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摘要:我国的公路桥梁建设对于交通运输业具有重要促进作用,而桥墩的加固和维修是保证公路桥梁质量的关键。本文以某公路桥梁为例,对桥墩维修加固设计进行详细的阐述分析,希望对我国现状公路桥梁的加固技术作出有益的启发,能为桥梁的加固技术发展贡献一份力量。
关键词:公路桥梁;桥墩加固设计;加固维修
如今病害较严重的桥梁大多数建造于上世纪六、七十年代,现已进入二十一世纪,由于车辆的快速增多,早期建造的旧桥应用的规范要求低、承载力不足等问题显现,影响到当地社会经济的发展。在没有对旧桥拆除重建之前,如何对正在使用中的旧桥进行维修加固,保证旧桥的通行安全,成为现时公路管养单位的一大难题。根据自己多年累积的设计理论及工作经验,现以实例向阳桥为例就旧桥常见病害,谈谈旧桥的维修加固办法。
1桥墩维修加固设计
某公路一连续箱梁桥,桥梁全长262米,上部构造为装配式预应力混凝土连续箱梁,桥梁跨径为10-25m,桥面宽10m。其中预制梁共包含4片,单片箱梁板宽2.4m,腹板厚0.5m,梁高1.4m。下部构造的桥墩是柱式墩,桥梁高度最大可达到30米;桩基为端承桩;支座规格是GYZ350×74。在桥墩维修加固设计的过程中,对有变形、开裂以及偏位现象的桥墩进行加固。首先对桩基础进行加固,本工程共包含四根新桩,以托换的方式处理,新基桩桩径1.5m,桩长25m;然后对承台进行加固,使得承台横向8.0m宽、顺桥向长10.5m,高度为2.0m。由于最初的桥墩施工中存在一定误差,同时在基础沉降的影响下,柱身发生变形,因此墩周外包混凝土存在不等厚,对墩身进行外包混凝土加固。在设计过程中,应保证具有30cm的外包混凝土厚度。再次,盖梁端头和挡块位置出现了开裂现象,对盖梁端部进行植筋外包混凝土处理,同原盖梁长度相比,端部外包应超出50cm。根据垫石与各主梁之间的对应位置关系,在外包垫石的过程中,采用C50高强混凝土,并要求主梁支撑的中心、支座的中心、垫石的中心位置三者保持一致,同时,与支座相比,垫石的檐宽应当大于20cm。在盖梁施工中,必需对垫石钢筋以及预埋挡块的工序重点管控,严格按图纸要求进行施工。最后,当垫石的外包混凝土强度满足设计要求后,将千斤顶布置于盖梁之上,保证各个千斤顶在顶梁过程中能够完成同步竖向逐级顶升,由于主梁与桥墩的相对位移产生附加内力,在实际施工过程中应对这一内力进行逐级释放。对主梁及盖梁的平面位移进行观测,当其稳定以后,将原有支座逐一取出,并认真检查变形情况,接下来将新的支座或完好稳定的支座重新安放以后,进行落梁。
2公路桥梁桥墩加固中存在的问题
2.1盖梁竖向裂缝
有些盖梁存在竖向裂缝,主要分布在柱顶(盖梁上部)和盖梁跨中位置(盖梁下部),裂缝宽度达0.01~0.25mm。原因分析:①现有车辆载荷和交通量由于经济发展大于当初的设计值,盖梁设计安全储备不足。②上部构造横向联系削弱,支座脱空等致使单板受力,致使盖梁受力不均匀。造成的损害。盖梁的裂缝区域为受力关键位置,若对裂缝的发展趋势不及时处,必然影响桥梁的安全性和耐久性。
2.2空心板板端裂缝和板底裂缝
有些桥梁在空心板板端和板底呈现细短纵裂缝,缝宽为0.01~0.14mm。原因分析:①锚固的应力集中造成邻近板端的裂缝。②施工过程中张拉操作不当,混凝土强度不满足要求而放张过早,致使梁板的纵向裂缝。造成的损害。纵缝对纵桥向承载力影响不大,但严重的纵缝影响梁体的整体性和刚度。裂缝的存在使钢筋暴露于空气中,增加了其受腐蚀的机率,进而降低构件的使用寿命。
2.3桥面伸缩缝损坏
原因分析:①车辆荷载及荷载作用频率加大。②伸缩缝与邻近混凝土面层存在高差时,在冲击荷载长时间作用下,锚固的混凝土会发生啃边破损和伸缩缝损坏。③桥面板或后浇混凝土破坏。④伸缩缝凹槽填入别的硬物,致使伸缩缝不能有效变形。⑤伸缩缝积水在重车重复作用下发生高压水致使邻近沥青混凝土开裂、松懈。造成的损害:桥面伸缩缝损坏直接影响行车舒适性,致使伸缩缝处漏水。下渗水影响梁体端部结构并造成支座锈蚀。通常又是桥台前墙开裂的诱因。
3桥墩加固维修施工过程
桥墩的加固维修工作是一个复杂而系统的环节,必需依据实际施工情况,有针对性的制定维护措施,本文依据某公路桥梁情况,从脚手架的搭建、现场的检测以及桥梁原构件加固进行了详细的描述。
在进行桥墩的加固维修过程中,包含多个步骤,如承台浇筑、桩基施工、墩柱的外包混凝土,外包挡块、垫石和开裂盖梁等。施工中,对主梁的竖向顶升操作,施工部门应依据施工现场实际需求,有针对性的采取措施完成任务。
首先,脚手架搭建。在对脚手架搭建的过程中,搭设的位置应尽量接近墩柱,为施工人员的通行提供便利,若脚手架搭建用于盖梁外包和墩柱外包的,那么墩柱的实际高度是脚手架高度以及平面尺寸确定的依据。
其次,现场检测。在施工过程中要确保施工安全,应做好现场检查工作。这是施工部门展开任何一项工作的基本要求。检查内容主要包含:一方面,上下柱身当中开裂的状况;另一方面,墩柱的垂直度。
最后,各关键部位的施工要求。①支座检查包含盖梁同主梁之间的平面对应关系。②新旧混凝土结合时,凿毛后应保证具有高于6mm的凹凸差,并清洗干净,浇筑分缝混凝土,应在分缝处持续3至6小时的浇水,并将湿麻袋盖在其上,并保持12至24小时的保温。③保护好原构造中的钢筋是撤除盖梁端头混凝土的关键,施工中主要是人工凿除,凿除过程中应缓慢进行,并认真细致,若用机械施工,则会因振动较大而影响工程质量。
结论
综上所述,在进行公路桥梁桥墩加固设计及加固维修的施工过程中,相关工作人员应当对施工设计文件进行细致的阅读和充分的理解,在彻底理解其设计意图的基础上,有针对性的制定施工方案,将主梁竖向顶升操作作为施工方案中的关键点,并保证施工组织设计的专业性和科学性,提升施工过程中的安全性和可靠性。
参考文献
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