老橋利用加固探討
2015-07-02
很多老式橋梁年代久遠(yuǎn)、歷經(jīng)風(fēng)雨，再加上平常疏于維修，出現(xiàn)了病害，導(dǎo)致橋梁的剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性下降，存在著極大的安全隱患，甚至影響了橋梁的正常使用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)交通的需求越來越高，橋梁的交通樞紐作用越來越明顯。通過加固，延長(zhǎng)老橋的使用年限，將老橋的作用發(fā)揮到最大，使老橋在社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天再度煥發(fā)活力、做出貢獻(xiàn)。
1 老橋的現(xiàn)狀
老橋的建設(shè)是根據(jù)當(dāng)時(shí)年代運(yùn)輸?shù)男枰?。由于以前橋梁設(shè)計(jì)的荷載等級(jí)比較低，能夠持續(xù)使用的年限也較長(zhǎng)?，F(xiàn)在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)男枨笠搽S之提高。老橋的低荷載等級(jí)與交通運(yùn)輸?shù)母咝枨笾g的矛盾亟待緩和。對(duì)老橋進(jìn)行加固，確保橋梁的使用安全，提高老橋的運(yùn)輸能力，緩解交通壓力，是我們目前亟待解決的問題。
1.1 超負(fù)荷承載
現(xiàn)在的橋梁大多處于承載超負(fù)荷的狀態(tài)，主要有以下三個(gè)方面的原因。第一，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)交通的需求增加，交通量大大增加。第二，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及運(yùn)輸需求的增加，現(xiàn)在的車輛多為重型車輛，而且經(jīng)常出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。第三，近代新出現(xiàn)了超限運(yùn)輸?shù)能囕v，而且日益增多。
1.2 老橋的信息缺乏
由于技術(shù)的限制以及保存資料的意識(shí)不足，現(xiàn)在老橋的資料大多比較缺乏，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，基底地質(zhì)不明確，不了解基底地質(zhì)的詳細(xì)情況。第二，基礎(chǔ)的深度不明確。第三，地下隱藏部分的尺寸不明確。
1.3 老橋需要加固維修
由于缺乏經(jīng)常性的維修養(yǎng)護(hù)，在車輛輪胎的不斷作用下，許多橋梁的橋面板易產(chǎn)生破壞，對(duì)于已使用數(shù)十年以上的橋梁，或用瀝青材料鋪裝的橋面最易遭到損壞。橋面不平整對(duì)行車的影響，輕則使行車有輕微顛簸，重則產(chǎn)生跳車，以至不得不低速行駛。在簡(jiǎn)支梁的梁端接頭處和掛梁的懸臂掛梁支點(diǎn)處的填縫材料，由于缺乏養(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生脫落，且遭受車輛的磨耗，從而出現(xiàn)較大溝槽，這是引起跳車的主要原因。當(dāng)車輛經(jīng)過跳車處時(shí)，即會(huì)引起臨近梁段的嚴(yán)重振動(dòng)，從而增加構(gòu)件的疲勞。若對(duì)此不加以加固，勢(shì)必將縮短橋梁的使用壽命。
2 老橋加固的方法
由于年代的久遠(yuǎn)與修理的疏忽，現(xiàn)在的老橋出現(xiàn)了不同程度的、各種各樣的問題，再加上超負(fù)荷的運(yùn)輸，導(dǎo)致了老橋破壞程度的加深，大大降低了老橋的運(yùn)載能力，嚴(yán)重地還會(huì)導(dǎo)致老橋的停用，使老橋在現(xiàn)代社會(huì)不能發(fā)揮自身的價(jià)值。我們應(yīng)該經(jīng)常檢測(cè)老橋，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)解決，采取有效的加固措施，以免情況進(jìn)一步惡化。
2.1 加固老橋的基礎(chǔ)
老橋的基礎(chǔ)部分一般埋藏的深度比較淺，尤其是在天然基礎(chǔ)上建造的橋梁，由于河水的長(zhǎng)期沖刷，經(jīng)常出現(xiàn)被淘空的現(xiàn)象，橋梁的引道也會(huì)因?yàn)槭芎铀牡赖挠绊懕粵_毀，橋梁的基礎(chǔ)也會(huì)被沖空，還經(jīng)常出現(xiàn)地基下沉以及橋臺(tái)開裂的問題。為了解決這些問題，可以在河床上鋪設(shè)漿砌片石，在上游則需要埋藏丁壩，還可以安置鉛絲籠、打鋼樁等，以此來對(duì)橋臺(tái)的基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)，對(duì)橋梁進(jìn)行加固。有的橋梁跨徑比較小，河水改道時(shí)就會(huì)直接對(duì)橋臺(tái)的基礎(chǔ)部分進(jìn)行沖刷，引起基礎(chǔ)部分的沖空，嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生掉腳問題。對(duì)于這種情況，可以在橋跨越的范圍內(nèi)鋪設(shè)片石混凝土，達(dá)到橋梁加固的效果。在鋪設(shè)時(shí)，兩端的防水墻是十分必要的。這種方法比較適用于洪水沖刷橋基、水流改道以及上游河床變遷的現(xiàn)象。而上游丁壩的設(shè)置則可以達(dá)到把洪水導(dǎo)入到主河道之中的作用。
