公路旧桥的加固与管理

1、13/13公路旧桥的加固与管理摘要：随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展，过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁，负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于历史的种种原因，如建桥当时的资金紧缺，设计荷载及泄洪标准偏低，技术力量的缺乏，设计、施工管理的粗放，设计、施工技术水平较低和设备、手段、材料的落后，以致在设计上或多或少存在考虑不周的缺点，施工也留下大小不同的缺陷。根据近年对超限运输桥梁及大中型桥梁的加固实践，下面介绍公路旧桥各组成部分的加固方法，并对桥梁的管理提出建议。关键词：旧旧桥 加固管理前前言：随随着我国国社会经经济和交交通运输输事业的的快速发发展，过过去年代代修建于于各地城

2、城镇和各各级公路路上的桥桥梁，负负担着十十分沉重重的交通通荷载及及繁重的的交通量量。当时时社会发发展较缓缓，缺乏乏前瞻和和预见，桥桥梁投入入运营使使用之后后，运营营管理的的长期滞滞后，管管养制度度建设和和队伍建建设长期期被忽视视，管养养费用被被挤占、挪挪用，运运营车辆辆长期普普遍超载载和严重重超载未未得遏制制，桥梁梁的技术术状态未未得到及及时、细细致的观观测掌握握。在寒寒冬酷暑暑、暴雨雨烈日、洪洪水冲刷刷、车船船撞击的的多年影影响下，使使得为数数众多的的农用、公公路及城城市桥梁梁，发生生了各种种大大小小小的病病害，如如桥面破破损、栏栏杆断裂裂、伸缩缩缝损坏坏、桥头头跳车、梁梁板或拱拱体裂缝缝、

3、砼剥剥落、钢钢筋钢索索锈蚀、钢钢结构裂裂纹锈烂烂、墩台台断裂位位移、挡挡墙倾斜斜错位、锥锥坡下挫挫坍塌、墩墩台基底底冲空、桥桥头路基基冲塌、河河床护底底冲翻以以及河道道被冲刷刷严重变变迁而危危及桥头头路基等等，已经经破坏了了桥梁的的正常良良好状态态。这种种不良状状态，除除将大大大缩短桥桥梁的使使用寿命命之外，有有的已经经威胁着着过往人人车的安安全而成成为危桥桥，成了了政府、管管理部门门和人民民群众关关注、耽耽心的大大事。这些桥桥梁具有有荷载等等级低、使使用年限限长的特特点。从从技术资资料分析析，大多多数桥梁梁是三不不知：1不知基基底地质质；2不知基基础深度度；3不知隐隐蔽部分分的尺寸寸。从桥桥

4、梁技术术状况分分析，由由于河床床屡遭洪洪水冲刷刷，河床床底部加加深，桥桥梁墩台台基础外外露、冲冲空，产产生不均均匀沉降降，导致致桥台、拱拱圈产生生附加应应力而出出现开裂裂，有的的甚至出出现开合合现象；有的桥桥梁由于于桥台较较高，受受行车及及台后土土压力的的作用，桥桥台出现现开裂、凸凸肚等病病害；桥桥面混凝凝土铺装装层由于于使用时时间长加加之重车车作用，导导致开裂裂、剥落落等病害害。按桥桥梁技术术状况来来评定大大多属三三类桥梁梁。随着国国民经济济的发展展和重点点工程的的建设，目目前公路路桥梁所所承受的的负荷有有3个特点点：1交通量量不断增增大；2重型车车辆增加加及超载载现象严严重；3超限运运输的

5、出出现和增增加。按按现在桥桥梁和运运输状况况，桥梁梁的承载载能力和和通过的的车辆荷荷载是公公路与运运输的矛矛盾之一一。旧桥加加固，提提高旧桥桥的承载载能力，确确保交通通运输的的安全是是目前和和今后面面临的任任务。自自19889年以来来，我单单位多次次完成超超限运输输旧桥加加固及大大中型危危桥的维维修加固固监理工工作，在在公路旧旧桥加固固和管理理方面取取得一些些经验，本本文按桥桥梁的组组成部分分介绍桥桥梁的加加固方法法。1、旧桥上上部结构构加固技技术1.11、桥面面补强层层加固法法在梁顶顶上加铺铺一层钢钢筋混凝凝土层，一一般先凿凿除旧桥桥面，使使其与原原有主梁梁形成整整体，达达到增大大主梁有有效

