我国现有的旧桥在交通量不断增大,要求通车条件不断提高的情况下,病害开始逐渐大量暴露,如何用较少的投资旧桥的综合改造,往往是几种方法同时使用,不仅可以提高旧桥的承载能力,而且可以充分利用旧桥,节约大量建设经费,武汉新顺畅结合工程实际,对旧桥加固方法综合归类如下。
1、桥梁加固改造
1.1改造铺装或横隔板增强装配式梁桥整体受力性能
早期修建的装配式钢筋混凝土空心板桥或T梁桥,大多采用铰缝或横隔板连接,并依靠现浇钢筋混凝土皮装层达到整体受力的效果,很多旧桥由于通行能力不断增大,随着使用年限的增长,铰缝失效,铺装层开裂,造成单板或单梁受力状况。采用改造铺装重做铰缝或增强横隔板的办法,能够改善这种单梁受力状况,使装配式桥重新达到原设计所预期的整体受力效果。
1.2粘贴钢板或碳纤维布加固梁桥
粘贴钢板或粘贴碳纤维的加固方法是一种有效经济的梁桥加固方法。对检查大仙上部结构板梁底面出现混凝土麻面、剥落和露筋等病害的普通钢筋混凝土板梁桥,可采用粘贴钢板加固法。施工时应注意钢板与梁板的粘贴平整密实,应将梁体表面杂物清除干净,对锈蚀钢筋除锈,并用环氧砂浆找平;同时也应注意钢板的锈蚀处理,对于不需要粘贴钢板但混凝土保护层有破损的地方应修补混凝土表面,以免钢筋继续锈蚀。
粘贴碳纤维布的加固原理与粘钢板法相同,相比较而言,碳纤维材料不显著增加截面高度,并且具有比钢板跟高的抗拉设计强度。
1.3置换梁和拓宽改造梁桥
由于个别梁的损坏,经技术、经济方案比较后,结合整桥病害的处治,可采取置换梁板法进行改造,墩台继续利用。基于和旧桥相接的道路升级,交通量加大,窄桥和宽路不想适应,而旧桥目前的状况良好的情况下,应考虑旧桥加宽利用。加宽改造的原则是:充分利用原结构,对原构造物的上部和下部结构的型式、断面尺寸、稳定性和承载力等进行分析,保证加宽部分与原有部分共同发挥作用。
梁桥拓宽改造基本上采用了与原结构对应的方式,按新旧桥之间参与受力情况,分为整体受力和分离受力两种拓宽改造方法,其改造方法的选用由桥位所处基地质情况决定,主要考虑新旧桥沉降情况。
桥梁拓宽改造采用整体受力的拓宽改造方法时,可增大边板宽度,增强新加边板的受力性能,按照内力依据刚度按能者多劳分布的特点,使边板承担更多的内力,达到改善中板受力状况的目的。
2、石拱桥加固与改造
2.1挂网喷浆及套拱、衬砌加固石拱桥
对出现拱圈纵横向开裂、桥台裂缝。承载力下降的石拱桥修复,采用在拱腹下的桥台前墙浇筑一层钢筋混凝土,并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈及桥台结合共同受力,阻止原拱圈及桥台变形。对仅出现拱圈纵向开裂、桥台完好的石桥修复,采用挖除桥面和拱上填料,在拱背上浇筑钢筋混凝土,并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈结合共同受力,增强整体性。在拱腹下浇筑混凝土不方便且拱圈病害不很严重的情况下,可采用在拱腹植筋、挂钢筋网并喷射砂浆或混凝土的工艺施工。
2.2压浆加固干砌石桥
对于拱圈砌石压裂严重,桥面沉陷变形明显,路线交通量较小的桥梁,可采用拱圈压浆的方法进行修复,压浆前先对干砌块石拱圈进行勾缝,拆除拱上侧墙重新砌筑,在桥面上按梅花形状钻孔,孔深要求穿透拱上填料层,直达拱圈。
2.3石桥的局部结构改造与拓宽
有些石桥由于填土太高或拱圈已经开裂,拱圈已不具有使用价值,而桥台仍完好。采取拆除拱上侧墙和填土,加高桥台,在裸拱上搭架浇筑钢筋混凝土板。或者拆除桥的上部结构,采用对比分析后利用或加固原有墩台,将上部结构改造成梁桥,但该方案造价较高。
3、U型高架台及重力式挡土墙的加固
3.1预应力锚索框架加固高桥台
U型桥台基底地基应力不足,侧墙沿台帽后缘出现竖向裂缝,前墙也出现网状裂缝。针对这种病害采用预应力锚索框架控制桥台变形,加固可采取在U型桥台前端和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。
3.2锚杆配合钢筋混凝土抱箍加固U型桥台
桥坐落在不同的地基上、地基承载力不足,且施工处理不到位,造成桥台前墙下沉。加固可采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打入锚杆与槽钢抱箍,最后在U形桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土,新旧墙采用锚杆连接形成整体。
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