在公路改建過(guò)程中對(duì)大量存在的原有橋梁是利用還是廢除,以及如何利用?是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
一、關(guān)于荷載標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
對(duì)于那些使用狀況良好,已經(jīng)達(dá)到汽車-20級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的橋梁,在改建為一二級(jí)公路過(guò)程中,可直接利用或加寬,否則應(yīng)通過(guò)對(duì)原有橋梁地質(zhì)情況調(diào)查,利用原有橋梁設(shè)計(jì)和竣工資料進(jìn)行驗(yàn)算,如缺乏上述資料的情況下,則應(yīng)進(jìn)行必要的動(dòng)、靜載試驗(yàn),通過(guò)加固,使橋梁達(dá)到汽車-20級(jí)的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,對(duì)于汽車-13級(jí)、汽車-15級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn),跨徑8m及以下鋼筋混凝土矩形板,以及汽車-15級(jí)拱橋,可直接利用。下部結(jié)構(gòu),特別是重力式墩臺(tái),由于自身質(zhì)量和所承受的荷載都較大,經(jīng)過(guò)多年通車和洪水考驗(yàn),土基已經(jīng)壓實(shí),比較穩(wěn)定。提高標(biāo)準(zhǔn)所增加的車輛荷載,相對(duì)來(lái)說(shuō)在總荷載中所占的比重較小,也可直接利用。
二、關(guān)于防洪標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
由于原有公路等級(jí)較低、或河道本身防洪標(biāo)準(zhǔn)較低等原因,一些橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,在提高公路等級(jí)的同時(shí),一部分橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)來(lái)說(shuō)降低了,甚至一些原來(lái)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的橋梁亦變得不能滿足規(guī)范要求。例如,當(dāng)由三級(jí)路改為二級(jí)路時(shí),大中橋梁的設(shè)計(jì)洪水頻率由1/50提高到1/100,小橋涵由1/25提高到1/50;當(dāng)由二級(jí)路改為一級(jí)路時(shí),特大橋由1/100提高到1/300,小橋涵由1/50提高到1/100。這是一個(gè)普遍存在而不能忽視的問(wèn)題,解決的方法是對(duì)于行洪河道的梁式大中橋梁,可考慮通過(guò)抬高梁底標(biāo)高來(lái)滿足防洪標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不能直接抬高的拱橋,可將上部拆除,加高下部。對(duì)于排瀝溝渠上的小橋涵,可考慮加長(zhǎng)以提高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)由二級(jí)改為一級(jí)公路的特大橋梁時(shí),對(duì)于新建的一幅,應(yīng)按300年一遇標(biāo)準(zhǔn)確定橋梁的長(zhǎng)和高,而對(duì)原有一幅,則可通過(guò)加高和加長(zhǎng)以滿足要求。
三、關(guān)于橋梁型式問(wèn)題
在公路改建過(guò)程中,通常綜合起來(lái)主要有以下幾種處理方法:
(1)樁式墩臺(tái)
