巖土工程師經(jīng)驗交流：公路舊橋加固與管理(2)

　　2．上部結(jié)構(gòu)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(yùn)輸要求。 
　　2．1 拼寬原橋  
　　對驗算不能滿足超限運(yùn)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(yùn)輸荷載設(shè)計拼寬橋梁，以確保超限運(yùn)輸安全。如三那線K186十325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(yùn)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K206十398處瓦窯橋，為一孔5m，矢 跨比為l／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l cm，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。如三那線K139十723處，建于1940年的8m 石拱橋，橋臺高6．72m。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，三岔口岸橋臺條石多處開裂，且下部明顯凸肚。經(jīng)分析比較，確定采用鋼筋混凝土框架加固橋臺：(1)沿橫橋方向?qū)υ诎稑蚺_各設(shè)置4個鋼筋混凝土立柱，聯(lián)接4排鋼筋混凝土橫系梁緊靠橋臺；(2)順橋向則對應(yīng)于立柱設(shè)4排支撐梁，并將所有立柱 伸入拱矢高1／3處。設(shè)計的基本假設(shè)：鑒于原橋當(dāng)時尚在維持正常 的交通運(yùn)輸，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。我們用此方法又加固了4座(道)石拱橋(涵)。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。 
　　4．舊橋基礎(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。 
　　4．1 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30 cm，鋪砌兩端設(shè)置截水墻，截水墻的深度為1m，寬度為0．6m。采用該法共加固橋涵8座。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。如那南線K44十962．2處的金水河橋，為一孔21m鋼筋混凝土梁橋，由于上游河床變遷，造成那發(fā)岸橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀，經(jīng)實地調(diào)查和分析，采取在上游河段那發(fā)岸側(cè)設(shè)置兩道丁壩：第一道丁 壩采用漫水丁壩，并按正挑布置；第二道丁壩為不漫水丁壩，并按下挑30度布置，丁壩的長度采用河寬的2／5。由于該橋上游河段較寬，且南棵岸地質(zhì)為巖石，因此，采用丁壩方案是適宜的。 
　　4．2 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法  
　　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。

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