過經濟、技術論證也可以使用于混凝土橋面鋪裝上。
3.4.3橋面鋪裝層的加固施工(瀝青或水泥混凝土)
⑴清除或刨洗橋梁舊鋪裝層。在清除過程中注意處理的、厚度等。在使用機械清除時,尤其注意不得損壞舊橋的預制梁板、伸縮縫等構造。
⑵認真清洗舊橋面。對已經刨洗完畢的舊橋鋪裝層及時外運,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。
⑶重鋪新橋面。水泥混凝土橋面鋪裝在澆筑混凝土的強度達到設計等級后,才可開放交通,其車輛荷載不得大于設計荷載。如果經監理工程師同意采用快硬水泥混凝土鋪裝,開放交通的時間需根據試驗確定。
瀝青混凝土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,預留槽澆筑的混凝土強度達到設計強度后,方可開放。
4結論
總結了在公路舊橋上下部的加固技術,指出對公路舊橋橋面鋪裝層加固施工;對于舊橋橋面加固施工進行嚴格的監控措施。分析給出了舊橋加固的常用方法.
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