6、高度度、改善善桥梁荷荷载横向向分布能能力，从从而达到到提高桥桥梁的承承载能力力的目的的。1.22、增大大截面和和配筋加加固法当当梁的强强度、刚刚度、稳稳定性和和抗裂性性能不足足时，通通常采用用增大构构件截面面、增大大配筋、提提高配筋筋率的加加固方法法，这种种方法是是在梁底底面或侧侧面加大大尺寸、增增配主筋筋、提高高梁的有有效高度度和抗弯弯强度，从从而提高高桥梁的的承载力力。该法法广泛应应用于桥桥梁及拱拱桥及拱拱桥拱肋肋的加固固。1.33、锚喷喷砼加固固法借助助高速喷喷射机械械，将新新砼混合合料连续续的喷射射到已锚锚固好钢钢筋网的的受喷面面上，凝凝结硬化化面形成成钢筋混混凝土，从从而增大大桥梁的

7、的受力断断面和补补强钢筋筋，加强强结构的的整体性性，使其其能承受受更大的的外荷载载作用。1.44、粘贴贴钢板加加固法当当交通量量增加，主主梁出现现承载力力不足或或出现严严重腐蚀蚀的情况况时，梁梁板桥的的主梁会会出现严严重的横横向裂缝缝。采用用粘结剂剂及锚栓栓，将钢钢板粘贴贴锚固在在混凝土土结构的的受拉缘缘或薄弱弱部位，使使其与结结构形成成整体，以以钢板代代替增设设的补强强钢筋，达达到提高高梁的承承载力的的目的。这这种加固固方法的的特点是是：1.44.1、需要要破坏被被加固的的原结构构尺寸；1.44.2、工工工艺简单单，施工工质量较较容易控控制；1.44.3、施工工工期短短。1.55、增设设纵梁

8、加加固法在在墩台地地基安全全性能好好，并具具有足够够承载力力的情况况下，可可采用增增设承载载力高和和刚度大大的新纵纵梁，新新梁与旧旧梁相连连接，共共同受力力。由于于荷载在在新增主主梁后的的桥梁结结构中重重新分布布，使原原有梁中中所受荷荷载得以以减少，由由此使加加固后的的桥梁承承载力和和刚度得得到提高高。当增增设的纵纵梁位于于主梁的的一侧或或者两侧侧时，则则兼有加加宽作用用。为保证证新旧砼砼能够共共同作用用，必须须注意做做好新旧旧梁之间间的横向向连接。1.66、拱圈圈增设套套拱加固固法在原原主拱圈圈腹面下下增设一一层新拱拱圈，即即紧贴原原拱圈底底面上，浇浇注或锚锚喷混凝凝土新拱拱圈，外外形上就就

9、像是在在原拱圈圈下套做做了一个个新拱圈圈。2、旧桥下下部结构构加固技技术2.11、扩大大基础加加固法此法适适用于基基础承载载力不足足或埋深深太浅，而而墩台又又是砖石石或砼刚刚性实体体式基础础时的情情况。扩扩大基础础底面积积应由地地基强度度验算确确定。2.22、增补补桩基加加固法当当桥梁墩墩台基底底下有软软卧层时时，墩台台发生沉沉陷；对对此采用用增补桩桩基加固固法是一一种常用用而且有有效的方方法。这这种方法法是：在在桩式基基础的周周围补加加钻孔桩桩等，以以此提高高基础的的承载力力，增强强基础的的稳定性性。2.33、钢筋筋砼套箍箍或护套套加固法法当桥梁梁墩台由由于基础础埋深不不够，或或因施工工质量

