论钢筋混凝土板梁桥旧桥改造中的结构安全性问题

1、论钢筋混凝土板梁桥旧桥改造中的结构安全性问题摘要：随着交通运输量的增加以及桥梁安全状况的恶化，桥梁改造成为一种必然。本文在阐述旧桥改造方案的选定及基本原则的基础上，提出了旧桥改造中的施工要点及注意事项，最后结合某实际旧桥的改造，对其改造中的结构安全性问题进行了深入分析。关键词：旧桥；改造；结构安全引言 随着国民经济的发展，公路交通的运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大，使公路桥梁负荷日趋加重，尤其是推行托挂运输和集装箱之后，重型车辆日益增多；另一方面，在城市内交通枢纽位置的桥梁，两侧可能会悬挂各类管线，加重桥梁的负担。部分早期设计修建的桥梁既有损伤不断加重，加速了桥梁的老化、破损；特别

2、是修建年代早、设计标准低的桥梁，病害严重，已不能维持正常使用，而只能限速限载通行，甚至不得不关闭交通，严重影响和制约了交通运输和地方经济的发展。旧桥改造既是桥梁使用安全上的需要，也是节省公路养护资金，以较小的投资，取得较大社会效益的需要，从已加固改造好的旧桥来看，这种办法可以提高旧桥的承载能力和改善行车性能，延长服务年限，是桥梁建设可持续发展的一个重要组成部分。1 旧桥改造方案的选定及基本原则11 旧桥改造方案的选定 首先必须根据桥梁的现有技术状况、存在病害、施工期间保持车辆通行的需要以及将来交通发展趋势，对改造的必要性和可能性做出分析判断；然后对各种改造办法的技术经济效果进行比较，综合考虑,

3、加固设施的养护费用；改造时交通阻塞造成的运输效益上的损失；加固技术的耐久性；施工安全和对环境的干扰程度等因索，最终选择最合理的改造办法。12 设计计算的基本原则 （1）根据旧桥调查和试验分析，只有当利用的桥梁处于弹性阶段工作状态，基础承载能力满足设计荷载要求时才能加固，这是前提与基础。 （2）虽然加固加宽部分与原结构连成一体，但计算时须考虑施工过程构件的实际受力状况，仍假定原结构承受其本身恒载及桥梁断面改变后的新增恒载，活载可以按整体断面共同受力考虑。 （3）在进行桥梁基础计算时，对多年压实未受破坏的旧桥基础，其地基承载力可提高1.5倍。2施工要点及注意事项21 施工要点 （1）施工前，要求对

4、旧桥尺寸和构造强度等进行详细测量核实，如与图纸有出入，应及时通知设计单位调整。 （2）施工中尽量少扰动原桥基础和台后路堤填土，桥台基础开挖后要设支撑挡土基础，施工时要加快进度，避免雨季施工，防止塌方。台后新填土要控制含水量，填土应分层夯实。 （3）在新旧桥结合部，一定要将旧桥表面凿毛，以保证新老混凝土或浆砌片（块）石连成整体要严格按设计要求做好新老结构钢筋的焊接工作。 （4）严格按施工程序施工以保证新老结构施工中处于良好的受力状态。22 施工注意事项 （1）施工期间应中断车辆通行，采取全封闭施工。 （2）安装钢支架等临时支撑系统时，须确保其安装质量，以防结构倒塌破坏。 （3）旧桥面的拆除及新桥

5、面的施工应按照对称、均匀的原则进行。 （4）拆除旧行车道板及人行道时须采用人工拆除，避免过大过激的震动，导致结构安全问题；在旧桥的改造施工过程中，应根据结构安全监测线装，对机动荷载上桥进行限制。 （5）拆除旧桥构件时，视具体施工情况而定，尽量不拆除承重构件，若必须拆除，须进行承载力的分析和演算；同时，在重新构筑新桥构件时，与旧桥材料应统一，保证整体的和谐美观。（6）在施工过程中，应加强对旧桥主体结构的受力观测，确保桥体在施工过程中的安全。3某旧桥改造的实例分析3.1 改造原因（1）现有桥梁已使用30年，属钢筋混凝土板梁桥，桥面宽只有4.5米，人行道0.75米，太窄。且桥面、栏杆已破旧。载重量不

6、够。（2）交通量增大，人多车多，交会困难，存在极大的交通安全隐患。超重太多，最大吨位已达5560吨，存在极大的桥梁使用安全隐患。（3）桥基埋深太浅，94年“5.2”洪灾将2个桥墩基础淘空，并发生倾斜，已构成危桥。3.2 改造的依据3.2.1 理论依据（1）跨径小，分别为9米，6.2米，6米，5.9米。现在车子轮距比较长。（2）现有桥的使用状况在对基础加固后，使用良好。（3）在其上游加宽，单独再建一座新桥，使其分车道行使，减轻对旧桥的压力。因为当地交通量的特点是以运出重车为主，驶入空车为主。加宽后，重车走旧桥，空车走新桥，这样分配比较合理，充分利用了旧桥，减少了投资。3.2.2 经济可行性比较（

