在公路改建過程中對大量存在的原有橋梁是利用還是廢除,以及如何利用?是一個值得研究的問題。
一、關(guān)于荷載標(biāo)準(zhǔn)問題
對于那些使用狀況良好,已經(jīng)達(dá)到汽車-20級標(biāo)準(zhǔn)的橋梁,在改建為一二級公路過程中,可直接利用或加寬,否則應(yīng)通過對原有橋梁地質(zhì)情況調(diào)查,利用原有橋梁設(shè)計和竣工資料進(jìn)行驗算,如缺乏上述資料的情況下,則應(yīng)進(jìn)行必要的動、靜載試驗,通過加固,使橋梁達(dá)到汽車-20級的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,對于汽車-13級、汽車-15級荷載標(biāo)準(zhǔn),跨徑8m及以下鋼筋混凝土矩形板,以及汽車-15級拱橋,可直接利用。下部結(jié)構(gòu),特別是重力式墩臺,由于自身質(zhì)量和所承受的荷載都較大,經(jīng)過多年通車和洪水考驗,土基已經(jīng)壓實,比較穩(wěn)定。提高標(biāo)準(zhǔn)所增加的車輛荷載,相對來說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)問題
由于原有公路等級較低、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,在提高公路等級的同時,一部分橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)相對來說降低了,甚至一些原來符合標(biāo)準(zhǔn)要求的橋梁亦變得不能滿足規(guī)范要求。例如,當(dāng)由三級路改為二級路時,大中橋梁的設(shè)計洪水頻率由1/50提高到1/100,小橋涵由1/25提高到1/50;當(dāng)由二級路改為一級路時,特大橋由1/100提高到1/300,小橋涵由1/50提高到1/100。這是一個普遍存在而不能忽視的問題,解決的方法是對于行洪河道的梁式大中橋梁,可考慮通過抬高梁底標(biāo)高來滿足防洪標(biāo)準(zhǔn),對于不能直接抬高的拱橋,可將上部拆除,加高下部。對于排瀝溝渠上的小橋涵,可考慮加長以提高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)由二級改為一級公路的特大橋梁時,對于新建的一幅,應(yīng)按300年一遇標(biāo)準(zhǔn)確定橋梁的長和高,而對原有一幅,則可通過加高和加長以滿足要求。
三、關(guān)于橋梁型式問題
在公路改建過程中,通常綜合起來主要有以下幾種處理方法:
(1)樁式墩臺
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,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。采用摩擦樁時應(yīng)注意,由于舊橋長期使用,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,使新老墩臺間不出現(xiàn)明顯的不同沉降問題。
(2)重力式墩臺
可用重力式或采用樁式結(jié)構(gòu)加寬。重力式墩臺加寬,一般用于土基密實,承載力較高的條件下,必須使新老墩臺連成整體,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,可采用樁式結(jié)構(gòu),蓋梁與老橋墩臺帽連成一體,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:一是橋臺宜采用肋板樁柱式組合橋臺,以減少橋臺由結(jié)構(gòu)推力引起的后移,尤其建于密實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)部處理問題
(1)伸縮裝置與支座
對于大中橋梁,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)長宜控制在80~100m以內(nèi),以不設(shè)置滑動支座為宜,伸縮裝置可采用GQF-MZL80 、GQF-C60及類似裝置。對于小橋,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,在橋梁加寬過程中支座均應(yīng)更換為橡膠支座,其厚度根據(jù)重新計算的結(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,無論原橋是單向坡還是雙向坡,隨著路線中線的變化,總要對原橋面橫坡進(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,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?,可在較低一側(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)時根據(jù)情況也可選擇金屬制護(hù)欄;對于小橋設(shè)置護(hù)輪帶即可。原橋為防撞護(hù)欄時,加寬一側(cè)護(hù)欄型式應(yīng)與原橋保持一致。由二級路改為一級路時,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,還應(yīng)考慮設(shè)置防眩設(shè)施。
在公路改建過程中,對舊橋的利用與處理,需要考慮的問題很多,但可遵循一個原則:既不留后患,又要盡可能減少投資。在此基礎(chǔ)上,盡可能對現(xiàn)有橋梁加以利用。