10、控控制不严严等原因因，导致致墩台开开裂时，有有时会出出现贯通通裂缝，可可采用钢钢筋砼围围带或钢钢箍进行行加固。2.44、桥台台新建辅辅助挡土土墙加固固法由于于桥台台台背水平平土压力力过大，引引起桥台台倾斜，应应在台背背之后加加建一挡挡墙，以以抵御过过大的土土压力。2.55、墩台台拓宽加加固法利利用旧桥桥基础，靠靠墩台盖盖梁挑出出悬臂加加宽部分分，以便便安装的的上部结结构。此此种情况况为只加加宽墩台台上部的的盖梁、墩墩台身和和基础则则不需予予以加固固。3、旧桥加加固的常常用方法法3.11、塞缝缝灌浆是是一种综综合普用用的方法法。塞缝灌灌浆是把把按一定定比例配配制的水水泥（砂砂）浆、环环氧树脂脂（

11、砂）浆浆，通过过喷浆机机按一定定压力灌灌入结构构物缝隙隙内，起起到填塞塞裂缝、避避免钢筋筋锈蚀并并提高结结构整体体强度的的作用。裂裂缝在桥桥梁病害害中较为为普遍，产产生裂缝缝的原因因很多，也也很复杂杂。结构构物一旦旦出现裂裂缝，其其受力截截面发生生应力重重分布，也也就意味味着受力力有效截截面变小小，结构构应力增增大，承承载能力力降低。塞塞缝灌浆浆是用胶胶结材料料把结构构的裂缝缝填满，使使力的作作用、传传递尽可可能恢复复到原来来状态。塞塞缝灌浆浆一般用用于处理理桥梁上上、下部部结构裂裂缝，灌灌浆分为为水泥浆浆、水泥泥砂浆、环环氧树脂脂浆、环环氧树脂脂砂浆等等，具体体采用哪哪一种，应应视实际际情况

12、而而定。通通常水泥泥（砂）浆浆用于石石砌墩、台台和拱圈圈裂缝，由由裂缝的的大小来来决定灌灌浆中是是否掺砂砂，采用用水泥（砂砂）浆造造价低、效效果好。环环氧树脂脂浆一般般用于钢钢筋混凝凝土结构构物，因因为钢筋筋混凝土土构件产产生的裂裂缝较小小，易灌灌满，粘粘结性好好；环氧氧树脂砂砂浆多用用于桥面面裂缝。塞塞缝灌浆浆的通常常做法是是：先用用11水泥砂砂浆勾缝缝，勾缝缝时须预预留直径径约68mm的灌浆浆孔，孔孔距视裂裂缝宽度度而定，缝缝宽处孔孔距为0.61.00m，缝小小处孔距距为0.40.66m.待勾缝缝砂浆达达到一定定强度后后即可灌灌浆。钢钢筋混凝凝土梁的的裂缝较较小，用用环氧树树脂勾缝缝，凡大

13、大于0.22mm的裂缝缝都要留留孔灌浆浆，孔距距一般为为0.2250.330m，灌浆浆方法与与灌水泥泥浆大致致相同。在在公路旧旧桥加固固中，塞塞缝灌浆浆是综合合处治的的方法之之一，用用得比较较普遍，通通过试载载及使用用观察，效效果较好好。3.22、上部部结构加加固上部部结构加加固改建建在调查查研究旧旧桥的基基础上，经经过技术术、经济济比较，采采用充分分利用原原桥进行行拼宽，利利用桥台台将拱式式结构改改为板式式结构的的加固方方法，使使其满足足超限运运输要求求。3.22.1、拼宽宽原桥对对验算不不能满足足超限运运输要求求的旧桥桥，经技技术经济济比较后后，按实实际通过过的超限限运输荷荷载设计计拼宽桥

