徐寶林,王立永,盧 建
(中國公路工程咨詢集團有限公司)
曲澤尕峽舊橋加固設(shè)計
徐寶林,王立永,盧 建
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介紹國道214線拓寬改造工程,針對曲澤尕峽橋梁的現(xiàn)狀,對其病害的成因及橋梁的承載能力進行了分析,并依此舊橋加固維修的方案。
舊橋加固;粘貼鋼板;植筋
曲澤尕峽位于國道214線K1075+685~K1076+906,峽谷兩側(cè)岸坎陡立,峽谷兩岸之間只有7~30 m寬,義涌曲從峽谷中流過。為保證路基安全,舊路沿水流方向設(shè)置縱向橋3座,水由橋下通過。
對K1076+745.0曲澤尕峽大橋及K1076+870.0曲澤尕峽中橋調(diào)查時發(fā)現(xiàn),其存在如下病害:(1)橋梁的橋面鋪裝瀝青表處層、混凝土現(xiàn)澆層出現(xiàn)破損、剝落;(2)欄桿混凝土出現(xiàn)破損、剝落、露筋,部分欄桿完全損毀;(3)橋面伸縮裝置破損,已完全失去功效;(4)橋頭跳車;(5)支撐處上部梁板混凝土泛白;(6)橋梁基樁受沖刷嚴重,樁基外露;K1076+745.0曲澤尕峽大橋1#~12#橋墩樁基外露0.5 ~0.8 m,13#橋墩完好,還有部分墩柱(樁)因施工控制不規(guī)范偏位較大,K1076+870.0曲澤尕峽中橋1#橋墩左側(cè)墩柱鋼筋外露、銹蝕嚴重,2#~9#橋墩樁基外露0.4 ~0.6 m。
(1)橋面毀壞;主要原因:橋面鋪裝為2 cm瀝青表處偏薄、施工質(zhì)量不過關(guān)及凍融破壞。
(2)欄桿損毀;主要原因:混凝土強度偏低、交通事故。
(3)橋面伸縮裝置破損;主要原因:未正確安裝伸縮裝置。
(4)橋頭跳車;主要原因:橋頭路基為柔性體系,而橋梁則為剛性體系;處置措施為:將橋頭路基壓實度提高到96%,以減小跳車。
(5)支撐處上部梁板混凝土泛白;主要原因:橋面排水不暢。
(6)樁基及其鋼筋外露;主要原因:橋下沖刷造成河床降低嚴重,致使樁基外露;水流沖刷及流冰侵蝕,造成外露樁基混凝土強度降低及鋼筋銹蝕,誘發(fā)混凝土膨脹,從而使樁頭破壞嚴重。
橋涵汽車荷載等級由原來汽-20變到公路-II級后,主要受力構(gòu)件均不能滿足承載力要求,需加固,以保障結(jié)構(gòu)安全。同時還需根除原來兩橋的病害,以保障結(jié)構(gòu)加固后的耐久性。經(jīng)比較,對上部空心板采用橋面補強的加固方法,對蓋梁采用粘貼鋼板的加固方法,對墩柱及樁基采用混凝土套箍的加固方法。各構(gòu)件加固的要點如下。
本次加固設(shè)計考慮對其橋面補強加固,鑿除原6 cm混凝土,重鋪12~20 cm C30混凝土;加固后經(jīng)計算上部梁板部板抗彎及裂縫寬度均能滿足要求。采用加固方案及流程如下。
(1)鑿除舊路原有6 cm鋪裝及護欄;(2)預制板頂面拉毛,形成凸凹不小于6 mm的粗糙面,在表面植入錨固筋;(3)加鋪C40混凝土現(xiàn)澆層;(4)安裝護欄、泄水管、伸縮縫等設(shè)施;(5)鋪5 cm厚瀝青混凝土鋪裝層。
設(shè)計荷載提高后,經(jīng)驗算蓋梁跨中抗彎不能滿足承載力要求。本次加固設(shè)計對下部蓋梁采用錨固鋼板法加固,加固后經(jīng)計算能滿足承載力要求。采用加固方案及流程如下。
(1)對粘貼鋼板的位置進行定位,并對錨固螺栓位置定位、鉆孔;(2)對混凝土及鋼板結(jié)合面進行表面處理;(3)粘貼鋼板,并用螺栓加固;(4)對鋼板作表面防腐處理。
設(shè)計荷載提高后,經(jīng)驗算樁基承載力不能滿足要求。本次設(shè)計對其進行混凝土套箍的方法加固,加固后經(jīng)計算能滿足承載力要求。采用加固方案及流程如下。
(1)鑿除樁頭受損混凝土及風化層,以露出新鮮混凝土為宜;將外露樁身混凝土表面鑿毛,對外露鋼筋除銹,在樁基表面植筋;(2)安裝鋼筋籠;(3)安裝預制好的2塊半圓形的鋼模板;(4)澆筑C30混凝土。
(1)上部空心板加固后計算。
跨中截面極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值,加固后跨中提供抗力,加固后結(jié)構(gòu)承載能力能滿足要求。
(2)蓋梁加固后計算。
跨中截面極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值,加固后跨中提供抗力,加固后蓋梁承載能力能滿足要求。
(3)樁基加固后計算。
原樁基樁底極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合設(shè)計值,加固后基樁提供抗力,加固樁基承載能力能滿足要求。
上述加固方案涉及到粘貼鋼板和植筋兩個相對復雜的工藝,施工時應(yīng)參照相關(guān)規(guī)范進行;樁基加固施工過程中,嚴禁機動車輛在橋上通過。本橋所在路段為通過曲澤尕峽唯一道路,施工過程中會引起交通中斷,為此應(yīng)合理安排橋梁建設(shè)工序縮短工期,以盡快恢復交通。同時施工期間應(yīng)及時發(fā)布有關(guān)路況信息,在關(guān)鍵位置指示交通分流,以減小交通中斷帶來的影響。在縱向橋養(yǎng)護補強層澆筑后,應(yīng)避免其過早受力,可在橋面上設(shè)置臨時的過橋方法保證車輛通行。
上述3座橋梁加固后均已通車運營,證明加固設(shè)計安全可靠。隨著國家公路建設(shè)發(fā)展,山區(qū)公路升級改造項目日益增多,一般橋梁可通過加固來完成升級改造,即能縮短建設(shè)工程、保證施工期間道路通暢,又能為國家節(jié)約寶貴資金。
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[3]公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范(JTG/T J22-2008)[S].2008.
U445.7
C
1008-3383(2012)02-0063-01
2011-12-15
徐寶林(1980-),男,湖北浠水人,工程師,研究方向:橋梁工程。