摘 要:中小跨径桥梁加宽加固工作的重要性和迫切性日益突出。文章结合工程实例,对中小跨径桥梁的加宽加固方法、技术进行了一些总结和探讨,并对各加宽加固方案进行了比选。
关键词:中小跨径桥梁;加宽;加固
1 概 述
近30年来,我国公路建设获得了蓬勃发展,公路的通行能力和服务水平进一步得到改善和提高,尤其是“九五”期间,国家进一步加大了基础设施建设投资,公路面貌日新月异。但现有公路上数以万计的旧桥,因其设计荷载低,或因超载严重、养护不当等,正日益成为制约公路升级的“瓶颈”路段。若将这些桥梁全部拆除重建,既不现实,又不科学。多年的实践证明:采用适当的加固技术和拓宽措施,对恢复和提高旧桥的承载力及通行能力、延长桥梁使用寿命是可
行的。这样既可以节约大量资金,收到良好的社会经济效益,又可以消除交通安全隐患,提高公路通行能力和服务水平[1]。
2 常用旧桥加宽加固方法
2.1 上部结构
对于各种不同的上部结构,可以采用:锚喷混凝土加固、粘贴钢板(筋)加固、桥面补强层加固、增大截面和配筋加固、改变结构受力体系加固、施加体外预应力加固、增设纵梁加固以及拱圈增设套拱加固等方法。
2.2 下部结构
下部结构的常用加宽加固方法有:扩大基础加固、增补桩基加固、钢筋混凝土套箍或护筒加固、桥台新建辅助挡土墙加固及墩台拓宽等方法。对于桥面拓宽,其形式主要包括单边拓宽改建和
双边对称拓宽改建两种。常采用的方法包括:增设钢筋混凝土悬臂挑梁(较适用于梁式桥和拱式桥)、在老桥一侧新建桥梁;增设边梁或边拱肋;增加主(纵)梁或拱肋等方法。
3 工程实例
省道202淮北至濉溪段某桥,位于某河汇入濉河的入河口附近,桥位处地质情况较好,如图1和图2所示。现因该段线路加宽改造,需进行桥面的拓宽改造。其概况如下:
图1 桥位平面图
3.1 桥梁概况
该桥上部结构为三跨16 m预应力混凝土空心板桥,桥面宽度为净17+2×0.5 m;下部结构桥台为重力式u型桥台,桥墩采用柱式扩大基础;桥梁总长60.14 m,斜交角度为-40°(行车道法线与水流向交角)。
图2 桥梁现状图
3.2 桥梁主要材料
预制板及铰缝采用c40混凝土,桥头搭板、桥面铺装为c30混凝土;墩台帽及柱、扩大基础采用c25混凝土;护栏为c30混凝土,u型桥台为c20片石混凝土。预应力钢筋采用φs15(7φs5)钢绞线;普通钢筋直径φ≥12 mm时(吊环除外)采用ⅱ级钢筋;φ<12 mm时采用ⅰ级钢筋。支座为圆形橡胶支座(φ200×42 mm)。
3.3 采用的设计规范与标准
采用文献[2~4]规范和公路设计手册《墩台及基础》;设计荷载:汽-超20,挂-120,抗震烈度7°。
3.4 相关检测报告
(1)外观质量。桥面系:伸缩缝堵塞,左右幅桥面铺装大面积外观质量较好,局部表面混凝土剥落,粗骨料外露。梁板:第一跨左1#板与1#台连接处有部分混凝土破损,靠近1#盖梁处有多处修饰;右1#板距1#盖梁1 m处有面积约0.15 m×0.2 m的混凝土破损脱落。第三跨:距3#台6 m处板底混凝土振捣不密实形成蜂窝孔洞。
(2)桥梁技术状态评定,见表1所列。
(3)维修建议。该桥结构技术状况评为76分,桥梁技术状况较好,分类为二类。根据文献[5]中规定,该桥需进行小修。
3.5 拟定加宽加固方案
结合该桥的现状、检测报告与原设计资料,初拟
桥梁加宽改建方案如下:
方案(一):修建复桥。即保留原桥不变重新修建一座与原桥并行的新桥。结合该桥所在位置的地形情况,以及对该桥的调查情况,可以看出修建复桥具有以下特点。
表1 桥梁技术状态评定表
从图1看出,该桥左侧尚有较为富余的修建复桥的空间;修建复桥与原桥相对独立,对原桥的受力状态几乎没有影响,且其桥型的选择空间较大;由于原桥的整体状况较好,可将其作为完整的半幅桥面,虽然宽度略有富余,但基本上不用对原桥进行施工;修建复桥时对原桥无影响,且施工阶段可将原桥作临时交通用,对施工期内该路段的影响较小。但该方案需调整桥头两侧一定范围内的线路中线;桥头路基宽度较大;建设费用相对较高;需考虑是否挤占濉河河道。方案(二):直接加宽。即利用原桥,拆除防撞护栏直接加宽成一个桥面形式单一的桥梁。为充分发挥原有桥梁使用功能,保证桥梁不同时期使用安全,采取加宽桥梁部分与原桥受力结构分离独立,而桥面连成一体的桥梁结构,这样既保证了施工时原桥照常通行,又保证了加宽桥梁按现行技术标准设计施工,达到合理使用的目的。采用两侧对称增设空心板与独立的桩柱式桥墩,这样可以使得加宽部分与原桥保持相同的外观,互相协调,形成一个和谐的整体,美观相称;且由于采用独立的桩柱式桥墩,使得加宽部分在受力上对已经处于稳定状态的原桥没有太大的影响。但施工时相对比 较麻烦,且对正常交通干扰较大。加宽后的方案如图3所示。
图3 加宽方案
依据沪宁高速公路改扩建的经验,结合本桥实际情况,对于空心板拼接部分的连接采用以下方案,如图4所示。综上所述,采用在原桥位置两侧对称增设空心板,以及独立的桩柱式桥墩,是该桥比较合适的加宽改建方案。但在设计时需结合该桥的检测报告,以决定是否对原桥进行加固。
图4 拼接部分空心板的连接方案
4 结束语
旧桥的拓宽改造技术复杂、前景广阔,对于一座旧桥,采用何种措施进行加固,要在充分调查研究的基础上进行详细的论证、计算,结合相关检测报告制定多种方案进行比选;制定严格、合理的施工程序,以达到提高通行能力、缩短交通封闭时间以及节约资金的目的。
|