14、桥梁，以以确保超超限运输输安全。如三那那线K1886+3325处的龙龙亩沟桥桥为一孔孔石拱桥桥。右边边部分于于19440年修建建，净跨跨9.22m，宽6.44m；左边边部分于于19666年拼宽宽修建，净净跨8.00m，宽2.55m.经验算算左边部部分能够够满足超超重车通通行，加加固方案案为在左左边紧靠靠19666年修建建的石拱拱桥拼宽宽3.44m，使其其共同受受力，供供超限车车辆通过过。设计计应考虑虑与原桥桥协调，则则拼宽部部分的桥桥台高度度、跨径径、矢跨跨比等均均与19666年拼宽宽的石拱拱桥相同同，荷载载按超重重车考虑虑。3.22.2、利用用原桥台台改拱式式结构为为板式结结构对于于小跨径径

15、石拱桥桥，由于于拱圈厚厚度不能能满足超超限运输输要求或或因地基基较差发发生不均均匀沉降降，致使使拱圈开开裂，降降低承载载能力，可可采用此此办法。如三那那线K2006+3398处瓦窑窑桥，为为一孔5m，矢跨跨比为1/4的石拱拱桥，拱拱圈厚0.44m，拱上上填土高高度为0.22m，由于于基础发发生不均均匀沉降降，致使使拱顶关关门石下下落1cm，两端端头子石石开裂。在在确定加加固方案案时，考考虑到拱拱上填土土较薄，不不能满足足拱上加加板的要要求，因因此采取取拆除桥桥面铺装装、石拱拱圈，并并将原桥桥台起拱拱线以上上部分的的填土、侧侧墙拆除除，然后后加高桥桥台至设设计标高高，按超超限荷载载设计钢钢筋混凝

16、凝土预制制板的加加固方法法。如果果拱上填填土高度度能满足足加钢筋筋混凝土土板的要要求，可可不拆除除石拱圈圈，钢筋筋混凝土土预制板板的板底底距拱顶顶的净距距要求不不小于5cmm.我们采采用此方方法加固固了14道石拱拱涵。采用以以上两种种方法加加固的桥桥涵，通通过试载载及重车车通行，经经观察加加固效果果较好。3.33、旧桥桥下部结结构加固固桥台特特别是高高度较大大的桥台台，受行行车荷载载和土压压力作用用，常见见病害有有桥台开开裂、凸凸肚，翼翼墙外崩崩、开裂裂、错位位等。对对于跨径径较小，水水流不大大的石拱拱桥，我我们采用用在桥跨跨内加钢钢筋混凝凝土框架架进行加加固。由由于桥台台太高，且且位于长长距

17、离的的高路堤堤纵坡上上（桥面面纵坡达达5.55%），在在行车和和土压力力的共同同作用下下，使两两岸桥台台和靠那那发岸拱拱脚开裂裂。3.33.1、采用用钢筋混混凝土框框架加固固桥台。设计的的基本假假设：鉴鉴于尚在在维持正正常的交交通运输输的桥，台台背填土土破坏棱棱体引起起的主动动土压力力由原桥桥台承担担，框架架结构仅仅承受在在破坏棱棱体范围围内布置置超重车车所引起起的主动动土压力力。在后后来的应应用中，取取消了钢钢筋混凝凝土立柱柱，仅在在桥台上上凿出牛牛腿的位位置，将将横系梁梁、支撑撑梁、牛牛腿一起起现浇成成平面支支撑框架架，这不不仅减少少了工作作量，而而且施工工方便。采采用这种种方法加加固的桥

18、桥涵，经经多次实实地观察察，使用用效果良良好。3.33.2、基础础加固桥桥梁基础础特别是是天然地地基上的的浅基础础。由于埋埋置深度度较浅，易易受河水水冲刷而而淘空。受受河水改改道冲刷刷桥梁引引道，导导致桥台台基础冲冲空，引引道被毁毁。桥梁梁地基局局部软弱弱，致使使桥台发发生不均均匀沉降降，引起起桥台开开裂等。针针对以上上病害，我我们采取取对河床床用浆砌砌片石进进行铺砌砌，上游游河床设设置丁坝坝，打木木桩扩大大桥台基基础等方方法进行行加固。3.33.2.1、防治治桥台基基础冲刷刷对于跨跨径较小小的桥梁梁，由于于河水改改道，洪洪水直接接冲刷桥桥台基础础，导致致基础冲冲空甚至至掉脚，可可采取在在桥跨

