關(guān)于新疆公路小橋涵加固與維修方案的研究
2015-03-20
0 引言
在新疆公路改造項(xiàng)目過(guò)程中，橋涵在公路構(gòu)造物中所占比例較大，其使用性能直接影響公路的通行能力和服務(wù)水平，通過(guò)開(kāi)展針對(duì)新疆國(guó)省干線公路小橋涵加固、維修設(shè)計(jì)方案開(kāi)展研究，總結(jié)出根據(jù)小橋涵工程技術(shù)狀況的不同，提出相對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策，滿足公路改造工程建設(shè)要求，以恢復(fù)橋涵使用功能，提高承載力，增強(qiáng)安全性和耐久性。
1 公路橋涵外業(yè)勘測(cè)內(nèi)容
1.1 需收集的資料、檢查（測(cè)）如下資料：原橋涵竣工圖紙；歷年來(lái)橋涵改造資料；歷年來(lái)橋涵養(yǎng)護(hù)及評(píng)價(jià)資料；項(xiàng)目區(qū)域路網(wǎng)調(diào)查資料；交通組成及交通量調(diào)查資料；橋梁（涵洞）區(qū)域地形、地貌、氣象、地震、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。
1.2 主要調(diào)查、檢查的內(nèi)容及要求如下：按橋梁上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和橋面系分別檢查、評(píng)定。
①結(jié)構(gòu)混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)件，對(duì)其強(qiáng)度、裂縫、蜂窩（麻面）、剝落、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋銹蝕、空洞、梁板鉸縫、結(jié)構(gòu)變位、橋頭跳車等詳細(xì)檢查、記錄并拍照；同時(shí)，應(yīng)針對(duì)水分、冰凍、污染物和鹽等對(duì)結(jié)構(gòu)的腐蝕及影響提出調(diào)查意見(jiàn)。②對(duì)橋梁支座技術(shù)狀況包括缺陷、變質(zhì)、開(kāi)裂、串動(dòng)、脫空檢查、記錄。③對(duì)橋面鋪裝層技術(shù)狀況包括破損、變形、裂縫、坑洞、錯(cuò)臺(tái)、鋪裝層強(qiáng)度和厚度等進(jìn)行詳細(xì)檢查；同時(shí)，應(yīng)針對(duì)水分、冰凍、污染物和鹽等對(duì)鋪裝層的腐蝕及影響提出調(diào)查意見(jiàn)。④對(duì)橋梁伸縮縫技術(shù)狀況包括平整、破損、松動(dòng)、失效等應(yīng)逐一檢查、記錄。⑤對(duì)橋梁基礎(chǔ)及河底鋪砌的缺損情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，包括基礎(chǔ)沖刷、掏空，沉降、滑移和傾斜、裂縫、剝落、露筋等，必要時(shí)需檢測(cè)埋置深度、地基土質(zhì)及承載力。⑥對(duì)橋下河床及調(diào)治構(gòu)造物的缺損情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，包括河床堵塞、變遷、沖刷和調(diào)治構(gòu)造物損壞、沖刷、變形；對(duì)鋪砌及進(jìn)出水口沖刷、剝落、沖蝕、沉降、位移等逐一檢查。
根據(jù)橋梁病害調(diào)查和初步擬定的方案，進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，包括橋位平面、縱斷面（路線縱坡）、橋面高程（橫坡），板厚、橋長(zhǎng)、橋跨、結(jié)構(gòu)尺寸、河床高程、進(jìn)出口及導(dǎo)流防護(hù)位置、高程等；若需設(shè)置便道，則需進(jìn)行便道布設(shè)和平縱橫勘測(cè)。及筑路材料調(diào)查，包括材料料場(chǎng)位置、運(yùn)距、品質(zhì)、儲(chǔ)量、價(jià)格等并進(jìn)行相關(guān)檢驗(yàn)。
2 橋涵技術(shù)狀況評(píng)定分析
2.1 橋涵技術(shù)狀況評(píng)定 橋梁實(shí)際承載能力和抗洪能力的調(diào)（檢）查、評(píng)定依據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TH21-2011）、對(duì)涵洞的技術(shù)狀況評(píng)定依據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）等。對(duì)不同技術(shù)狀況類別的橋梁，分別采取不同的養(yǎng)護(hù)措施：一類橋梁進(jìn)行正常保養(yǎng)，二類橋梁需進(jìn)行小修，三類橋梁需進(jìn)行中修，酌情進(jìn)行交通管制；四類橋梁需進(jìn)行大修或改造，及時(shí)進(jìn)行交通管制；五類橋梁應(yīng)及時(shí)進(jìn)行改建或重建，關(guān)閉交通。涵洞的技術(shù)狀況評(píng)定分為五級(jí)（好、較好、較差、差、危險(xiǎn)），據(jù)此提出加固維修、改建等建議。
2.2 公路橋涵加固、維修設(shè)計(jì)原則和依據(jù) 公路橋涵加固、維修設(shè)計(jì)按照“安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境”原則，依據(jù)外業(yè)勘測(cè)資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）、《公路養(yǎng)
護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTGH10-2009）、《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63-2007）等對(duì)公路橋涵加固、維修設(shè)計(jì)。
3 橋涵加固維修養(yǎng)護(hù)對(duì)策
