2012二级建造师《建筑工程》辅导：公路旧桥的加固与管理(2)
2、旧桥下部结构加固技术
2.1、扩大基础加固法
此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或砼刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。
2.2、增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层时，墩台发生沉陷;对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是：在桩式基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。
2.3、钢筋砼套箍或护套加固法当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。
2.4、桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。
2.5、墩台拓宽加固法利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装的上部结构。此种情况为只加宽墩台上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。
3、旧桥加固的常用方法
3.1、塞缝灌浆是一种综合普用的方法。
塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆，通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内，起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在桥梁病害中较为普遍，产生裂缝的原因很多，也很复杂。结构物一旦出现裂缝，其受力截面发生应力重分布，也就意味着受力有效截面变小，结构应力增大，承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满，使力的作用、传递尽可能恢复到原来状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝，灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等，具体采用哪一种，应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝，由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂，采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物，因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小，易灌满，粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。塞缝灌浆的通常做法是：先用1∶1水泥砂浆勾缝，勾缝时须预留直径约6～8mm的灌浆孔，孔距视裂缝宽度而定，缝宽处孔距为0.6～1.0m，缝小处孔距为0.4～0.6m.待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小，用环氧树脂勾缝，凡大于0.2mm的裂缝都要留孔灌浆，孔距一般为0.25～0.30m，灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中，塞缝灌浆是综合处治的方法之一，用得比较普遍，通过试载及使用观察，效果较好。
3.2、上部结构加固上部结构加固改建在调查研究旧桥的基础上，经过技术、经济比较，采用充分利用原桥进行拼宽，利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法，使其满足超限运输要求。
3.2.1、拼宽原桥对验算不能满足超限运输要求的旧桥，经技术经济比较后，按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁，以确保超限运输安全。
如三那线K186+325处的龙亩沟桥为一孔石拱桥。右边部分于1940年修建，净跨9.2m，宽6.4m;左边部分于1966年拼宽修建，净跨8.0m，宽2.5m.经验算左边部分能够满足超重车通行，加固方案为在左边紧靠1966年修建的石拱桥拼宽3.4m，使其共同受力，供超限车辆通过。设计应考虑与原桥协调，则拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与1966年拼宽的石拱桥相同，荷载按超重车考虑。
3.2.2、利用原桥台改拱式结构为板式结构对于小跨径石拱桥，由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降，致使拱圈开裂，降低承载能力，可采用此办法。
如三那线K206+398处瓦窑桥，为一孔5m，矢跨比为1/4的石拱桥，拱圈厚0.4m，拱上填土高度为0.2m，由于基础发生不均匀沉降，致使拱顶关门石下落1cm，两端头子石开裂。在确定加固方案时，考虑到拱上填土较薄，不能满足拱上加板的要求，因此采取拆除桥面铺装、石拱圈，并将原桥台起拱线以上部分的填土、侧墙拆除，然后加高桥台至设计标高，按超限荷载设计钢筋混凝土预制板的加固方法。如果拱上填土高度能满足加钢筋混凝土板的要求，可不拆除石拱圈，钢筋混凝土预制板的板底距拱顶的净距要求不小于5cm.我们采用此方法加固了14道石拱涵。
采用以上两种方法加固的桥涵，通过试载及重车通行，经观察加固效果较好。
3.3、旧桥下部结构加固桥台特别是高度较大的桥台，受行车荷载和土压力作用，常见病害有桥台开裂、凸肚，翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小，水流不大的石拱桥，我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。由于桥台太高，且位于长距离的高路堤纵坡上(桥面纵坡达5.5%)，在行车和土压力的共同作用下，使两岸桥台和靠那发岸拱脚开裂。
3.3.1、采用钢筋混凝土框架加固桥台。
设计的基本假设：鉴于尚在维持正常的交通运输的桥，台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担，框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中，取消了钢筋混凝土立柱，仅在桥台上凿出牛腿的位置，将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架，这不仅减少了工作量，而且施工方便。采用这种方法加固的桥涵，经多次实地观察，使用效果良好。
3.3.2、基础加固桥梁基础特别是天然地基上的浅基础。
由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌，上游河床设置丁坝，打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。
3.3.2.1、防治桥台基础冲刷对于跨径较小的桥梁，由于河水改道，洪水直接冲刷桥台基础，导致基础冲空甚至掉脚，可采取在桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固，铺砌厚度为30cm，铺砌两端设置截水墙，截水墙的深度为1m，宽度为0.6m.对于桥梁上游河床变迁、水流改道，洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道，导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁，采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物，将河水导入主河道。
3.3.2.2、扩大基础加固法：采用扩大基础进行加固，具体做法：位于三那线K153十790处的栏板桥为一孔5m石拱桥，建于1940年，桥宽6.0m，1978年用钢筋混凝土梁板在左、右两侧各拼宽3.0m，拼宽的3.0m中，一半作为行车道，另一半作为人行道。该桥三岔口岸左半部分桥台开裂，裂缝为上宽下窄，经分析此病害系地基软弱所至，经调查，此处原是深水塘，为减小基底应力，采用扩大基础进行加固，具体做法：(1)挖除桥台前的淤泥，深度与原基础高度相同;(2)在基底打入4m长的木桩，木桩按梅花型布置;(3)在木桩顶铺垫25cm厚的碎石;(4)浇筑20号混凝土基础，新旧基础间采用锚固钢筋联系，使其共同受力。
3.3.2.2.1、挖除桥台前的淤泥，深度与原基础高度相同;
3.3.2.2.2、在基底打入4m长的木桩，木桩按梅花型布置;
3.3.2.2.3、在木桩顶铺垫25cm厚的碎石;
3.3.2.2.4、浇筑20号混凝土基础，新旧基础间采用锚固钢筋联系，使其共同受力。
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