經(jīng)濟(jì)適用的兩種橋梁加固方法
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁(yè)
雙曲拱橋的維修加固
北京房山區(qū)周張公路婁子水橋建于1976年5月，橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽— 15、掛—80，橋面凈寬凈9+2×1.4，橋長(zhǎng)38.8m，橋梁構(gòu)造為鋼筋混凝土雙曲拱橋，原橋面輔裝為15cm C30水泥混凝土，橋面基層及拱上填料均為12%石灰土，拱背上石灰土最小厚度為15cm （相當(dāng)于路面基層）。
此橋由于拱上填料及路面基層為同種材料，且厚度不等，而且未設(shè)防水層，造成全橋透水，透水后造成石灰土基層不均勻沉降，在重車荷載的作用下，原橋面鋪裝的水泥混凝土路面呈現(xiàn)粉碎性斷裂。同時(shí)由于不均勻沉降，致使拱圈局部應(yīng)力集中，造成拱波開裂。
橋梁巡回檢查小組在定期檢查巡視中發(fā)現(xiàn)此橋破損情況，加強(qiáng)了檢查頻率，發(fā)現(xiàn)破損有發(fā)展的趨勢(shì)，于是報(bào)請(qǐng)上級(jí)主管部門進(jìn)行維修加固工程立項(xiàng)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，從外觀上看，主拱圈未出現(xiàn)異常尚能利用，但如挖開拱上填料，重?fù)Q石灰土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，已裂縫的拱波將經(jīng)不住夯實(shí)或壓路機(jī)的作用而徹底損壞。另外從外觀上觀察，全橋透水亦已對(duì)橋體產(chǎn)生了很大的危害，已可見混凝土上附著有堿跡且有一定厚度，而此橋的混凝土構(gòu)件已有裂縫。
經(jīng)過慎重考慮，我們決定采用一種輕體高強(qiáng)的材料做為拱上填料，同時(shí)加設(shè)土工布制作防水層，橋面輔裝采取Φ12、Φ18螺紋鋼筋組成10×10cm 鋼筋網(wǎng)，制作10cm鋼筋混凝土面層的施工方案。通過組織施工人員對(duì)數(shù)種材料鑒別試驗(yàn)后，選中了采購(gòu)自北京亞新特種建材公司經(jīng)銷的陶粒和沸石作為混凝土的粒料，這兩種材料制成的混凝土，具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。
陶粒混凝土和石灰土的比較結(jié)果如下：
粒混凝土的抗壓強(qiáng)度為6.25Mpa，石灰土的抗壓強(qiáng)度為0.7Mpa 陶粒混凝土的最大干容重為800kg/m3，石灰土的最大干容重為1680kg/m3
陶粒混凝土施工時(shí)只用小型振搗器即可，不會(huì)對(duì)拱波造成破壞；而石灰土施工時(shí)需要進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，會(huì)對(duì)拱波進(jìn)一步破壞。
確定了施工方案后，我們即組織了施工。施工時(shí)采用對(duì)稱拆除原橋面鋪裝，清理干凈，陶粒混凝土施工配合比為3：1：5：4（32.5水泥：水：陶粒：沸石），水灰比為0.33，采用混凝土攪拌機(jī)進(jìn)行拌和，拌和時(shí)間2分鐘，用小型振搗器和棒式振搗器配合振搗，澆筑后效果較好，因此橋面鋪裝由原15cm減少10cm鋼筋混凝土，降低了拱頂材料高度，從而加強(qiáng)了拱上建筑與橋面板的聯(lián)系，進(jìn)而加強(qiáng)拱上建筑剛度，使整個(gè)體系向柔拱剛梁轉(zhuǎn)化，促使主拱圈在活載的作用下主要承擔(dān)軸力，而彎矩轉(zhuǎn)讓給加固后的拱上建筑。
此次施工共挖除原拱上填料石灰土236m3改換輕質(zhì)高強(qiáng)的陶粒混凝土做為拱上填料，原拱上填料自重396.48T，而新?lián)Q筑的拱上填料自重僅為188.8T，單此項(xiàng)就減輕橋體自重207.68T.上部拱上填料自重的減輕，亦即拱圈所受非均勻分布荷載的減小，拱圈任意點(diǎn)的剪力Q，彎矩M及軸向力均減小。而其內(nèi)力又與水平推力成線性關(guān)系，而水平推力Hg又與分布載qd成線性關(guān)系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力也與拱上分布荷載成線性關(guān)系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力將減小近1倍。由此可見這種處理方式，大大地提高了橋梁的承載能力，現(xiàn)婁子水橋經(jīng)近兩年的使用，效果良好。
挖除原拱上填料時(shí)，必須注意使拱上受力平衡，防止倒坍。拆除過程中一律由跨中對(duì)稱地向拱腳方向進(jìn)行，兩側(cè)的拆除進(jìn)度基本一致，進(jìn)度誤差最好不要超過兩米；澆筑拱上填料及面層混凝土?xí)r，也必須對(duì)稱進(jìn)行，由拱腳向跨中進(jìn)行，誤差亦最好不超過兩米；嚴(yán)禁在橋上堆放施工材料。