一般仍用鋼筋混凝土拼寬,蓋梁可連可不連。如舊橋懸臂較短,加寬不多的情況下,蓋梁不連。當(dāng)舊橋懸臂較長(zhǎng),加寬較寬的情況下,蓋梁則應(yīng)連在一起,以改善結(jié)構(gòu)協(xié)同受力狀況。采用摩擦樁時(shí)應(yīng)注意,由于舊橋長(zhǎng)期使用,沉降基本完成,新拼寬的樁入土深度應(yīng)加深,使其沉降值減至極小,使新老墩臺(tái)間不出現(xiàn)明顯的不同沉降問(wèn)題。
(2)重力式墩臺(tái)
可用重力式或采用樁式結(jié)構(gòu)加寬。重力式墩臺(tái)加寬,一般用于土基密實(shí),承載力較高的條件下,必須使新老墩臺(tái)連成整體,基礎(chǔ)埋置深度要深些,如黃辛公路苗莊橋等。有沖刷的河床,要根據(jù)規(guī)范要求將基礎(chǔ)埋至沖刷線以下一定深度。當(dāng)河水較深,或土基軟弱時(shí),可采用樁式結(jié)構(gòu),蓋梁與老橋墩臺(tái)帽連成一體,施工方便,經(jīng)濟(jì)適用。
(3)拱式橋梁
采用拱式結(jié)構(gòu)加寬。拱橋加寬首先需注意:一是橋臺(tái)宜采用肋板樁柱式組合橋臺(tái),以減少橋臺(tái)由結(jié)構(gòu)推力引起的后移,尤其建于密實(shí)性較差土基上的拱橋;二是拱頂填料應(yīng)由輕質(zhì)混凝土代替原來(lái)的灰土填料,既可避免橋面沉陷,又能滿足橋梁的溫度變形。
四、 關(guān)于細(xì)部處理問(wèn)題
(1)伸縮裝置與支座
對(duì)于大中橋梁,將水泥混凝土鋪裝層改為橋面連續(xù),設(shè)置較大變形能力伸縮裝置,但聯(lián)長(zhǎng)宜控制在80~100m以內(nèi),以不設(shè)置滑動(dòng)支座為宜,伸縮裝置可采用GQF-MZL80 、GQF-C60及類似裝置。對(duì)于小橋,可取消伸縮縫,即在混凝土鋪裝層內(nèi)設(shè)置厚2cm經(jīng)防腐處理的木板,將孔與孔、孔與搭板混凝土隔開(kāi)即可,其上連續(xù)鋪筑瀝青混凝土面層。由于舊橋大部分為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),橋面不連續(xù),橡膠支座較薄,水平變形能力有限。因此,在橋梁加寬過(guò)程中支座均應(yīng)更換為橡膠支座,其厚度根據(jù)重新計(jì)算的結(jié)構(gòu)縱向伸縮量決定。
(2)橋面橫坡
橋面橫坡應(yīng)盡可能與路面橫坡保持一致,橋面鋪裝原未設(shè)瀝青混凝土鋪裝層的應(yīng)加設(shè)瀝青混凝土鋪裝層,其厚度可與路面上面層厚度一致,一般不低于3cm。由于加寬,無(wú)論原橋是單向坡還是雙向坡,隨著路線中線的變化,總要對(duì)原橋面橫坡進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)橋面由雙向橫坡變?yōu)殡p向坡或單向坡變?yōu)閱蜗蚱聲r(shí),調(diào)整量一般不大,可在瀝青混凝土鋪裝層中調(diào)整。當(dāng)橋面由雙向破變?yōu)閱蜗蚱拢稍谳^低一側(cè)保持最小厚度的情況下,用水泥混凝土調(diào)整橫坡度。當(dāng)曲線橋梁由于超高變化,需要進(jìn)行較大調(diào)整才能滿足橫坡要求。
(3)橋梁護(hù)欄
護(hù)欄的型式可參照《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》(GTJ074-94),一般橋梁宜選擇鋼筋混凝土墻式F型或組合式護(hù)欄,位于城區(qū)時(shí)根據(jù)情況也可選擇金屬制護(hù)欄;對(duì)于小橋設(shè)置護(hù)輪帶即可。原橋?yàn)榉雷沧o(hù)欄時(shí),加寬一側(cè)護(hù)欄型式應(yīng)與原橋保持一致。由二級(jí)路改為一級(jí)路時(shí),中、小橋內(nèi)側(cè)可設(shè)置為分隔帶緣石加蓋板的型式。大橋、特大橋內(nèi)側(cè)仍應(yīng)設(shè)置防撞護(hù)欄,當(dāng)橋位于平曲線時(shí),還應(yīng)考慮設(shè)置防眩設(shè)施。
在公路改建過(guò)程中,對(duì)舊橋的利用與處理,需要考慮的問(wèn)題很多,但可遵循一個(gè)原則:既不留后患,又要盡可能減少投資。在此基礎(chǔ)上,盡可能對(duì)現(xiàn)有橋梁加以利用。