3.1 橋涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案
3.1.1 橋及蓋板明涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案 ①對(duì)上部結(jié)構(gòu)梁及蓋板技術(shù)評(píng)定：承載能力、撓度檢測(cè)和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，對(duì)于達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求及梁板底面結(jié)構(gòu)性裂縫多、縫寬超過(guò)規(guī)范限值的，其部件的技術(shù)狀況評(píng)定為四類、五類者，應(yīng)采取拆除換板方案。②對(duì)于上部結(jié)構(gòu)梁使用狀況不滿足規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評(píng)定為三類及以上者（涵洞三級(jí)及以上者）通過(guò)加固可達(dá)到要求的，可采取以下加固維修方案。1）對(duì)于單板受力（承載力尚滿足荷載要求者）可采取加強(qiáng)鉸縫處理、加強(qiáng)鋪裝層設(shè)計(jì)等措施。2）小橋涵板面混凝土鋪裝層破損等，板自身承載能力可以滿足要求的，視板底鉸縫處是否存在堿蝕、滲水等情況，及病害的嚴(yán)重程度確定是否鑿除重做鉸縫混凝土，重新設(shè)計(jì)并澆筑鉸縫及鋪裝層鋼筋混凝土。梁板底面裂縫尚不影響結(jié)構(gòu)使用安全，處治方法如下：裂縫寬度值在允許范圍內(nèi)時(shí)，寬度<0.15mm的裂縫采用表面封閉法；對(duì)于數(shù)量較多、寬度0.1-0.15mm間裂縫采用自動(dòng)低壓滲注法；深度較深、寬度≥0.15mm的裂縫采用壓力灌注法或加固處理。③橋（涵）梁板混凝土的空洞、蜂窩、麻面、剝落等，應(yīng)根據(jù)病害產(chǎn)生的原因和危害程度采取清理、鑿除、修補(bǔ)處理；特別要處理凍脹及鹽腐蝕病害。 3.1.2 蓋板暗涵上部結(jié)構(gòu)加固維修方案 ①蓋板承載能力經(jīng)檢測(cè)及驗(yàn)算不符合規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評(píng)定為四級(jí)及以下時(shí)，應(yīng)拆除全部蓋板，更換符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的蓋板。②蓋板使用狀況不滿足規(guī)范要求、其部件技術(shù)狀況評(píng)定為三類及以上者（涵洞三級(jí)及以上者），通過(guò)加固可達(dá)到要求的，可參考小橋及明蓋板涵處理措施。
3.2 橋涵下部結(jié)構(gòu)加固維修方案
3.2.1 基礎(chǔ) ①對(duì)于基礎(chǔ)不均勻沉降、開(kāi)裂嚴(yán)重已影響或?qū)⒂绊懡Y(jié)構(gòu)安全者，應(yīng)拆除重建。②對(duì)于基礎(chǔ)外露及基底局部掏空、尚未造成基礎(chǔ)嚴(yán)重沉陷變形者，需分析產(chǎn)生的主要原因，視具體情況采取加大基礎(chǔ)埋深（護(hù)坦）、加大基礎(chǔ)斷面、設(shè)置橋涵底鋪砌防護(hù)等方案。③對(duì)于橋（涵）底防護(hù)不足的，可采取以下措施：1）局部基礎(chǔ)被掏空時(shí)，應(yīng)將掏空部分清理后，支模澆筑流動(dòng)性混凝土并振搗密實(shí)，必要時(shí)植筋，設(shè)置橋涵底鋪砌防護(hù)及淤壩等。2）基礎(chǔ)埋置較淺、沖刷較深時(shí)，視工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，可采用設(shè)置淤壩、跌水、消力坎（池）和設(shè)置橋涵底鋪砌防護(hù)等措施。
3.2.2 臺(tái)身 ①臺(tái)身產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜或開(kāi)裂者，應(yīng)視其嚴(yán)重程度和產(chǎn)生的原因處理。1）對(duì)于病害已嚴(yán)重危及結(jié)構(gòu)安全者，應(yīng)拆除重建。2）因基礎(chǔ)不均勻沉降引起的墩臺(tái)自下而上的裂縫時(shí)，若可加固處理，應(yīng)先加固基礎(chǔ)，再加固臺(tái)身；加固維修時(shí)，可采用植筋、加大墩臺(tái)斷面、灌縫、設(shè)鋼筋混凝土帶、黏貼鋼板箍等方法加固。②臺(tái)身表面發(fā)生侵蝕剝落、蜂窩麻面、裂縫等病害時(shí)，建議采用聚合物混凝土（砂漿）等修補(bǔ)。
3.2.3 橋涵進(jìn)出口及鋪砌 ①八字墻（一字墻、直墻、L墻）傾斜變形及裂縫：應(yīng)區(qū)分病害產(chǎn)生的原因和病害的程度；對(duì)于結(jié)構(gòu)性損壞應(yīng)拆除重建；加固維修時(shí)，可參照臺(tái)身方案處理。②導(dǎo)流壩、錐形護(hù)坡破損：應(yīng)分析原導(dǎo)流防護(hù)工程設(shè)置的合理性，若不合適應(yīng)重新設(shè)置；若導(dǎo)流防護(hù)位置合適、但破損嚴(yán)重，應(yīng)恢復(fù)或重建。③進(jìn)出水口鋪砌掏蝕、破損：垂裙埋深不夠時(shí)需加深、加大垂裙埋深及斷面尺寸；垂裙埋深滿足要求時(shí)，需視沖刷作用，采取鉛絲（鋼筋）石籠、拋填片（卵石）或淤壩等防沖刷措施。
4 結(jié)束語(yǔ)
公路橋涵加固、維修項(xiàng)目及內(nèi)容應(yīng)明確對(duì)交通組織管理的影響和要求，需調(diào)查項(xiàng)目區(qū)路網(wǎng)現(xiàn)狀、交通組成和交通量，提出施工期社會(huì)車輛交通組織方案；如施工中是否需中斷交通或分幅或間歇中斷交通以及中斷交通的季節(jié)和時(shí)間等。交通組織應(yīng)滿足加固維修設(shè)計(jì)和施工要求，保證社會(huì)車輛安全順暢通行和施工人員、設(shè)備等安全，并減少其社會(huì)影響。
