淺析橋梁結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
2016-07-05
當(dāng)前，隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路建設(shè)也日益推進(jìn)，但是在公路建設(shè)中許多橋梁由于承載力不夠而影響交通運(yùn)輸，甚至?xí)蔀榻煌ㄊ鹿识喟l(fā)地點(diǎn)。因此，有必要對橋梁進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，這也是我國公路橋梁建設(shè)的一個緊迫而重要的任務(wù)。
1、關(guān)于鋼筋混凝土套箍加固橋梁墩臺基礎(chǔ)的技術(shù)要領(lǐng)
倘若橋梁墩臺的基礎(chǔ)埋置深度不夠或是施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格，這些都會不同程度導(dǎo)致墩臺裂損，對于裂損的墩臺，我們可以采用鋼筋混凝土套箍進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，也就是沿墩臺身或樁（柱）身外側(cè)布設(shè)或做成圈梁的形式。湖南省某橋即采用鋼筋混凝土圈梁補(bǔ)強(qiáng)加固重力式橋臺。對橋臺采用鋼筋混凝土圈梁進(jìn)行加固，在臺身上增設(shè)3道鋼筋混凝土圈梁將橋臺箍成整體。每一道圈梁長24m，厚達(dá)0.23m，高達(dá)1m，在3道圈梁之間再設(shè)置上9道鋼筋混凝土聯(lián)系支撐。經(jīng)過這樣的加固后于1983年檢查，就不會發(fā)生新的裂縫及其它變形現(xiàn)象。
2、關(guān)于采用拉桿加固改造橋臺技術(shù)要領(lǐng)
采用拉桿補(bǔ)強(qiáng)加固雙曲拱橋的腹拱，也就是利用其通過增設(shè)腹拱拉桿，以此來減小主拱圈的變形而改善其受力的原理。同時，這樣的方法也可用來加固已經(jīng)變形或是可能變形的橋臺結(jié)構(gòu)物。當(dāng)橋臺的側(cè)墻發(fā)生外傾時，就可利用拉桿予以加固，加固所用的拉桿，可以是由鋼筋混凝土制作，也可以采用粗鋼筋。
3、關(guān)于加樁法加固橋梁墩臺基礎(chǔ)技術(shù)要領(lǐng)
倘若橋梁墩臺采用的是樁基礎(chǔ)，那么樁的入土深度就要達(dá)到一定的程度，不然就會因?yàn)樗鞯臎_刷使得樁發(fā)生傾斜，甚至?xí)霈F(xiàn)樁尖外露的現(xiàn)象。要改造橋梁墩臺的基礎(chǔ)，我們在實(shí)踐中常用的一種方法就是加樁法，對于恢復(fù)和提高原橋的荷載能力是一種非?？尚械霓k法，具體加樁施工是隨著原基礎(chǔ)的形式不同而異的，倘若原橋墩臺基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)，就可以愛上下游位置進(jìn)行補(bǔ)樁，進(jìn)而再進(jìn)行承臺或者蓋梁的擴(kuò)大。
通過動測檢驗(yàn)也時有發(fā)現(xiàn)鉆孔樁由于在鉆孔，澆筑水下混凝土?xí)r施工工藝等控制不嚴(yán)而出現(xiàn)的斷樁現(xiàn)象，施工中對與這種斷樁若其發(fā)生的部位在土層以下較淺時，就可采用開挖將斷樁部截除并接長的辦法進(jìn)行處置。但是對斷樁部位入土較深時，則常采用加樁法處理得辦法。由于鉆孔灌注樁的樁距有一定的要求，通常都沿縱橋向在斷樁兩側(cè)補(bǔ)樁，以系梁相聯(lián)，進(jìn)而再按原設(shè)計要求澆筑承臺或蓋梁。鑒于原樁已經(jīng)發(fā)生斷樁，如還對其部分承載能力進(jìn)行考慮，雖可以減少補(bǔ)樁的樁徑和樁長，但就可能會導(dǎo)致新舊沉降不一致從而造成系梁開裂等問題。因此，一般情況下，不再考慮斷樁的受力情況，新補(bǔ)的樁按照橋梁實(shí)際需要的承載力進(jìn)行設(shè)計計算就可以了。
