【doc】合巢芜高速公路桥梁破损原因及改造措施

【doc】合巢芜高速公路桥梁破损原因及改造措施 合巢芜高速公路桥梁破损原因及改造措施 第4卷第4期安徽水利水电职业技术学院Vo1.4No.4 2004:年12月 JOURNALOFANHUITECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROELECTRICPOWERDec.2004 合巢芜高速公路桥梁破损原因及改造措施 代征军,吴平平 (安徽省公路勘测 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 院,安徽合肥230041) 摘要:文章对合巢芜高速公路桥梁破损原因进行了分析,并结合合巢芜高速公路的 大修改造工程,介绍桥梁 改造设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 关键词:高速公路;破损;改造;设计方案 中图分类号:U445.7文献标识码:A文章编号:1671—6221(2004)04—0030—03 OnthereasonofbridgebreakageaboutHefei--Chaohu?-Wuhu expresshighwayandmeasuresforbridgerenovation DAIZheng—jun,WUPing—ping (HighwaySurveyandDesignInstituteofAnhuiProvince,Hefei230041,China) Abstract:ThisarticleanalysesthereasonofbridgebreakageaboutHefei—Chaohu— Wuhuexpresshigh— way,withregardtopresentlarge— scalemaintenanceandrenovationworks,simplyintroducesthede— signprogramofbridgerenovation. Keywords:expresshighway;breakage;renovation;designprogram 合巢芜高速公路于2000年1O月全线贯通,采用双向四车道,设计行车速度 100km/h,路基宽度按 24.5m的标准进行设计,随着安徽省高速公路网的大规模建设,路网结构发生了巨 大的变化.随着相连 的纵,横向多条高速公路及芜湖长江大桥的建成通车和沿线社会经济的快速发展,合巢芜高速公路的交 通量迅速增长,但由于路面破损严重,通行能力和服务水平显着降低,因此合巢芜高速公路大修改造势 在必行. 合巢芜高速公路本次改造范围为合肥至试刀山隧道段,全长约42.8km,为合巢芜高速公路服务最 早的路段之一.本段共有中,小桥16座,主线上跨分离立交及通道桥24座,支线上跨桥21座. 1合巢芜高速公路桥梁构造物现状和病害原因分析 1.1构造物现状 通过对改造段桥梁构造物的全面检测,改造段内绝大部分构造物出现了不同程度的破损.其破损形 式主要表现在以下几个方面:部分桥面出现横向,纵向裂缝,少数破损开裂较严重,伸缩缝变形,损坏普 收稿日期:2004—03—02;修回日期:2004—06—08 作者简介:代征军(1975一),男,安徽巢湖人,助理工程师,从事桥梁设计工作 第4期代征军;等:合巢芜高速公路桥梁破损原因及改造措施31 遍;梁板板底出现不同类型的裂缝,板底破损,露筋现象较多;部分桥梁的梁板间勾缝脱落,缝宽不均,有 错台现象等;桥头跳车严重;部分桥梁的台帽风化侵蚀现象较严重;浆砌片石前墙,翼墙有横向或竖向贯 通裂缝,个别前墙有横向,竖向,或斜向裂缝等; 1.2构造物破损原因分析 (1)桥面铺装破损原因.主要是:?重车或超载车辆大幅度增加.?上部梁板产生上拱度,施工中 桥面铺装厚度不均或不足.?梁板铰缝处开裂,在车辆荷载的反复作用下导致桥面铺装的破坏. (2)伸缩缝的破损原因.主要是:?施工质量较差,桥面接缝处不平整,在车辆荷载的反复作用下, 加速了伸缩缝的破坏.?伸缩缝的刚度远远低于两边混凝土的刚度,在车辆荷载的反复冲击作用下而 破坏.?伸缩装置需承受反复的垂直剪切作用和弯曲作用,导致伸缩缝经不起反复的疲劳作用而破坏. ?桥面排水不畅,雨水经过接缝处渗入进而造成伸缩缝橡胶板的老化,锚固钢筋的锈蚀而破坏. (3)梁板破损原因.主要是:?梁板的施工质量较差,导致梁板钢筋保护层不足或厚度不均,且施 工时混凝土振捣不实,造成混凝土强度不足而导致梁板混凝土保护层剥落,钢筋外露而锈蚀.?桥面排 水不畅,防水不力,雨水经过接缝处渗入梁底,导致混凝土受腐蚀而酥裂,剥蚀.?由于设计和施工等原 因,结构本身强度不足而导致梁板局部出现裂缝或混凝土剥落.?桥梁在经过长期的使用后,受外部环 境的影响而风化,导致表层混凝土强度降低而剥落或龟裂.?由于梁板间混凝土现浇带的钢筋构造不 完善,加上施工质量不好,造成现浇铰缝混凝土不密实,在车辆荷载的反复作用下,导致铰缝混凝土的开 裂和剥落,因而降低了梁板间的连接刚度,单块板承担的荷载加大,导致梁板强度不足而开裂;同时,铰 缝开裂,使桥面水沿铰缝渗下,加快了对梁板的腐蚀. (4)桥头跳车原因.主要是:?