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二級建造師建筑工程知識:舊橋加固的常用方法

2015-07-16 17:35  來源:建設工程教育網(wǎng)整理  字體:  打印 收藏

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  1、塞縫灌漿是一種綜合普用的方法。

  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(jié)構物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)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(jié)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(jié)構應力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)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(jié)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混凝土結(jié)構物,因為鋼筋混凝土構件產(chǎn)生的裂縫較小,易灌滿,粘結(jié)性好;環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。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。鋼筋混凝土梁的裂縫較小,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。在公路舊橋加固中,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,效果較好。

  2、上部結(jié)構加固上部結(jié)構加固改建

  在調(diào)查研究舊橋的基礎上,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(jié)構改為板式結(jié)構的加固方法,使其滿足超限運輸要求。

  2.1、拼寬原橋?qū)︱炈悴荒軡M足超限運輸要求的舊橋,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。

  如三那線K186+325處的龍畝溝橋為一孔石拱橋。右邊部分于1940年修建,凈跨9.2m,寬6.4m;左邊部分于1966年拼寬修建,凈跨8.0m,寬2.5m.經(jīng)驗算左邊部分能夠滿足超重車通行,加固方案為在左邊緊靠1966年修建的石拱橋拼寬3.4m,使其共同受力,供超限車輛通過。設計應考慮與原橋協(xié)調(diào),則拼寬部分的橋臺高度、跨徑、矢跨比等均與1966年拼寬的石拱橋相同,荷載按超重車考慮。

  2.2、利用原橋臺改拱式結(jié)構為板式結(jié)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。

  如三那線K206+398處瓦窯橋,為一孔5m,矢跨比為1/4的石拱橋,拱圈厚0.4m,拱上填土高度為0.2m,由于基礎發(fā)生不均勻沉降,致使拱頂關門石下落1cm,兩端頭子石開裂。在確定加固方案時,考慮到拱上填土較薄,不能滿足拱上加板的要求,因此采取拆除橋面鋪裝、石拱圈,并將原橋臺起拱線以上部分的填土、側(cè)墻拆除,然后加高橋臺至設計標高,按超限荷載設計鋼筋混凝土預制板的加固方法。如果拱上填土高度能滿足加鋼筋混凝土板的要求,可不拆除石拱圈,鋼筋混凝土預制板的板底距拱頂?shù)膬艟嘁蟛恍∮?cm.我們采用此方法加固了14道石拱涵。

  采用以上兩種方法加固的橋涵,通過試載及重車通行,經(jīng)觀察加固效果較好。

  3、舊橋下部結(jié)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(nèi)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(fā)岸拱腳開裂。

  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?shù)臉?,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(jié)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(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,使用效果良好。

  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。

  3.2.1、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(diào)治構造物,將河水導入主河道。

  3.2.2、擴大基礎加固法:采用擴大基礎進行加固,具體做法:位于三那線K153十790處的欄板橋為一孔5m石拱橋,建于1940年,橋?qū)?.0m,1978年用鋼筋混凝土梁板在左、右兩側(cè)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(jīng)分析此病害系地基軟弱所至,經(jīng)調(diào)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(lián)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(lián)系,使其共同受力。

責任編輯:紅豆

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