岩土工程师经验交流：公路旧桥加固与管理(2)

　　2．上部结构改建  
　　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。 
　　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K186十325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。 
　　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K206十398处瓦窑桥，为一孔5m，矢 跨比为l／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l cm，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．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。如三那线K139十723处，建于1940年的8m 石拱桥，桥台高6．72m。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，三岔口岸桥台条石多处开裂，且下部明显凸肚。经分析比较，确定采用钢筋混凝土框架加固桥台：(1)沿横桥方向对在岸桥台各设置4个钢筋混凝土立柱，联接4排钢筋混凝土横系梁紧靠桥台；(2)顺桥向则对应于立柱设4排支撑梁，并将所有立柱 伸入拱矢高1／3处。设计的基本假设：鉴于原桥当时尚在维持正常 的交通运输，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。我们用此方法又加固了4座(道)石拱桥(涵)。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。 
　　4．旧桥基础加固  
　　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。 
　　4．1 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30 cm，铺砌两端设置截水墙，截水墙的深度为1m，宽度为0．6m。采用该法共加固桥涵8座。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。如那南线K44十962．2处的金水河桥，为一孔21m钢筋混凝土梁桥，由于上游河床变迁，造成那发岸桥台基础冲空、引道被毁，经实地调查和分析，采取在上游河段那发岸侧设置两道丁坝：第一道丁 坝采用漫水丁坝，并按正挑布置；第二道丁坝为不漫水丁坝，并按下挑30度布置，丁坝的长度采用河宽的2／5。由于该桥上游河段较宽，且南棵岸地质为岩石，因此，采用丁坝方案是适宜的。 
　　4．2 扩大基础加固法  
　　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。

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