北京房山區(qū)周張公路婁子水橋建于1976年5月，橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽— 15、掛—80，橋面凈寬凈9+2×1.4，橋長(zhǎng)38.8m，橋梁構(gòu)造為鋼筋混凝土雙曲拱橋，原橋面輔裝為15cm C30水泥混凝土，橋面基層及拱上填料均為12%石灰土，拱背上石灰土最小厚度為15cm （相當(dāng)于路面基層）。
此橋由于拱上填料及路面基層為同種材料，且厚度不等，而且未設(shè)防水層，造成全橋透水，透水后造成石灰土基層不均勻沉降，在重車荷載的作用下，原橋面鋪裝的水泥混凝土路面呈現(xiàn)粉碎性斷裂。同時(shí)由于不均勻沉降，致使拱圈局部應(yīng)力集中，造成拱波開裂。
橋梁巡回檢查小組在定期檢查巡視中發(fā)現(xiàn)此橋破損情況，加強(qiáng)了檢查頻率，發(fā)現(xiàn)破損有發(fā)展的趨勢(shì)，于是報(bào)請(qǐng)上級(jí)主管部門進(jìn)行維修加固工程立項(xiàng)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，從外觀上看，主拱圈未出現(xiàn)異常尚能利用，但如挖開拱上填料，重?fù)Q石灰土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，已裂縫的拱波將經(jīng)不住夯實(shí)或壓路機(jī)的作用而徹底損壞。另外從外觀上觀察，全橋透水亦已對(duì)橋體產(chǎn)生了很大的危害，已可見混凝土上附著有堿跡且有一定厚度，而此橋的混凝土構(gòu)件已有裂縫。
經(jīng)過慎重考慮，我們決定采用一種輕體高強(qiáng)的材料做為拱上填料，同時(shí)加設(shè)土工布制作防水層，橋面輔裝采取Φ12、Φ18螺紋鋼筋組成10×10cm 鋼筋網(wǎng)，制作10cm鋼筋混凝土面層的施工方案。通過組織施工人員對(duì)數(shù)種材料鑒別試驗(yàn)后，選中了采購(gòu)自北京亞新特種建材公司經(jīng)銷的陶粒和沸石作為混凝土的粒料，這兩種材料制成的混凝土，具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。
陶粒混凝土和石灰土的比較結(jié)果如下：
粒混凝土的抗壓強(qiáng)度為6.25Mpa，石灰土的抗壓強(qiáng)度為0.7Mpa 陶粒混凝土的最大干容重為800kg/m3，石灰土的最大干容重為1680kg/m3
陶粒混凝土施工時(shí)只用小型振搗器即可，不會(huì)對(duì)拱波造成破壞；而石灰土施工時(shí)需要進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，會(huì)對(duì)拱波進(jìn)一步破壞。
確定了施工方案后，我們即組織了施工。施工時(shí)采用對(duì)稱拆除原橋面鋪裝，清理干凈，陶粒混凝土施工配合比為3：1：5：4（32.5水泥：水：陶粒：沸石），水灰比為0.33，采用混凝土攪拌機(jī)進(jìn)行拌和，拌和時(shí)間2分鐘，用小型振搗器和棒式振搗器配合振搗，澆筑后效果較好，因此橋面鋪裝由原15cm減少10cm鋼筋混凝土，降低了拱頂材料高度，從而加強(qiáng)了拱上建筑與橋面板的聯(lián)系，進(jìn)而加強(qiáng)拱上建筑剛度，使整個(gè)體系向柔拱剛梁轉(zhuǎn)化，促使主拱圈在活載的作用下主要承擔(dān)軸力，而彎矩轉(zhuǎn)讓給加固后的拱上建筑。
此次施工共挖除原拱上填料石灰土236m3改換輕質(zhì)高強(qiáng)的陶粒混凝土做為拱上填料，原拱上填料自重396.48T，而新?lián)Q筑的拱上填料自重僅為188.8T，單此項(xiàng)就減輕橋體自重207.68T.上部拱上填料自重的減輕，亦即拱圈所受非均勻分布荷載的減小，拱圈任意點(diǎn)的剪力Q，彎矩M及軸向力均減小。而其內(nèi)力又與水平推力成線性關(guān)系，而水平推力Hg又與分布載qd成線性關(guān)系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力也與拱上分布荷載成線性關(guān)系，所以由恒載引起的拱圈內(nèi)力將減小近1倍。由此可見這種處理方式，大大地提高了橋梁的承載能力，現(xiàn)婁子水橋經(jīng)近兩年的使用，效果良好。
挖除原拱上填料時(shí)，必須注意使拱上受力平衡，防止倒坍。拆除過程中一律由跨中對(duì)稱地向拱腳方向進(jìn)行，兩側(cè)的拆除進(jìn)度基本一致，進(jìn)度誤差最好不要超過兩米；澆筑拱上填料及面層混凝土?xí)r，也必須對(duì)稱進(jìn)行，由拱腳向跨中進(jìn)行，誤差亦最好不超過兩米；嚴(yán)禁在橋上堆放施工材料。
