闽西公路危.doc

闽西公路危(旧)桥改造加固技术的探讨更新时间：2006-09-12字体：大 中 小张渭庭(福建省龙岩市公路局 364000)摘 要 本文对福建省龙岩市危(旧)桥改造加固技术方面的工作进行总结，结合工程实例，对危(旧)桥的病害原因、改造加固措施进行阐述，对于类似桥梁的处理具有指导作用。关键词 危(旧)桥 改造加固 技术总结1 概述由于历史的原因，我市交通公路基础设施较为落后，公路等级低。随着改革开放和社会经济的发展，以建设国省道主干线骨架的公路先行工程为契机，我市的公路建设得到前所未有的发展。随着高等级公路的建设，由我局管养的桥梁的状况得到了明显的改善。但由于设计、施工等方面的原因，仍有一些桥梁在使用年限内就产生了病害，危及行车时安全畅通。针对我市桥梁病害的实际情况，我们组织工程技术人员对全市的危桥进行调研，在准确分析病害产生原因的基础上提出了改造加固措施并予以实施。现介绍我市典型的危(旧)桥改造加固方案。2 利用压浆、衬砌加固拱桥2.1 病害描述国道厦成线的新凉亭桥、保丰桥于1993年建成通车，均为弯、坡石拱桥，单孔净跨20m,失跨比1/3，重力式U型桥台，设计荷载为汽-20、挂-100，拱圈厚度70cm，桥台高度1214m。由于设计时未考虑弯、坡的影响以及基础的不均匀沉降，桥台的前墙出现竖向裂缝，拱圈出现纵向开裂，致使路面也出现裂缝。且经观测这些裂缝仍在发展呈加剧变形的趋势。2.2加固措施拱桥一经开裂，容易发展，危及桥梁的使用与安全，为此采取以下加固措施: (1)对裂缝进行压浆加固:较宽裂缝采用1:2水泥砂浆封闭裂缝表面，每隔4050cm预留压浆孔，待封闭砂浆形成强度结硬后，用灰水比l:0.8、压力0.40.6 MPa的水泥浆在压孔处进行压浆，压浆管的长度贯穿整个构造物，压浆时邻孔为排气孔，在排气孔冒浆后即对压浆孔和排气孔进行堵塞，然后再对下一个孔压浆，对于较细的裂缝，可不予封闭，但仍应压浆。 (2)衬砌砼以提高承载力和整体性:在前墙与拱圈加衬一层钢筋砼，衬砌采用50cm厚C30砼现浇，纵横向分别布设16、12钢筋。根据拱的受力情况，拱顶截自下缘的部分受拉筋自3L/8至L/8分批弯起过渡为拱脚截自上缘的受拉筋，而桥台的前墙的钢筋则双面布置，并在拱圈，和前墙上设置12、间距5060cm的锚杆以保证新旧构造物之间的可靠联结。拱桥加固立面如图1所示。 3 预应力锚索框架加固桥台3.1 病害分析国道厦成线的永溪桥、笔架山桥，省道福三线的小片桥均为重力式U型桥台，桥台高度为1318m，其中小片桥为石拱桥，其余为T型梁桥。由于桥台基础设置在全风化至强风化的地基上，造成桥台不均匀沉降，施工时桥台填料压实度不足造成路基力状态发生变化，侧墙产生竖向裂缝，侧墙外倾达612cm，且变形呈发展趋势。3.2加固措施针对桥台的变形，我们采取桥台体外加固，体内补强的技术措施。 (1)利用预应力锚索钢筋砼框架（见图2）控制桥台的变形：桥台侧墙采用预应锚索对锚，前墙采用地锚(拱桥的前墙不设地锚)，对锚锚索孔成水平方向，地锚锚索倾角20，锚索孔间距为33M，成孔直径110mm，锚索为415.24高强低松驰钢绞线，外套110金属波纹管，单孔设计拉力为450kN，锁定荷载为360kN。