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1、中小跨径危旧桥梁改造工程设计青岛地区国省道干线公路桥梁共计1300多座，特大桥5座、大桥90多座、中桥350多座、小桥880多座，按上部构造的材料组成和构造类型大致可分为钢筋砼梁桥、预应力砼梁桥、圬工拱桥、钢筋砼拱桥和石梁桥等五种型式。近年来，随着经济高速发展，交通量快速增加，道路车辆超限、超载现象特别严重，桥梁的耐久性急剧下降。2008年至今，多个公路危旧桥梁改造项目设计十践表明，十分是在中小跨径常规桥梁的改造项目中，呈现出固然病害数量较多但病害类型和处置方法相对集中的现象，其中部分研究、设计和施工经历值得总结，供行业内有关技术人员参考。1改造分类项目施行经过中发现，设计规范中关于桥梁改造定
2、性存在多种描绘，如维修、加固、改建、改造、抢修等，各种规范之间没有统一定义。为便于描绘和界定，根据国家现行规范将危旧桥梁改造划分为维修、加固和改建三种类别，明确了各类别所指代的工程规模和基本内容，方便了沟通并获得了良好使用效果。详细改造分类如下：1.1维修工程是对桥涵及其附属构造物的较大损坏进行周期性综合修理，以全面恢复到原设计标准的技术状况，或在原技术等级范围内进行局部改善和个别增建，以逐步提高其通行能力的工程项目。1.2加固工程是对桥梁的主要承重构造、构件及其相关部分采取加强、局部更换或调整其内力等措施，使其知足现行设计规范要求。1.3改建工程是对桥涵及其附属构造物因不适应交通量、荷载、泄
3、洪要求而提高技术等级，或因公路局部迁线改移需要重建，或为了显著提高通行能力而进行的较大型、大型工程项目。2工作步骤、方法及内容2.1工作步骤研究经过根据评价、分析、确定改造方案三个步骤进行。2.2工作方法通过现场勘测、构造计算和数据分析，结合有关检测报告和养护资料等，对项目桥梁逐一分析论证，采用的方法主要包括：目测与仪器相结合、实地检测与内业资料相结合、构造检算与专家经历相结合、定性分析与定量分析相结合。2.3工作内容桥梁技术状况评价研究的内容主要有：构造承载能力评价、总体服务功能评价和外观病害评价。构造承载能力评价主要包括材料强度、变形，构造或局部构件的刚度、强度和稳定性等。构造承载能力评价
4、不通过的，推荐采用加固或改建方案。总体服务功能评价主要包括荷载等级、道路线形、桥面宽度、过水断面等。对于构造承载能力评价不通过的，要提出改建方案，根据构造承载能力评价结论进行经济比选。外观病害评价，主要包括材料缺损、裂缝描绘等。对所有检测出的外观病害，提出相应维修方案。其中，病害调查简便、有效，是桥梁改造的关键环节，是桥梁技术状况评价和处置方案设计的基础。病害调查对技术人员的专业能力要求较高，除了基本的理论知识储备，还需要具备现场调查经历。3改造方案改建类项目一般与新设计桥梁类似，需要根据桥梁的地质、水文和道路等详细条件设计，本文暂不讨论。维修和加固类项目，根据历年危旧桥梁改造项目设计经历，特
5、将使用次数较多、相对独立成体系的处置方案汇总如下：3.1墩柱套箍对墩柱环向裂缝和颈缩处采用现浇C30砼套箍处理，厚度25cm。单独环向裂缝套箍高度为2m，施工时根据墩柱表层砼裂缝及缺陷情况可适当增加套箍高度。主要施工顺序为：围堰或排水、砼表层处理、植筋、安装钢筋网、现浇C30砼、养护。3.2横隔板粘贴钢板青岛地区尚有大量T梁桥通行使用，横隔板是T梁薄弱环节，破损现象较为普遍，常采用粘贴钢板进行维修处理。中隔板采用双面粘贴，终端隔板采用单面粘贴，钢板下缘距横隔板下缘50mm，施工前应现场检测原构造砼强度不应低于C20。其工艺为：3.2.1砼外表处理首先对砼裂缝和表层缺陷进行修补，对松懈浮渣、油污
