经验交流:公路旧桥加固与管理(二)
2.上部结构改造
在对旧桥进行调查研究的基础上,通过技术经济比较,采用充分利用桥台对原桥进行加宽,将拱型结构改为板式结构的加固方法,使其满足超限运输的要求。
2.1加宽原桥
对于经验算不能满足超限运输要求的旧桥,经过技术经济比较,加宽桥梁按照实际通过的超限运输荷载进行设计,确保超限运输安全。比如三那线K186 1325处的龙母沟桥,就是一孔石拱桥。右侧部分建于1940年,净跨9.2m,宽6.4m;左侧部分于1966年加宽,净跨8.0m,宽2.5m经验表明,左侧部分可以满足超重车辆的要求,加固方案为1966年建成的石拱桥左侧宽3.4m,共同受力,供超重车辆通行。设计要考虑与原桥的协调,所以加宽部分的桥台高度、跨度、矢跨比与1966年加宽的石拱桥相同,荷载考虑为超重车辆。
2.2利用原桥台将拱结构改为板结构
对于小跨度石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或地基不良发生不均匀沉降,导致拱圈开裂,降低承载能力,可采用此方法。比如三那线K206 1398号瓦窑桥,是一座石拱桥,洞口5m,矢跨比L/4。拱圈厚度0.4m,拱上填土高度0.2m,由于地基不均匀沉降,拱顶合龙石掉落l cm,两端头石开裂。在确定加固方案时,考虑到拱上填土较薄,不能满足拱上加板的要求,故采用钢筋混凝土预制板加固方法,即拆除桥面铺装和石拱桥环,拆除原桥台拱线以上的填土和边墙,然后将桥台抬高至设计标高,按超限荷载设计钢筋混凝土预制板。拱上填土高度能满足加钢筋混凝土板要求时,可不拆除石拱圈,板底与钢筋混凝土预制板拱顶的净距不得小于5cm。我们用这种方法加固了14座石拱桥。以上两种方法加固的桥涵,经过试载和重车通行,加固效果良好。
3。旧桥
桥台下部结构的加固,特别是高度较高的桥台,受到行车荷载和土压力的影响。常见的病害有桥台开裂、鼓肚、翼墙塌陷、开裂和脱位等。对于跨度小、水流小的石拱桥,我们在桥跨中采用钢筋混凝土框架进行加固。如三那线K139号1723处,为1940年建成的8m石拱桥,因桥台过高,位于高路堤长距离纵坡上(桥面纵坡达5.5%),桥台高度6.72m,在行车和土压力的共同作用下,两岸桥台和那发附近岸拱脚开裂,三岔口桥台石料多处开裂,下部开裂经过分析比较,确定采用钢筋混凝土框架对桥台进行加固:(1)在岸边桥台上沿横桥向设置4根钢筋混凝土柱,并连接4排钢筋混凝土横系梁紧靠桥台;(2)沿桥向,对应立柱设置四排支撑梁,所有立柱均伸入拱高的三分之一。设计的基本假设:由于原桥当时正在维持正常的交通运输,桥台后部破坏棱柱体产生的主动土压力由原桥台承担,框架结构只承受棱柱体破坏范围内超重车辆的布置产生的主动土压力。我们用这种方法加固了四座石拱桥(涵洞)。在后期的应用中,取消了钢筋混凝土柱,只在桥台上凿出托架位置,将交叉系梁、支撑梁、托架就地浇筑,形成平面支撑架,既减少了工作量,又方便了施工。用该方法加固的桥涵经多次现场观测,应用效果良好。
4。旧桥基础加固
桥梁基础,尤其是天然地基上的浅基础,由于埋深较浅,容易被河水冲刷。[/k0/]。大桥引道被河道分流冲刷,导致桥台基础冲刷空,引道被冲毁。桥基局部薄弱导致桥台不均匀沉降和桥台开裂。针对以上病害,我们采用了浆砌片石铺砌河床、在上游河床设置丁坝、打桩扩大桥台基础等方法。
4.1桥台基础冲刷的防治
对于跨径较小的桥梁,由于河道改道,洪水直接冲刷桥台基础,造成基础冲刷空甚至塌脚。可采用在桥跨内铺设15 #片石混凝土的方法进行加固,铺设厚度为30 cm,铺设两端均为截水墙,深度为1m。用这种方法加固了8座桥涵。对于上游河床发生变化,水流改道,洪水直接冲刷桥台基础和引道,导致桥台基础冲刷空和引道被破坏的桥梁,应在桥梁上游适当位置设置丁坝等整治建筑物,将河水引入主河道。例如,南安线K44 1962.2处的金水河大桥是一座钢筋混凝土梁桥,桥孔为21m。由于上游河床变化,纳发岸桥台基础被冲毁空,引道被冲毁。经现场调查分析,在上游河段纳发岸侧设置两座丁坝:第一座丁坝泄洪,按高程布置;第二座丁坝为非淹没丁坝,呈30度布置。丁坝的长度为河宽的2/5。由于大桥上游河段较宽,南岸地质为岩石,采用丁坝方案较为合适。
4.2扩大基础加固法
位于三那线1790 K153处的兰板桥是一座5m的带孔石拱桥。建于1940年,宽6.0m,1978年左右两侧分别采用钢筋混凝土梁板,宽3.0m,一半作为车行道,另一半作为人行道。大桥三岔口岸桥台左半边开裂,裂缝上宽下窄。经过分析,这种病是基础薄弱造成的。经过勘察,原来是一个很深的池塘。为了减小地基的应力,对地基进行了扩大加固。具体措施如下:(1)挖桥台前淤泥,深度与原基础高度相同;(2)在地下室打入4m长的木桩,木桩呈梅花形排列;(3)在桩顶铺25厘米厚的碎石;(4)浇筑20号混凝土基础,用锚筋将新旧基础连接起来,使其共同受力。
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