锚索的自由端采取涂油、注水泥砂浆的方法进行防腐，采用OVMl5锚具。在钢绞线穿过锚孔之后，根据锚孔位置浇筑C25钢筋砼框架，最后再张拉锚固。(2)桥台填料的加固:桥台填料由于不密实，存在较大的空隙，桥台施工时也存在一定的孔隙，在加固桥台时，利用地锚或对锚的锚孔，采用高压压注浆的方法提高台身和填料的强度。注浆材料为水灰比0.380.45、强度不低于20MPa的l:l水泥砂浆，浆的压力为0.40.6MPa。同时根据桥台地基的实际情况，采取垂直或倾斜高压注浆，以提高地基的承载力。3.3 施工注意事项钻孔应自下而上、先侧墙后前墙依次进行，当台后的回填物松散时，用套管跟进的方法以防止塌孔；成孔后即行安放钢绞线并进行压浆，当压浆的压力达到设定值时应暂停，待20min后再行二次压浆；对锚压浆时锚孔的一头封堵，封堵压力大于1.4MPa，再将压浆管的出口置于封堵一头，使浆液从封堵的一头反压向开口处，地锚则直接采用反压法，以保证水泥砂浆充分填补空隙；钢筋砼框架的强度要达到100才能张拉锚索；施加预应力时要随时监测墙体的变形情况，以指导张拉，确保桥台不产生新的变形。4 通过验算确定旧桥的改造利用4.l基本情况 抚石线永定东大桥为5孔净跨16.8m的钢筋砼T型梁桥，其设计荷载为汽-13、挂-60，桥面宽度为净6+20.75m，桥梁的上部横断面由4片翼缘宽度1.70的T型梁现浇而成。该桥地处城关，已不能满足现代交通的需要，根据有关部门的意见，拟将该桥改造拓宽为净12+23m，并满足汽-20、挂-100荷载的要求，通过实地调查，该桥的上下结构均完好，具有利用价值。4.2 桥梁的加宽方案根据地形并考虑与路线的衔接，拟在河的下游对桥单边加宽，加宽部分的跨径、孔数、墩台均根据旧桥设置。在拆除旧桥下游的人行道板之后，考虑不同的沉降，新旧桥的交界处应设置沉降缝，使新旧桥各自受力；又由于桥面宽度重新设置，使得旧桥的横向分布发生变化，新旧桥交界处的第一片T型梁的横向分布系数增大，使其处于不利的受力状态，需重新考虑旧 桥的受力。4.3 T型梁的验算及改造基于上述原因，根据设计荷载对旧桥的T型梁进行验算，当荷载处于最不利位置时,第一片T型梁的内力值超过设计的28、第二片梁超过设计的9；若减小第一片梁的翼缘宽度，则可以改善旧桥T型梁尤其是第一片梁的受力状态。经过计算，当第一片T型梁的翼板宽度减至1.40m时，各梁的内力值均在设计范围之内，故设计时将第一片梁外伸的翼缘切除30cm，从而提高T型梁的承载力，使旧桥得到充分利用。5 其它改造加固桥梁的方法5.1利用旧桥台在旧拱桥上加板(梁)有些石拱桥由于填土太高或拱圈已经开裂，拱圈已不具有使用价值，而桥台仍完好可以使用。我们采取拆除拱上侧墙和填土，然后加高桥台，在裸拱上搭架浇筑钢筋砼板(梁)，从而形成拱上有板(梁)。利用这种方法，对国道厦成线的杨家坊桥、福三线的永安桥进行了改造。5.2 锚喷加固石拱桥针对个别石拱桥的桥台、拱圈开裂，影响桥梁的正常使用，而又遇地形、排水或工期的限制不能搭架的情况，我们除对裂缝进行压浆处理外，采取与隧道的初期支护相类似的办法，在桥台的前墙、拱圈上设置锚杆、挂钢筋网，然后再喷射砼。6 结语危(旧)桥的改造加固必须以