6、等采用钢刷除去，砼粘贴面凹凸不平的应采用磨光机整平，露出新鲜砼，并用压缩空气去除灰尘，使砼外表清洁。3.2.2钻孔植筋根据螺栓安装位置在砼构件和钢板上钻孔，将螺栓植入砼构造中并清理砼外表。3.2.3粘贴钢板在砼和钢板结合面分别涂刷一薄层环氧树脂胶液，然后在钢板上再涂刷一层厚13mm环氧树脂胶砂，中间厚、边缘薄，并将气泡挤出，对应钻孔位置将钢板贴在砼外表。3.2.4固定加压钢板粘贴后应立即旋紧螺帽进行加压，并用特制U型夹具加压，压力应保持在0.050.1MPa，使钢板边缝有少量胶液挤出为宜。3.2.5检验防护钢板粘贴加压后应保护24h以上，使胶体完全固化。检查并根据需要弥补或重贴，保证钢板与砼之
7、间结合密实，符合设计及规范要求后，对粘贴钢板的砼构件外表涂刷丙乳砂浆防护。3.3上套拱加固上套拱加固可从根本上改善旧拱桥的技术状况，十分是对一些有保留价值的多跨拱桥，在维持其外观造型的同时，能有效提高承载能力、增加耐久性。其施工顺序为：3.3.1搭设拱架平整拱下场地并夯实，必要时可浇筑砼临时基础。确定主拱圈完好后，搭设拱架。拱架应采用拱盔等整体式支撑构造，如采用满堂支架类支撑，应作多组次多循环调节，避免局部杆件受力集中而毁坏原主拱圈的整体稳定。3.3.2墩台维修墩台裂缝采用压力注浆维修，以一定的压力将无收缩水泥基灌浆料注入墩台砌石裂缝腔内。3.3.3拆除拱上构造桥面系采用小型机具从跨中向拱脚方
8、向对称挖除；拱上侧墙采用人工拆除，从拱顶向拱脚方向、桥梁左右两侧同时进行；拱上填料采用人工从跨中向拱脚方向对称挖除，分层厚度不应超过50cm。拱上构造拆除时严禁使用强烈震动机具，及时清理废渣，同时应进行观测，如拱圈出现沉降、变形或者裂缝等现象，要及时停止施工并查明原因。3.3.4拱圈维修用高压水枪将拱圈顶面和底面冲洗干净，拱圈顶面采用挤压式砂浆泵喷射环氧砂浆，拱圈底面进行聚合物水泥砂浆抹面。拱圈顶面应分段施工或间隔施工。每次喷射环氧砂浆厚度0.51cm为宜，分层间隔时间视施工季节而定，应保证前一层外表枯燥时再进行下一层施工。3.3.5拱圈植筋植入筋在拱顶采用梅花型布置，纵横向间距为30cm。锚
9、固部位拱圈砌石若有局部缺陷，应先进行修补或适当调整植筋位置。3.3.6套拱施工钢筋布置后，由两侧拱脚同时对称地向拱顶浇筑套拱砼。保证整个浇筑经过对称、平衡。振捣砼经过要避免机具接触原石砌拱圈及侧向模板，保证原构造稳定性。3.3.7重做拱上构造待桥梁上部构造施工完成并到达设计要求后，需对拱架拆除。3.4下套拱加固使用下套拱工艺加固拱桥施工方便、适用性强，十分是施工期间对道路交通影响较小，因而应用范围较广。根据统计，青岛地区国省干线公路圬工拱桥约有260余座，占所有桥梁20%左右。除了个别五类危桥或改建类处置的旧桥，采用下套拱加固处理，能在有限资金约束的前提下有效改善旧拱桥的安全使用。其施工顺序为：在基础侧面2m范围内开挖，然后用高压水枪将拱圈外表和基础侧面冲洗干净。基底采用20cm厚碎石夯实，并用2cm厚水泥砂浆抹面。采用高压喷注环氧砂浆修补拱圈裂缝。拱圈植筋按梅花状分布，间距不大于30cm；基础植筋竖向均布三层，横桥向间距30cm。加挂钢筋网，钢筋网间距15cm15cm，并与植筋焊接固定。采用支架法现浇C30砼。旧桥主拱圈底面浇筑C30砼30cm；基础安全高度处理，两侧顺桥向浇筑30cm。4结语总之，在公路危旧桥梁改造工作中，除了具备足够的理论知识储备，还需要重视业务经历积累。本文总结了青岛地区中小跨径桥梁改造成套处置方案，供行业内有关技术人员参考。