关于新疆公路小桥涵加固与维修方案的研究
2015-03-20
0 引言
在新疆公路改造项目过程中，桥涵在公路构造物中所占比例较大，其使用性能直接影响公路的通行能力和服务水平，通过开展针对新疆国省干线公路小桥涵加固、维修设计方案开展研究，总结出根据小桥涵工程技术状况的不同，提出相对应的养护对策，满足公路改造工程建设要求，以恢复桥涵使用功能，提高承载力，增强安全性和耐久性。
1 公路桥涵外业勘测内容
1.1 需收集的资料、检查（测）如下资料：原桥涵竣工图纸；历年来桥涵改造资料；历年来桥涵养护及评价资料；项目区域路网调查资料；交通组成及交通量调查资料；桥梁（涵洞）区域地形、地貌、气象、地震、工程地质和水文地质资料。
1.2 主要调查、检查的内容及要求如下：按桥梁上部结构、下部结构和桥面系分别检查、评定。
①结构混凝土或钢筋混凝土构件，对其强度、裂缝、蜂窝（麻面）、剥落、混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀、空洞、梁板铰缝、结构变位、桥头跳车等详细检查、记录并拍照；同时，应针对水分、冰冻、污染物和盐等对结构的腐蚀及影响提出调查意见。②对桥梁支座技术状况包括缺陷、变质、开裂、串动、脱空检查、记录。③对桥面铺装层技术状况包括破损、变形、裂缝、坑洞、错台、铺装层强度和厚度等进行详细检查；同时，应针对水分、冰冻、污染物和盐等对铺装层的腐蚀及影响提出调查意见。④对桥梁伸缩缝技术状况包括平整、破损、松动、失效等应逐一检查、记录。⑤对桥梁基础及河底铺砌的缺损情况进行详细检查，包括基础冲刷、掏空，沉降、滑移和倾斜、裂缝、剥落、露筋等，必要时需检测埋置深度、地基土质及承载力。⑥对桥下河床及调治构造物的缺损情况进行详细检查，包括河床堵塞、变迁、冲刷和调治构造物损坏、冲刷、变形；对铺砌及进出水口冲刷、剥落、冲蚀、沉降、位移等逐一检查。
根据桥梁病害调查和初步拟定的方案，进行相关测量，包括桥位平面、纵断面（路线纵坡）、桥面高程（横坡），板厚、桥长、桥跨、结构尺寸、河床高程、进出口及导流防护位置、高程等；若需设置便道，则需进行便道布设和平纵横勘测。及筑路材料调查，包括材料料场位置、运距、品质、储量、价格等并进行相关检验。
2 桥涵技术状况评定分析
2.1 桥涵技术状况评定 桥梁实际承载能力和抗洪能力的调（检）查、评定依据《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21-2011）、对涵洞的技术状况评定依据《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）等。对不同技术状况类别的桥梁，分别采取不同的养护措施：一类桥梁进行正常保养，二类桥梁需进行小修，三类桥梁需进行中修，酌情进行交通管制；四类桥梁需进行大修或改造，及时进行交通管制；五类桥梁应及时进行改建或重建，关闭交通。涵洞的技术状况评定分为五级（好、较好、较差、差、危险），据此提出加固维修、改建等建议。
2.2 公路桥涵加固、维修设计原则和依据 公路桥涵加固、维修设计按照“安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、保护环境”原则，依据外业勘测资料和技术标准、规范和规程《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）、《公路养
护技术规范》（JTGH10-2009）、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）等对公路桥涵加固、维修设计。
3 桥涵加固维修养护对策