一、關(guān)于荷載標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
對(duì)于那些使用狀況良好,已經(jīng)達(dá)到汽車-20級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的橋梁,在改建為一二級(jí)公路過(guò)程中,可直接利用或加寬,否則應(yīng)通過(guò)對(duì)原有橋梁地質(zhì)情況調(diào)查,利用原有橋梁設(shè)計(jì)和竣工資料進(jìn)行驗(yàn)算,如缺乏上述資料的情況下,則應(yīng)進(jìn)行必要的動(dòng)、靜載試驗(yàn),通過(guò)加固,使橋梁達(dá)到汽車-20級(jí)的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,對(duì)于汽車-13級(jí)、汽車-15級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn),跨徑8m及以下鋼筋混凝土矩形板,以及汽車-15級(jí)拱橋,可直接利用。下部結(jié)構(gòu),特別是重力式墩臺(tái),由于自身質(zhì)量和所承受的荷載都較大,經(jīng)過(guò)多年通車和洪水考驗(yàn),土基已經(jīng)壓實(shí),比較穩(wěn)定。提高標(biāo)準(zhǔn)所增加的車輛荷載,相對(duì)來(lái)說(shuō)在總荷載中所占的比重較小,也可直接利用。
二、關(guān)于防洪標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
由于原有公路等級(jí)較低、或河道本身防洪標(biāo)準(zhǔn)較低等原因,一些橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,在提高公路等級(jí)的同時(shí),一部分橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)來(lái)說(shuō)降低了,甚至一些原來(lái)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的橋梁亦變得不能滿足規(guī)范要求。例如,當(dāng)由三級(jí)路改為二級(jí)路時(shí),大中橋梁的設(shè)計(jì)洪水頻率由1/50提高到1/100,小橋涵由1/25提高到1/50;當(dāng)由二級(jí)路改為一級(jí)路時(shí),特大橋由1/100提高到1/300,小橋涵由1/50提高到1/100。這是一個(gè)普遍存在而不能忽視的問(wèn)題,解決的方法是對(duì)于行洪河道的梁式大中橋梁,可考慮通過(guò)抬高梁底標(biāo)高來(lái)滿足防洪標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于不能直接抬高的拱橋,可將上部拆除,加高下部。對(duì)于排瀝溝渠上的小橋涵,可考慮加長(zhǎng)以提高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)由二級(jí)改為一級(jí)公路的特大橋梁時(shí),對(duì)于新建的一幅,應(yīng)按300年一遇標(biāo)準(zhǔn)確定橋梁的長(zhǎng)和高,而對(duì)原有一幅,則可通過(guò)加高和加長(zhǎng)以滿足要求。
三、關(guān)于橋梁型式問(wèn)題
在公路改建過(guò)程中,通常綜合起來(lái)主要有以下幾種處理方法:
(1)樁式墩臺(tái)
一般仍用鋼筋混凝土拼寬,蓋梁可連可不連。如舊橋懸臂較短,加寬不多的情況下,蓋梁不連。當(dāng)舊橋懸臂較長(zhǎng),加寬較寬的情況下,蓋梁則應(yīng)連在一起,以改善結(jié)構(gòu)協(xié)同受力狀況。采用摩擦樁時(shí)應(yīng)注意,由于舊橋長(zhǎng)期使用,沉降基本完成,新拼寬的樁入土深度應(yīng)加深,使其沉降值減至極小,使新老墩臺(tái)間不出現(xiàn)明顯的不同沉降問(wèn)題。