2.2 縫內(nèi)注漿
把環(huán)氧樹脂漿、水泥漿按照特定的比例進(jìn)行配置，用噴漿機(jī)灌入老橋的縫隙之內(nèi)，具有避免鋼筋生銹進(jìn)而腐蝕、填補(bǔ)裂縫以及增強(qiáng)強(qiáng)度的作用。在裂縫內(nèi)注入漿體可以利用膠結(jié)材料把老橋的縫隙灌滿，通過力的作用與傳遞，使之盡量恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這種方法一般適用于在橋梁的上下部分出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。灌注的漿體分為很多種，主要包括砂漿、環(huán)氧樹脂漿、水泥漿以及水泥砂漿等，在實(shí)際的操作中，應(yīng)該根據(jù)出現(xiàn)的具體問題決定選用哪種漿體。不同的漿體有不同的特點(diǎn)與效用。水泥砂漿和水泥漿經(jīng)常用在石砌臺(tái)和拱圈上出現(xiàn)的裂縫，這兩種漿體的價(jià)格較低，而且填補(bǔ)效果也較好。環(huán)氧樹脂漿則在鋼筋混凝土的橋梁中使用次數(shù)較多，這是由于鋼筋混凝土橋梁上出現(xiàn)的裂縫大多比較小，被灌滿比較容易，而且粘結(jié)性比較好。
縫內(nèi)注漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂、砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩臺(tái)和拱圈裂縫，由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥（砂）漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)性好；環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
縫內(nèi)注漿的通常做法是：先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時(shí)須預(yù)留直徑約6mm-8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0.6m-1.0m，縫小處孔距為0.4m-0.6m。待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹脂勾縫，凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0.25 m-0.30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過試載及使用觀察，效果較好。
2.3 加固橋面鋪裝層
橋面鋪裝層的開裂，容易腐蝕鋼筋混凝土橋梁的鋼筋，鋼筋一旦被腐蝕，會(huì)使橋梁的橫向整體性大大降低。橋面鋪裝層受到損壞，會(huì)降低橋面的平整度，當(dāng)有車輛通過時(shí)，橋梁會(huì)發(fā)生震動(dòng)，對(duì)橋梁極為不利，并且會(huì)加重橋面鋪設(shè)層的損壞程度。在加固橋面的鋪裝層時(shí)，要根據(jù)橋梁的使用年限與壞損程度制定加固維修方案。對(duì)于那些損壞比較嚴(yán)重、使用年限較長(zhǎng)的橋梁，應(yīng)該設(shè)計(jì)拆除、修復(fù)的方案。而對(duì)于那些使用年限比較短、損壞程度較輕，并且混凝土強(qiáng)度依然滿足要求的橋梁，應(yīng)該首先解決病害問題，在保證荷載標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)增加瀝青碎石層的鋪設(shè)。
3 小結(jié)
老橋加固的工作復(fù)雜細(xì)致，而且對(duì)技術(shù)的要求極高，必須小心謹(jǐn)慎。在老橋的加固過程中，應(yīng)當(dāng)把橋梁維修的普遍性與特殊性結(jié)合起來，既遵循橋梁加固的一般性，又要考慮各橋梁的特殊性。在材料的選擇上，應(yīng)該使用最先進(jìn)的，并且要時(shí)刻把握橋梁加固方面最前沿的信息，使用最先進(jìn)的技術(shù)。總之，要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加以利用最新技術(shù)，不斷改進(jìn)老橋的加固方法及技術(shù)。