4、橋梁下部結(jié)構(gòu)的其它加固技術(shù)
4.1 采用在臺后加孔的方法處理橋臺
在軟土地基上修建橋梁可能會造成軟基病害，經(jīng)常由于設(shè)計上壓縮孔徑過多、總體布置欠妥，地基土質(zhì)松軟及承載能力過低而致使橋臺位移，特別是拱式體系上部結(jié)構(gòu)，由于橋臺位移而使主拱圈開裂等常有發(fā)生。盡管是梁式上部結(jié)構(gòu)，也會因橋臺位移而產(chǎn)生病害，有的時侯因臺后填土過高且臺后填土夯實(shí)不夠，加之軟土地基的影響，發(fā)生土體滑塌，甚至?xí)霈F(xiàn)橋臺樁基剪斷等事故。對于上述情況，如采用橋臺后加孑L減載的改造措施，尚可取得較好的效果。
某地區(qū)一座雙曲拱橋，全橋建成后即發(fā)現(xiàn)原飛機(jī)形橋臺明顯下沉，致使拱頂3-4m范圍內(nèi)拱肋下緣的開裂，拱腳處主拱圈和拱座脫開，裂縫寬度達(dá)9到13mm，呈上窄下寬狀。分析原因，主要是由于橋位處土質(zhì)較差，表層為淤泥，下為深2m的粘土，下層為亞砂土類粉砂且含腐植質(zhì)雜質(zhì)，經(jīng)果大量地試驗(yàn)，在3米深處土基容許承載力僅為0.15MPa。最終確定采用臺后加孔減載的方法進(jìn)行改造，先拆除臺后10m長的駁坎及填土，改為2孔5米的鋼筋混凝土板橋。在拆除駁坎時要分兩次進(jìn)行處理，先拆掉其中一部分，待加孔的墩臺基礎(chǔ)間的混凝土支撐地梁澆筑完畢并達(dá)到一定強(qiáng)度以后，然后將駁坎拆除至與原橋臺基礎(chǔ)頂面相平。澆筑支撐地梁是，在拱腳肋座脫離處塞入三角形楔形鐵塊后進(jìn)行。橋臺處理后，對原拱肋可采用加大拱肋截面的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。經(jīng)過以上技術(shù)處理以后，橋臺的沉降量增加甚少，效果十分明顯。從以上的案例來分看，對于軟土地基地區(qū)的橋梁，特別是高填土的情況，還要進(jìn)行設(shè)計以確定橋梁的總體布置，這些因素都要慎重的進(jìn)行考慮，不但要考慮到工程造價，還要對各種施工中可能給橋梁結(jié)構(gòu)帶來的危害的不利因素進(jìn)行分析，以便在設(shè)計中引起足夠的重視并采取一定的措施。
4.2 采用水泥灌漿法補(bǔ)強(qiáng)加固橋梁結(jié)構(gòu)
某地區(qū)有一座拱橋，建成通車后不久，建在中細(xì)砂礫石夾粘上地基上橋墩由于受洪水沖刷而發(fā)生沉陷致使墩身位移，進(jìn).-～引起上部結(jié)構(gòu)變形、開裂，墩上側(cè)墻被拉裂，這種情況可以使用水泥灌漿法對其基礎(chǔ)加固。鉆孔深度要視土質(zhì)的情況來定，一般巖層要鉆到2到3m，而砂礫或粘土層就要鉆至基底7m以下，基礎(chǔ)四周的鉆孔采用帷幕灌漿，以固結(jié)其外圍土壤，以此防止以后灌漿的流失。
5、結(jié)語
綜上所述，在橋梁技術(shù)改造施工工程中，對橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固改造不能忽視，否則就不能取得恢復(fù)或提高橋梁的整體承載力。雖橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固改造相對于上部結(jié)構(gòu)加固而言難度相對更大，但還是有一些加固改造技術(shù)已經(jīng)積累了一些成功的經(jīng)驗(yàn)，由于下部結(jié)構(gòu)的承載能力等涉及的因素較多。為此，不管是加固設(shè)計的方法還是具體的加固方法，都還存在一些問題有待今后進(jìn)一步的研究，需要繼續(xù)探索，不斷尋求解決的辦法。