3.1 桥涵上部结构加固维修方案
3.1.1 桥及盖板明涵上部结构加固维修方案 ①对上部结构梁及盖板技术评定：承载能力、挠度检测和结构验算，对于达不到现行规范要求及梁板底面结构性裂缝多、缝宽超过规范限值的，其部件的技术状况评定为四类、五类者，应采取拆除换板方案。②对于上部结构梁使用状况不满足规范要求、其部件技术状况评定为三类及以上者（涵洞三级及以上者）通过加固可达到要求的，可采取以下加固维修方案。1）对于单板受力（承载力尚满足荷载要求者）可采取加强铰缝处理、加强铺装层设计等措施。2）小桥涵板面混凝土铺装层破损等，板自身承载能力可以满足要求的，视板底铰缝处是否存在碱蚀、渗水等情况，及病害的严重程度确定是否凿除重做铰缝混凝土，重新设计并浇筑铰缝及铺装层钢筋混凝土。梁板底面裂缝尚不影响结构使用安全，处治方法如下：裂缝宽度值在允许范围内时，宽度<0.15mm的裂缝采用表面封闭法；对于数量较多、宽度0.1-0.15mm间裂缝采用自动低压渗注法；深度较深、宽度≥0.15mm的裂缝采用压力灌注法或加固处理。③桥（涵）梁板混凝土的空洞、蜂窝、麻面、剥落等，应根据病害产生的原因和危害程度采取清理、凿除、修补处理；特别要处理冻胀及盐腐蚀病害。 3.1.2 盖板暗涵上部结构加固维修方案 ①盖板承载能力经检测及验算不符合规范要求、其部件技术状况评定为四级及以下时，应拆除全部盖板，更换符合现行设计规范的盖板。②盖板使用状况不满足规范要求、其部件技术状况评定为三类及以上者（涵洞三级及以上者），通过加固可达到要求的，可参考小桥及明盖板涵处理措施。
3.2 桥涵下部结构加固维修方案
3.2.1 基础 ①对于基础不均匀沉降、开裂严重已影响或将影响结构安全者，应拆除重建。②对于基础外露及基底局部掏空、尚未造成基础严重沉陷变形者，需分析产生的主要原因，视具体情况采取加大基础埋深（护坦）、加大基础断面、设置桥涵底铺砌防护等方案。③对于桥（涵）底防护不足的，可采取以下措施：1）局部基础被掏空时，应将掏空部分清理后，支模浇筑流动性混凝土并振捣密实，必要时植筋，设置桥涵底铺砌防护及淤坝等。2）基础埋置较浅、冲刷较深时，视工程地质和水文地质条件，可采用设置淤坝、跌水、消力坎（池）和设置桥涵底铺砌防护等措施。
3.2.2 台身 ①台身产生不均匀沉降、倾斜或开裂者，应视其严重程度和产生的原因处理。1）对于病害已严重危及结构安全者，应拆除重建。2）因基础不均匀沉降引起的墩台自下而上的裂缝时，若可加固处理，应先加固基础，再加固台身；加固维修时，可采用植筋、加大墩台断面、灌缝、设钢筋混凝土带、黏贴钢板箍等方法加固。②台身表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝等病害时，建议采用聚合物混凝土（砂浆）等修补。
3.2.3 桥涵进出口及铺砌 ①八字墙（一字墙、直墙、L墙）倾斜变形及裂缝：应区分病害产生的原因和病害的程度；对于结构性损坏应拆除重建；加固维修时，可参照台身方案处理。②导流坝、锥形护坡破损：应分析原导流防护工程设置的合理性，若不合适应重新设置；若导流防护位置合适、但破损严重，应恢复或重建。③进出水口铺砌掏蚀、破损：垂裙埋深不够时需加深、加大垂裙埋深及断面尺寸；垂裙埋深满足要求时，需视冲刷作用，采取铅丝（钢筋）石笼、抛填片（卵石）或淤坝等防冲刷措施。
4 结束语
公路桥涵加固、维修项目及内容应明确对交通组织管理的影响和要求，需调查项目区路网现状、交通组成和交通量，提出施工期社会车辆交通组织方案；如施工中是否需中断交通或分幅或间歇中断交通以及中断交通的季节和时间等。交通组织应满足加固维修设计和施工要求，保证社会车辆安全顺畅通行和施工人员、设备等安全，并减少其社会影响。