一、關(guān)于荷載標(biāo)準(zhǔn)問題
對于那些使用狀況良好,已經(jīng)達(dá)到汽車-20級標(biāo)準(zhǔn)的橋梁,在改建為一二級公路過程中,可直接利用或加寬,否則應(yīng)通過對原有橋梁地質(zhì)情況調(diào)查,利用原有橋梁設(shè)計和竣工資料進(jìn)行驗算,如缺乏上述資料的情況下,則應(yīng)進(jìn)行必要的動、靜載試驗,通過加固,使橋梁達(dá)到汽車-20級的最低標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,對于汽車-13級、汽車-15級荷載標(biāo)準(zhǔn),跨徑8m及以下鋼筋混凝土矩形板,以及汽車-15級拱橋,可直接利用。下部結(jié)構(gòu),特別是重力式墩臺,由于自身質(zhì)量和所承受的荷載都較大,經(jīng)過多年通車和洪水考驗,土基已經(jīng)壓實,比較穩(wěn)定。提高標(biāo)準(zhǔn)所增加的車輛荷載,相對來說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)問題
由于原有公路等級較低、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,在提高公路等級的同時,一部分橋梁的防洪標(biāo)準(zhǔn)相對來說降低了,甚至一些原來符合標(biāo)準(zhǔn)要求的橋梁亦變得不能滿足規(guī)范要求。例如,當(dāng)由三級路改為二級路時,大中橋梁的設(shè)計洪水頻率由1/50提高到1/100,小橋涵由1/25提高到1/50;當(dāng)由二級路改為一級路時,特大橋由1/100提高到1/300,小橋涵由1/50提高到1/100。這是一個普遍存在而不能忽視的問題,解決的方法是對于行洪河道的梁式大中橋梁,可考慮通過抬高梁底標(biāo)高來滿足防洪標(biāo)準(zhǔn),對于不能直接抬高的拱橋,可將上部拆除,加高下部。對于排瀝溝渠上的小橋涵,可考慮加長以提高標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)由二級改為一級公路的特大橋梁時,對于新建的一幅,應(yīng)按300年一遇標(biāo)準(zhǔn)確定橋梁的長和高,而對原有一幅,則可通過加高和加長以滿足要求。
三、關(guān)于橋梁型式問題
在公路改建過程中,通常綜合起來主要有以下幾種處理方法:
(1)樁式墩臺
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,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。采用摩擦樁時應(yīng)注意,由于舊橋長期使用,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,使新老墩臺間不出現(xiàn)明顯的不同沉降問題。
(2)重力式墩臺
可用重力式或采用樁式結(jié)構(gòu)加寬。重力式墩臺加寬,一般用于土基密實,承載力較高的條件下,必須使新老墩臺連成整體,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,可采用樁式結(jié)構(gòu),蓋梁與老橋墩臺帽連成一體,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:一是橋臺宜采用肋板樁柱式組合橋臺,以減少橋臺由結(jié)構(gòu)推力引起的后移,尤其建于密實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)部處理問題
(1)伸縮裝置與支座
對于大中橋梁,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)長宜控制在80~100m以內(nèi),以不設(shè)置滑動支座為宜,伸縮裝置可采用GQF-MZL80 、GQF-C60及類似裝置。對于小橋,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,在橋梁加寬過程中支座均應(yīng)更換為橡膠支座,其厚度根據(jù)重新計算的結(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,無論原橋是單向坡還是雙向坡,隨著路線中線的變化,總要對原橋面橫坡進(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,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?,可在較低一側(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)時根據(jù)情況也可選擇金屬制護(hù)欄;對于小橋設(shè)置護(hù)輪帶即可。原橋為防撞護(hù)欄時,加寬一側(cè)護(hù)欄型式應(yīng)與原橋保持一致。由二級路改為一級路時,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,還應(yīng)考慮設(shè)置防眩設(shè)施。
在公路改建過程中,對舊橋的利用與處理,需要考慮的問題很多,但可遵循一個原則:既不留后患,又要盡可能減少投資。在此基礎(chǔ)上,盡可能對現(xiàn)有橋梁加以利用。