大部分小桥和通道桥未设置桥头搭板,台后直接为混凝土板(路面 层),随着桥头路基的沉降,路面混凝土板被压坏,造成桥头跳车.?设置桥头搭板的桥梁,因台后路基 土压实度较低,造成后期路基沉降,桥头搭板在反复的荷载作用下被压碎,造成桥头跳车.?桥头伸缩 缝及该处桥面铺装的破坏,造成桥头跳车.?台后路基排水不畅,加重路基沉陷,造成桥头跳车. (5)桥梁下部结构破坏原因.主要是:?桥面破损造成桥面含盐水的下渗,对结构下部混凝土的侵 蚀,造成混凝土的剥落和钢筋的裸露,锈蚀.?由于基础沉降,台后土压力的作用造成石砌台身纵横向 裂缝的发生.?由于设计上的不合理,部分结构钢筋配置不足,造成结构的开裂.?施工中对质量控制 不严,造成结构钢筋保护层不足,导致保护层混凝土剥落,钢筋锈蚀. (6)桥梁其它结构破坏原因.主要是:桥梁经过多年使用,在各种外界因素的作用下对桥面护墙剥 蚀;因结构尺寸和地基承载力的不足造成八字墙,侧墙移位,开裂;因桥头渗水导致桥头路基沉陷而引起 锥坡滑塌;基础埋置过浅造成冲刷后裸露,破损等一系列问题. 2合巢芜高速公路桥梁改造措施 2.1桥梁上部构造改造的主要内容 (1)对于能利用的梁板可再次使用.对于因强度不够或破坏特别严重的梁板,需拆除更换,以确保 结构能满足承载能力和正常使用的需要;对局部构造上存在的缺陷(如结构局部裂缝,局部砼剥落,局部 钢筋外露,铰缝砼脱落等)进行维修或加固处理. (2)桥面铺装改造.采用凿除原桥面铺装(凿除原桥面铺装后,检查铰缝混凝土的质量,确保混凝土 的强度,以提高各梁板的横向连接),对梁板植筋,重新浇筑整体化混凝土空心桥面板后(桥面加铺后按 叠合板理论进行结构计算),铺设沥青混凝土桥面铺装层.另外,为减少桥面渗水对铺装和梁板的侵蚀, 昆凝土铺装顶面铺设了高效的防水层. 在} (3)本次改造按现设计标准和路线护栏改造形式对护栏进行重新设计. (4)对本段内泄水管进行更换,以利于桥面排水.对桥梁伸缩缝进行更换,原6,8m跨径桥梁无伸 32安徽水利水电职业技术学院第4卷 缩缝,改造中不另设伸缩缝,在板块两端各设1cm假缝.而在桥台处采用防毛勒式伸缩缝,桥墩处采用 桥面连续.对设置有桥头搭板的桥梁,桥头搭板拆除重新更换,对未设桥头搭板的桥梁,补设桥头搭板, 并对桥头路基进行处理,最大限度地减少,减缓桥头跳车.? 2.2桥梁下部构造改造的主要内容 (1)石砌重力式墩,台.对原桥梁为石砌墩,台结构的,对部分破损严重的或不满足使用功能的,改 造中全部拆除重建;对局部构造上存在的缺陷(如结构局部裂缝,勾缝脱落,墩,台帽局部砼剥落,钢筋外 露等)进行维修或加固处理.在桥面抬高后,台帽背墙应作相应的加高,处理措施为:将台帽背墙顶凿除 掉15cm(台帽强度不够的凿除重建),使背墙钢筋露出10cm以上,重新设置钢筋和浇筑背墙混凝土.对 于部分前墙倾斜,侧墙外倾的桥台,可采取平衡桥台后壁的土压力进行处理,处理措施之一是:在台背后 加建一挡墙,以抵御过大的土压力. (2)柱式墩,台和盖梁.对段内柱式墩,台和盖梁无大的结构性破坏,改造中主要对局部构造存在的 缺陷(如结构局部裂缝,墩,台柱局部砼剥落,钢筋外露等)进行维修或加固处理;对于不满足承载能力要 求的盖梁,在盖梁底进行加固. (3)扩大基础,桩基础.对段内墩,台桩基础,经检测和计算能够满足承载能力需要,基础部分的主 要病害在于部分墩,台扩大基础发生沉降或基础埋深较浅已部分裸露,其处理措施 为:采用扩大基础底 面积进行加固;对部分墩,台基础表面进行铺砌. 2.3改造设计要点 (1)计算方法.段内桥梁均为简支梁桥,对板梁桥,其横向分布系数按铰接板梁法计算,对T梁桥, 其横向分布系数按刚接梁法计算.梁板恒载为桥面铺装及护栏,桥面铺装为10cm厚沥青混凝土(38cm 厚整体化桥面板计入组合板高,按叠合板理论进行计算.施工时,将老桥桥面板凿毛,对桥面板植筋,以 确保新老混凝土结合成一体). (2)加固设计原则.以实际情况为依据,以现行 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 为标准,对现有结构进行补强设计,使现有结构 在补强后能满足原设计的要求或满足规范和正常安全运营的要求. (3)梁体配筋不足而采用的加固方法的分析与比选.加固方法的确定是通过对具体所存在问题和 现有常用加固方法的分析比较而得出较佳的加固方案,从而达到简单,实用,经济,有效的效果.根据理 论计算结果和结构物的检测现状,对使用状况良好的13m,16m,20m空心板梁采用梁底粘贴钢板加 固,20mT梁采用梁底碳纤维布加固. (4)裂缝修补.对小于0.2mm的裂缝进行封闭处理.对渗水的裂缝,应先钻孔将水排出,然后再进 行修补. 3结束语 桥梁改造和加固本身就是一项繁杂和技术难度大的工作,目前技术标准尚不完善,对桥梁破损的治 理任重道远. [参考文献] Eli范立础.桥梁工程EM].北京;人民交通出版社,1993. E2]谌润水.公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社,2002. E33黄东民.碳纤维复合材料加固技术在东直桥工程中的应用EJ3.水利科技与经济,2002,(3):54—55 (责任编辑陈化钢)