曲泽尕峡旧桥加固设计

2012-08-15徐宝林王立永

黑龙江交通科技 2012年2期

关键词：桥面桩基承载力

徐宝林，王立永，卢建

(中国公路工程咨询集团有限公司)

曲泽尕峡旧桥加固设计

徐宝林，王立永，卢建

(中国公路工程咨询集团有限公司)

介绍国道214线拓宽改造工程，针对曲泽尕峡桥梁的现状，对其病害的成因及桥梁的承载能力进行了分析，并依此旧桥加固维修的方案。

旧桥加固;粘贴钢板;植筋

1 概述

曲泽尕峡位于国道214线K1075+685～K1076+906，峡谷两侧岸坎陡立，峡谷两岸之间只有7～30 m宽，义涌曲从峡谷中流过。为保证路基安全，旧路沿水流方向设置纵向桥3座，水由桥下通过。

2 桥梁病害及原因分析

2.1 桥梁病害

对K1076+745.0曲泽尕峡大桥及K1076+870.0曲泽尕峡中桥调查时发现，其存在如下病害:(1)桥梁的桥面铺装沥青表处层、混凝土现浇层出现破损、剥落;(2)栏杆混凝土出现破损、剥落、露筋，部分栏杆完全损毁;(3)桥面伸缩装置破损，已完全失去功效;(4)桥头跳车;(5)支撑处上部梁板混凝土泛白;(6)桥梁基桩受冲刷严重，桩基外露;K1076+745.0曲泽尕峡大桥1#～12#桥墩桩基外露0.5 ～0.8 m，13#桥墩完好，还有部分墩柱(桩)因施工控制不规范偏位较大，K1076+870.0曲泽尕峡中桥1#桥墩左侧墩柱钢筋外露、锈蚀严重，2#～9#桥墩桩基外露0.4 ～0.6 m。

2.2 病害原因分析

(1)桥面毁坏;主要原因:桥面铺装为2 cm沥青表处偏薄、施工质量不过关及冻融破坏。

(2)栏杆损毁;主要原因:混凝土强度偏低、交通事故。

(3)桥面伸缩装置破损;主要原因:未正确安装伸缩装置。

(4)桥头跳车;主要原因:桥头路基为柔性体系，而桥梁则为刚性体系;处置措施为:将桥头路基压实度提高到96%，以减小跳车。

(5)支撑处上部梁板混凝土泛白;主要原因:桥面排水不畅。

(6)桩基及其钢筋外露;主要原因:桥下冲刷造成河床降低严重，致使桩基外露;水流冲刷及流冰侵蚀，造成外露桩基混凝土强度降低及钢筋锈蚀，诱发混凝土膨胀，从而使桩头破坏严重。

3 加固方案设计

桥涵汽车荷载等级由原来汽-20变到公路-II级后，主要受力构件均不能满足承载力要求，需加固，以保障结构安全。同时还需根除原来两桥的病害，以保障结构加固后的耐久性。经比较，对上部空心板采用桥面补强的加固方法，对盖梁采用粘贴钢板的加固方法，对墩柱及桩基采用混凝土套箍的加固方法。各构件加固的要点如下。

3.1 上部空心板加固方案

本次加固设计考虑对其桥面补强加固，凿除原6 cm混凝土，重铺12～20 cm C30混凝土;加固后经计算上部梁板部板抗弯及裂缝宽度均能满足要求。采用加固方案及流程如下。

(1)凿除旧路原有6 cm铺装及护栏;(2)预制板顶面拉毛，形成凸凹不小于6 mm的粗糙面，在表面植入锚固筋;(3)加铺C40混凝土现浇层;(4)安装护栏、泄水管、伸缩缝等设施;(5)铺5 cm厚沥青混凝土铺装层。

3.2 盖梁加固方案

设计荷载提高后，经验算盖梁跨中抗弯不能满足承载力要求。本次加固设计对下部盖梁采用锚固钢板法加固，加固后经计算能满足承载力要求。采用加固方案及流程如下。

(1)对粘贴钢板的位置进行定位，并对锚固螺栓位置定位、钻孔;(2)对混凝土及钢板结合面进行表面处理;(3)粘贴钢板，并用螺栓加固;(4)对钢板作表面防腐处理。

3.3 桩基加固方案

设计荷载提高后，经验算桩基承载力不能满足要求。本次设计对其进行混凝土套箍的方法加固，加固后经计算能满足承载力要求。采用加固方案及流程如下。

(1)凿除桩头受损混凝土及风化层，以露出新鲜混凝土为宜;将外露桩身混凝土表面凿毛，对外露钢筋除锈，在桩基表面植筋;(2)安装钢筋笼;(3)安装预制好的2块半圆形的钢模板;(4)浇筑C30混凝土。

4 加固后结构计算结论

(1)上部空心板加固后计算。

跨中截面极限状态下作用基本组合的效应组合设计值，加固后跨中提供抗力，加固后结构承载能力能满足要求。

(2)盖梁加固后计算。

跨中截面极限状态下作用基本组合的效应组合设计值，加固后跨中提供抗力，加固后盖梁承载能力能满足要求。

(3)桩基加固后计算。

原桩基桩底极限状态下作用基本组合的效应组合设计值，加固后基桩提供抗力，加固桩基承载能力能满足要求。

5 施工注意事项

上述加固方案涉及到粘贴钢板和植筋两个相对复杂的工艺，施工时应参照相关规范进行;桩基加固施工过程中，严禁机动车辆在桥上通过。本桥所在路段为通过曲泽尕峡唯一道路，施工过程中会引起交通中断，为此应合理安排桥梁建设工序缩短工期，以尽快恢复交通。同时施工期间应及时发布有关路况信息，在关键位置指示交通分流，以减小交通中断带来的影响。在纵向桥养护补强层浇筑后，应避免其过早受力，可在桥面上设置临时的过桥方法保证车辆通行。