19、范范围内满满铺15号片石石混凝土土的方法法进行加加固，铺铺砌厚度度为30ccm，铺砌砌两端设设置截水水墙，截截水墙的的深度为为1m，宽度度为0.66m.对于桥桥梁上游游河床变变迁、水水流改道道，洪水水直接冲冲刷桥台台基础和和桥台引引道，导导致桥台台基础冲冲空、引引道被毁毁的桥梁梁，采取取在桥梁梁上游适适当位置置设置丁丁坝等调调治构造造物，将将河水导导入主河河道。3.33.2.2、扩大大基础加加固法：采用扩扩大基础础进行加加固，具具体做法法：位于于三那线线K1553十790处的栏栏板桥为为一孔5m石拱桥桥，建于于19440年，桥桥宽6.00m，19778年用钢钢筋混凝凝土梁板板在左、右右两侧各各

20、拼宽3.00m，拼宽宽的3.00m中，一一半作为为行车道道，另一一半作为为人行道道。该桥桥三岔口口岸左半半部分桥桥台开裂裂，裂缝缝为上宽宽下窄，经经分析此此病害系系地基软软弱所至至，经调调查，此此处原是是深水塘塘，为减减小基底底应力，采采用扩大大基础进进行加固固，具体体做法：（1）挖除除桥台前前的淤泥泥，深度度与原基基础高度度相同；（2）在基基底打入入4m长的木木桩，木木桩按梅梅花型布布置；（3）在木木桩顶铺铺垫25ccm厚的碎碎石；（4）浇筑20号混凝凝土基础础，新旧旧基础间间采用锚锚固钢筋筋联系，使使其共同同受力。3.33.2.2.11、挖除除桥台前前的淤泥泥，深度度与原基基础高度度相同；

21、3.33.2.2.22、在基基底打入入4m长的木木桩，木木桩按梅梅花型布布置；3.33.2.2.33、在木木桩顶铺铺垫25ccm厚的碎碎石；3.33.2.2.44、浇筑20号混凝凝土基础础，新旧旧基础间间采用锚锚固钢筋筋联系，使使其共同同受力。3.44、桥面面铺装层层的加固固桥面铺铺装层开开裂或剥剥离等病病害，纵纵观有限限元计算算结果分分析可知知，在铺铺装层结结构厚度度一定的的情况下下，铺装装层的模模量比对对铺装层层的受力力状态影影响很大大。3.44.1、重视视桥面铺铺装上层层的设计计和选材材。如果沿沿用传统统的路用用沥青混混凝土的的材料设设计方法法，铺装装上层总总是处于于不利的的受力状状态，

22、承承受着较较大的反反复拉应应力，往往往在桥桥面板的的加劲部部件（直直腹板、横横隔板）的的顶部产产生开裂裂，导致致铺装上上层出现现早期破破坏，这这也与实实际桥面面铺装层层的损坏坏情况基基本吻合合，重视视桥面铺铺装上层层的设计计和选材材使其具具有良好好的变形形能力以以抵抗疲疲劳开裂裂，对预预防铺装装层的早早期损坏坏具有重重要的意意义。所所以，对对于桥面面铺装体体系来说说，需要要采用性性能更加加优良的的复合改改性沥青青，根据据铺装上上、下层层的不同同功能和和受力状状态研究究选择合合理的沥沥青混合合料组成成，并进进一步解解决铺装装层与桥桥面板的的粘结稳稳定性等等问题。3.44.2、材料料、结构构和施工

