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工程案例

業(yè)務(wù)范圍

危橋加固技術(shù)與實踐

發(fā)布時間：2014-08-09

廣東省作為全國經(jīng)濟較為發(fā)達的省份，公路交通也很發(fā)達，由于水網(wǎng)分布密集，橋梁數(shù)量也特別多。截至2006年底，全省公路通車總里程達17.84萬公里，橋梁總數(shù)達36053座，1563956延米，其中特大橋128座231419延米，大橋2197座558587延米，中橋7358座374681延米。橋梁類型也非常豐富，有懸索橋、斜拉橋、梁橋（連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、T構(gòu)、簡支梁）、拱橋（剛架拱、鋼管拱、中承式拱、雙曲拱、系桿拱等）。隨著時間的推移及交通流量的增大，橋梁進入了維修和老化期，在特別的情形下，橋梁會發(fā)生一些危險情況，這時就必須采取一些措施來處理。本文就危橋的加固處理技術(shù)及程序做一些總結(jié)并給出三個例子加以闡述。


二、危橋加固的程序和方法：
本文的“危橋”是指橋梁主體結(jié)構(gòu)（上部或基礎(chǔ)）已出現(xiàn)嚴重破壞或缺陷，不進行加固處理橋梁就不能再通車或存在極大安全風險的橋梁。
由于橋梁屬于公共建筑的范疇，當危橋出現(xiàn)時，政府部門中的行業(yè)主管部門首先要考慮的便是公共交通安全問題，因此對于危橋處理的第一步就是評估該橋梁對公共交通影響的嚴重性、范圍及時間等。危橋的加固一般都要全橋封閉以保證公共交通的安全，但要決定怎么封閉封多久則必須建立在完善的加固方案設(shè)計上，加固設(shè)計要符合“安全、合理、可行、經(jīng)濟”的原則。
“安全”：即要克服橋梁所檢測出來的病害，并能滿足正常使用荷載標準；
“合理”：即受力途徑明確，簡單直接針對病害；
“可行”：即施工工藝具有較強的實施性和可控性；
“經(jīng)濟”：即最大限度地將工程造價控制住，將好鋼用在刀刃上；
加固方案要考慮多種，并綜合進行比選，以達到總體目標。
施工是危橋加固的重要一環(huán)，首先要對設(shè)計方案全部消化吸收，明確加固的總體目標及設(shè)計意圖；第二則要制定詳細的施工組織方案，包括交通方案、水上管制方案、各單位工程施工組織設(shè)計、關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理；第三步則是組織實施、人員、機械設(shè)備配備、材料供應(yīng)等等。
危橋是一個已存在的現(xiàn)實橋梁，并已有嚴重的病害，因此，確保施工安全是保證項目施工的前提。一方面是施工順序?qū)ξ虻挠绊�，另一方面是各主要病害處理時的安全保證措施。前者主要考慮的是橋梁在施工過程本身的結(jié)構(gòu)安全，后者考慮的是施工人員及設(shè)備以及第三者的安全。
加固施工工藝是保證方案實施的技術(shù)環(huán)節(jié)，其技術(shù)指標與新建橋梁有較大不同。應(yīng)根據(jù)工程實際特點采用不同的工藝，如基礎(chǔ)處理，由于受橋梁上部構(gòu)造的影響，樁架及振動錘都要進行改進，澆注混凝土也同樣如此，局部甚至還用人工輔助澆注，這些工藝增加了工程難度和造價。
在橋梁加固完成后，要對加固后的橋梁進行評價，通常的方法即是做靜動載試驗，對照橋梁設(shè)計荷載的標準，由質(zhì)量監(jiān)督部門作出一個綜合評價，然后交通主管部門依據(jù)評價意見確定交通通行方案。