(2)重力式墩臺(tái)
可用重力式或采用樁式結(jié)構(gòu)加寬。重力式墩臺(tái)加寬,一般用于土基密實(shí),承載力較高的條件下,必須使新老墩臺(tái)連成整體,基礎(chǔ)埋置深度要深些,如黃辛公路苗莊橋等。有沖刷的河床,要根據(jù)規(guī)范要求將基礎(chǔ)埋至沖刷線以下一定深度。當(dāng)河水較深,或土基軟弱時(shí),可采用樁式結(jié)構(gòu),蓋梁與老橋墩臺(tái)帽連成一體,施工方便,經(jīng)濟(jì)適用。
(3)拱式橋梁
采用拱式結(jié)構(gòu)加寬。拱橋加寬首先需注意:一是橋臺(tái)宜采用肋板樁柱式組合橋臺(tái),以減少橋臺(tái)由結(jié)構(gòu)推力引起的后移,尤其建于密實(shí)性較差土基上的拱橋;二是拱頂填料應(yīng)由輕質(zhì)混凝土代替原來(lái)的灰土填料,既可避免橋面沉陷,又能滿足橋梁的溫度變形。
四、 關(guān)于細(xì)部處理問(wèn)題
(1)伸縮裝置與支座
對(duì)于大中橋梁,將水泥混凝土鋪裝層改為橋面連續(xù),設(shè)置較大變形能力伸縮裝置,但聯(lián)長(zhǎng)宜控制在80~100m以內(nèi),以不設(shè)置滑動(dòng)支座為宜,伸縮裝置可采用GQF-MZL80 、GQF-C60及類似裝置。對(duì)于小橋,可取消伸縮縫,即在混凝土鋪裝層內(nèi)設(shè)置厚2cm經(jīng)防腐處理的木板,將孔與孔、孔與搭板混凝土隔開(kāi)即可,其上連續(xù)鋪筑瀝青混凝土面層。由于舊橋大部分為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),橋面不連續(xù),橡膠支座較薄,水平變形能力有限。因此,在橋梁加寬過(guò)程中支座均應(yīng)更換為橡膠支座,其厚度根據(jù)重新計(jì)算的結(jié)構(gòu)縱向伸縮量決定。
(2)橋面橫坡
橋面橫坡應(yīng)盡可能與路面橫坡保持一致,橋面鋪裝原未設(shè)瀝青混凝土鋪裝層的應(yīng)加設(shè)瀝青混凝土鋪裝層,其厚度可與路面上面層厚度一致,一般不低于3cm。由于加寬,無(wú)論原橋是單向坡還是雙向坡,隨著路線中線的變化,總要對(duì)原橋面橫坡進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)橋面由雙向橫坡變?yōu)殡p向坡或單向坡變?yōu)閱蜗蚱聲r(shí),調(diào)整量一般不大,可在瀝青混凝土鋪裝層中調(diào)整。當(dāng)橋面由雙向破變?yōu)閱蜗蚱拢稍谳^低一側(cè)保持最小厚度的情況下,用水泥混凝土調(diào)整橫坡度。當(dāng)曲線橋梁由于超高變化,需要進(jìn)行較大調(diào)整才能滿足橫坡要求。
(3)橋梁護(hù)欄
護(hù)欄的型式可參照《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》(GTJ074-94),一般橋梁宜選擇鋼筋混凝土墻式F型或組合式護(hù)欄,位于城區(qū)時(shí)根據(jù)情況也可選擇金屬制護(hù)欄;對(duì)于小橋設(shè)置護(hù)輪帶即可。原橋?yàn)榉雷沧o(hù)欄時(shí),加寬一側(cè)護(hù)欄型式應(yīng)與原橋保持一致。由二級(jí)路改為一級(jí)路時(shí),中、小橋內(nèi)側(cè)可設(shè)置為分隔帶緣石加蓋板的型式。大橋、特大橋內(nèi)側(cè)仍應(yīng)設(shè)置防撞護(hù)欄,當(dāng)橋位于平曲線時(shí),還應(yīng)考慮設(shè)置防眩設(shè)施。
在公路改建過(guò)程中,對(duì)舊橋的利用與處理,需要考慮的問(wèn)題很多,但可遵循一個(gè)原則:既不留后患,又要盡可能減少投資。在此基礎(chǔ)上,盡可能對(duì)現(xiàn)有橋梁加以利用。