結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考點：舊橋加固的常用方法

　　舊橋加固的常用方法

　　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(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)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(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原來狀態(tài)。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)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(yīng)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(gòu)物，因為鋼筋混凝土構(gòu)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(yù)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(dá)到一定強(qiáng)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(gòu)加固上部結(jié)構(gòu)加固改建在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬，利用橋臺將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)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(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，按實際通過的超限運輸荷載設(shè)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(shè)計應(yīng)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(gòu)為板式結(jié)構(gòu)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(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，致使拱頂關(guān)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(shè)計標(biāo)高，按超限荷載設(shè)計鋼筋混凝土預(yù)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(yù)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(gòu)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(jìn)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(dá)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(shè)計的基本假設(shè)：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(dān)，框架結(jié)構(gòu)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(yīng)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(chǔ)加固橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)。

　　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(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)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(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。

　　3.2.1、防治橋臺基礎(chǔ)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(chǔ)，導(dǎo)致基礎(chǔ)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(jìn)行加固，鋪砌厚度為30cm，鋪砌兩端設(shè)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(chǔ)和橋臺引道，導(dǎo)致橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁，采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，將河水導(dǎo)入主河道。

　　3.2.2、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法：采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)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(yīng)力，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行加固，具體做法：(1)挖除橋臺前的淤泥，深度與原基礎(chǔ)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(chǔ)，新舊基礎(chǔ)間采用錨固鋼筋聯(lián)系，使其共同受力。

　　3.2.2.1、挖除橋臺前的淤泥，深度與原基礎(chǔ)高度相同;

　　3.2.2.2、在基底打入4m長的木樁，木樁按梅花型布置;

　　3.2.2.3、在木樁頂鋪墊25cm厚的碎石;

　　3.2.2.4、澆筑20號混凝土基礎(chǔ)，新舊基礎(chǔ)間采用錨固鋼筋聯(lián)系，使其共同受力。

2013結(jié)構(gòu)工程師考試：塑膠知識點匯總