三、危橋加固案例分析
（一）增城市江龍大橋加固工程：
2007年4月16日上午8時，增城與東莞交界的江龍大橋部分橋體破斷，造成局部橋面下陷，最深達10厘米。事故發(fā)生后，大橋增城至石碣方向的兩條車道緊急封閉，另一側(cè)則禁止汽車行駛，僅供來往行人及摩托車運行。
江龍大橋由新、舊兩座剛架拱橋并列組成，跨徑組合為1×15m（三鉸拱）＋4×45 m＋4×70 m＋2×45 m（剛架拱）＋1×15m（三鉸拱）組成：全橋長676 m，5＃和9＃墩為沉井基礎(chǔ)，其余為樁基礎(chǔ)，舊橋于1989年建成通車。
事故發(fā)生后，有關(guān)部門立即對大橋進行全面檢測，廣州市公路工程檢測中心報告顯示：
1、河床沖刷嚴重，深度4-8 m，部分樁基受損嚴重，存在較大的安全隱患；
2、承臺底有裂縫及凹槽；
3、拱肋有部分斷裂及裂縫；
4、肋翼板部分有裂縫；
5、橋面多處出現(xiàn)裂縫；
6、防撞欄及伸縮縫受損嚴重。
舊橋的工程技術(shù)等級評分結(jié)果定為四類，新橋為五類。


經(jīng)省設(shè)計院設(shè)計后，主要采取的加固措施為：
1、主橋和下樁基加固3強共7根，其中7＃墩4根，8＃墩3根；
2、主橋主橋7＃墩增加一根直徑為1.8 m的水下樁及一個承臺；
3、新橋9�？咨显摋U更換4片；
4、肋腋板主橋全部更換，引橋部分更換，全橋共記約670塊；
5、伸縮縫更換全橋共26道；
6、修補裂縫全橋約9000m，缺陷修補共402平方米；
7、拋填片石7920立方米；
8、上弦桿粘貼細紋加固10孔；
9、拱腿、斜挎、橫系梁  加固10孔；
10、橫系梁粘貼角鋼加固10孔；
11、拱肋弦中，大節(jié)點粘貼巖纖維布10孔；
12、懸臂板更換，全橋共2704米；
13、橋面鋪裝層鑿除與重建全橋共17624平方米；
14、其它。
施工方面主要介紹一下9�？咨舷覘U更換，全橋肋腋板更換更換及樁基礎(chǔ)加固施工。
1、上弦桿施工程序及工藝：
施工支架搭設(shè)——上弦桿拆除與重建（橋面系——上弦桿——斜控）上弦桿澆注砼（方向相反）
施工過程要監(jiān)測各墩頂?shù)奈灰魄闆r；

2、肋腋板更換：
肋腋板預(yù)制——肋腋板安裝（汽車吊直接吊裝）——安裝懸臂板。


3、外包水下樁基砼施工：
施工材料：采用水下不分散砼與雙組份水下粘合劑進行維修。
工藝：河床開挖——樁基表面清洗、鑿毛——樁基表面鉆孔、植筋——鋼筋制安——模板制安——水下砼澆注。
經(jīng)精心施工，江龍大橋質(zhì)量安全達到設(shè)計要求，安全事故為零（包括陸上及水上交通），已按原設(shè)計標準通過驗收并開放交通。


（二）博羅羅浮山東江大橋維修加固工程：
羅浮山東江大橋位于博羅縣石灣鎮(zhèn)，是縣道X194線永石大道上連接石灣鎮(zhèn)和東莞石排鎮(zhèn)的一座特大橋。主、輔航道均采用60m+100m+60m系桿拱結(jié)構(gòu)。其余孔為30m預(yù)應(yīng)力T梁、16mT梁及9m空心板組成，全橋長1346m，設(shè)計荷載為澆—20，掛—100。
2006年9月，經(jīng)廣東省公路工程質(zhì)量監(jiān)測站檢測，發(fā)現(xiàn)主航道10、11號墩、輔航道23、24號墩各蓋梁根部均存在2條豎向  道裂縫，最大寬度達2.6mm，該裂縫對主橋結(jié)構(gòu)的安全有重大影響，應(yīng)盡快對該橋進行加固處理。
2007年初，10、11號墩裂縫有發(fā)展趨勢，最大寬度已為4mm，橋梁存在極大安全隱患，交通部門采取了臨時封閉交通的措施。六月底，由廣東省長大公路工程有限公司采取貝雷梁臨時支撐的搶險方案，長大公司于07年2月15日完成臨時支撐施工，臨時封閉開放，通行2T以下輕型車輛。