23、工这三个个要素中中，材料料是最为为活跃的的因素。因为决决定沥青青混合料料力学性性能的原原材料以以及混合合料的组组成结构构具有很很大的选选择性，铺铺装层的的模量比比取决于于材料的的组成设设计。因因此，在在满足铺铺装层路路用性能能的前提提下，为为了达到到减小铺铺装层的的拉应力力和剪切切应力的的目的，要要充分发发挥材料料组成设设计的作作用，设设计出能能适应桥桥面铺装装层受力力特性和和防水要要求的嵌嵌挤密实实型沥青青混合料料。研究究表明，在在混凝土土桥的铺铺装中使使用增强强纤维沥沥青混凝凝土具有有较好的的效果且且经济，能能增强铺铺装层沥沥青混凝凝土的柔柔韧性，改改善铺装装层的受受力状态态，防止止桥面铺

24、铺装层出出现开裂裂、脱落落等现象象，最终终提高桥桥面铺装装层的使使用品质质和延长长其使用用寿命。当当然，也也出现了了诸多改改性沥青青、SMA、环氧氧沥青混混凝土、沥沥青玛蹄蹄脂混合合料、浇浇注式沥沥青混凝凝土等桥桥面铺装装新材料料和新技技礼它们们都具有有较好的的性能，但但需增加加设备，增增加了一一定的施施工难度度，造价价比较高高，一时时还难以以大面积积惟广。若若条件具具备，经经过经济济、技术术论证也也可以使使用于混混凝土桥桥面铺装装上。3.44.3、桥面面铺装层层的加固固施工（沥沥青或水水泥砼）首先，清清除或刨刨洗桥梁梁旧铺装装层。在在清除过过程中注注意处理理的、厚厚度等。在在使用机机械清除除

25、时，尤尤其注意意不得损损坏旧桥桥的预制制梁板、伸伸缩缝等等构造。其次，认认真清洗洗旧桥面面。对已已经刨洗洗完毕的的旧桥铺铺装层及及时外运运，用人人工清扫扫废旧料料，用高高压水冲冲洗梁板板顶面，使使之清洁洁并干燥燥。再次，重重铺新桥桥面：水泥混混凝土桥桥面铺装装在浇筑筑混凝土土的强度度达到设设计等级级后，才才可开放放交通，其其车辆荷荷载不得得大于设设计荷载载。如果果经监理理工程师师同意采采用快硬硬水泥混混凝土铺铺装，开开放交通通的时间间需根据据试验确确定。沥青混混凝土桥桥面铺装装应待摊摊铺的混混合料完完全自然然冷却，其其表面温温度低于于50后，方方可开放放交通。需需要提早早开放交交通时，可可洒水

26、冷冷却降温温。伸缩装装置安装装完毕，预预留槽浇浇筑的混混凝土强强度达到到设计强强度后，方方可开放放。4、公路旧旧桥的管管理4.11、加强强公路旧旧桥的管管理。加强公公路旧桥桥的管理理并进行行维修和和加固，使使其处于于正常的的工作状状态，充充分发挥挥旧桥的的作用，是是公路管管理部门门的一项项主要任任务。对对于旧桥桥的超限限运输管管理工作作具有工工期短、要要求高、工工程量较较小、前前期工作作量大等等特点，公公路超限限运输一一般是为为国家或或省的重重点建设设工程服服务，我我们的初初步经验验是：4.11.1、对于于经常过过大件的的路段，应应对改路路段上的的大小桥桥梁进行行重点检检查和管管理，收收集原始始档案材材料，掌掌握其动动态，针针对其技技术和承承受能力力编制相相应的加加固处理理方案，需需要报批批的及时时按程序序报批；4.11.2、在施施工中针针对其技技术严格格按照业业主已批批准的加加固方案案进行施施工，注注意抓重重点、制制约工程程；4.11.3、重视视加固工工程的原原始资料料的收集集和整理理工作，为为今后的的加固工工程积累累经验；4.11.4、充分分调动基基层单位位的积极极性，正正确处理理责、权权、利的的关系。公路旧旧桥的维维修加固固同样属属于桥梁梁工程，不不能重建建轻养，旧旧桥的加加固比新新建还难难，因为为旧桥的的维修加加固，没没有现成成的规范范，更