7、1）拆除与新建：最早的的方案采用拆除全桥进行新建，这样做的好处是桥可以设计的比较美观，于现有道路衔接更顺畅；最主要的是可以彻底消除因旧桥埋深较浅而造成的基础淘空的问题和洪水位被抬高的问题。但造价比较高。（2）利用与扩建：往上游一侧加宽，紧挨着旧桥再新建一座桥，增加了一个通道，减轻了旧桥的压力，旧桥得到利用，造价节约。但桥墩过多压缩了河道，94年“5.2”洪灾后，对桥基础周围进行了铺砌又抬高了河床，不利于泄洪。3.2.3 旧桥的现状该桥建于50年代，为石墩木质桥面，共有13跨，跨径分别为9.0m，8.7m，7.0m，6.1m,6.0m,5.9m，；1977年下半年将其上部改为钢筋混凝土板梁桥。板

8、梁厚32cm，桥面净宽4.5m，人行道宽0.75m。跨径不变。桥基四周片石加固30cm厚，这在一定程度上抬高了水位，不利于雨季排洪。说明当时就知道基础埋深太浅而进行了防止冲刷的铺砌加固。94年“5.2”洪灾11#、12#桥墩基础被局部淘空发生倾斜约10cm。洪灾过后对基础进行了加固，并在支座处将板梁用钢板垫平，使用至今。3.2.4 设计指导思想：结构安全问题（1）新桥部分：按照新桥的标准图进行设计，桥型为钢筋混凝土T梁，由于旧桥跨度不等，主河道的桥跨亦不相等，主要考虑不能压缩河道以利排洪。原有跨径8孔，现为4孔，分别为9.m、15.8m、18m、20m。泄洪道为等2跨跨径12m。新桥墩基本与旧

9、桥敦平行，相邻两跨之间的桥墩在受力时将产生偏心荷载。解决问题的办法有两种：一种用支座偏心距来平衡；一种用加大桥墩体积增加自重来平衡。该桥采用了后者。由于桥跨不等T梁的高度也不相等，桥墩在敦帽的高度就要调整，以保证桥面在同一水平面上。（2）旧桥部分：主要考虑下游栏杆加宽时的结构安全，下游栏杆有部分悬挑，支撑与连接是保证栏杆安全的重要部分。该桥采用了在旧桥敦上打孔设立斜撑梁，并设置拉梁与旧桥用钢筋联成一体的办法来保证栏杆部分结构的安全。3.2.5 施工中的结构安全问题：（1）严格按照设计图纸进行施工放样。这是单个构件施工的第一关，把握好放样的准确性，为今后的施工打下良好的基础。（2）木模尺寸、钢筋

10、焊接、混凝土浇捣等环节的质量把关。由于总体造价较少，且T梁长度和高度都不相同，无法使用钢模。木模的工艺要求就显得非常重要，不能变形且能够周转3次。钢筋的焊接是单片钢筋连成一体的关键工序，因此对焊缝的要求特别严格，焊缝的长度和焊接技术工人的熟练程度至关重要，在现场施工时，应对每一条焊缝进行检查，长度必须达到设计要求，不能有气泡和焊渣，焊缝必须饱满。对接焊的时间要保证不能太短，各种焊接形式要取样做拉伸试验，以保证焊接处强度达到规范要求。以上两点用以保证单体构件的质量。（3）准确就位，焊接牢固，将单体T梁联成一体，特别注意横隔板两端预埋钢板的焊接。T梁之间的焊接是将其联成一体共同受力的一道重要工序，因此，每一道横隔板都必须焊到，焊缝要饱满。（4）T梁之间的连接钢筋每一对都要绑扎，并浇捣混凝土，这是把梁连成一体的第二道工序。（5）做好桥面铺装的施工，这是梁体共同受力的第三道工序。钢筋网的布置尺寸不能超过20*20，钢筋直径不能小于8，同时混凝土的标号应与T梁的标号相同。以往标准图中桥面铺装的标号比T梁（主体）的低，经常出现桥面铺装损坏的现象，除了车子行走等其他原因以外，标号不一致，无法共同受力是一个重要因素。4结论 （1）旧桥改造、加固提高标准时，承载能力是反映桥梁使用现状的一个重要技术指标，对原桥进行一定的技术检测和分析，确定现有承载能力及潜力，具有重要意义。