為徹底消除安全隱患，經(jīng)過交通主管部門的協(xié)調(diào)，反復(fù)對加固方案進行比選，最后確定了對原有蓋梁施加體外預(yù)應(yīng)力并對蓋梁懸梁臂實行減載的方案，主要措施有：
1、恢復(fù)開裂帽梁的整體性及剛度，增加其抗力安全儲備；
⑴對應(yīng)墩帽梁裂縫進行處理；
⑵施加體外預(yù)應(yīng)力；
⑶墩身內(nèi)壁加厚

2、增設(shè)新蓋梁及墩身外加厚
⑴新蓋梁施工，采用鋼纖維C40UEA混凝土，并布設(shè)5束15—15預(yù)應(yīng)力鋼鉸線；
⑵墩身外上下游兩端接順加厚

3、體系轉(zhuǎn)換
采用自鎖式千斤頂支撐于新蓋梁上，對原帽梁每側(cè)懸臂支座底施加1000t支頂力，對原蓋梁進行卸載。
在整個施工過程中，分別要對帽梁懸臂端上緣、下緣及空心壁上緣進行水準監(jiān)測及裂縫變化觀測。

（三）流溪河大橋搶險加固工程
流溪河大橋位于廣清高速公路白云區(qū)江高鎮(zhèn)南崗村附近，為左右幅分離式設(shè)計，主橋為帶掛梁的預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)，引橋為16m預(yù)應(yīng)力空心板梁，跨徑組合為11×16m＋2×52.5m＋5×16m，全長366.04m。

橋梁主要病害：
1、橋墩基礎(chǔ)沖刷嚴重，沉降未收斂；
2、主橋筋梁頂板、腹板、橫隔板裂縫；
3、橋面鋪裝層、防水層破損及滲水積水；
采取的主要處理措施：
1、加固樁基礎(chǔ)提高基礎(chǔ)承載力；
2、粘貼鋼板、碳纖維布提高箱梁結(jié)構(gòu)安全儲備；
3、修補破損橋面；
該橋主要病害為樁基礎(chǔ)處理，由于地處溶洞發(fā)育的地區(qū)，基礎(chǔ)處理動作既不能過大，又要為原基樁提供足夠反力，制止基進一步沉降。經(jīng)反復(fù)比選后，采用鋼管樁沉管，增加一部分承臺面積，新舊承臺用精軋螺紋鋼張拉后連為整體。主要工序為：
鋼板樁圍堰——樁基礎(chǔ)抽芯——鋼管樁振動成樁——圍堰內(nèi)抽水——承臺側(cè)面植筋——新承臺鋼筋布設(shè)、模板安裝——澆注承臺混凝土——張拉預(yù)應(yīng)力筋并封錨。

為確保施工的順利進行以及對通行車輛的安全，右幅全封閉二個月，施工單位通過精心組織，在業(yè)主、監(jiān)理及監(jiān)測單位的支持下，順利完成了任務(wù)。

四、結(jié)論
    危橋加固作為一種緊急處理橋梁結(jié)構(gòu)安全問題是一項新的課題，需要政府主管部門、設(shè)計單位、檢驗單位、施工單位高度協(xié)調(diào)和配合，并以強有力的資金、設(shè)備和人員作支撐，才能確保工程的順利完成。

上一條混凝土結(jié)構(gòu)加固方法與實施要點
下一條雙曲拱橋拱頂下沉的維修加固方法

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