20世紀80年代,高速公路在我國興起,公路橋梁也提高了一個檔次,其質量與數量均產生很大的變化,各類大型橋梁的新結構、設計與科研取得長足的進步。隨著橋梁養護的大量增加暴露出的一些常見的缺陷,尚未引起設計與科研的關注,本文擬對占公路橋梁90%以上的空心板、T梁一類的梁式橋,在養護中常遇到的問題與大家共同探討。
支座問題。梁式橋支座一般采用橡膠支座,有板式、盆式及球型等,最多的是板式。支座常見的缺陷有:支座本身的開裂、老化、歪斜;安裝上偏移出支承墊石、部分不密貼,全部脫空不受力甚至丟失(尤以空心板采用4塊支座的,由于四角不平而發生此現象);養護不經常導致鋼墊板銹蝕,是造成成片脫落的原因。對于這些缺陷,養護如何整治?
1、嚴格按設計要求則必須封路,將梁部頂升,更換支座或整治復位后落梁。鐵路橋梁就是按此程序,在設計規范及墩臺的帽梁標準圖中,均要求預留安放千斤頂位置及足夠高度的設計,而公路則沒有此規定。另外,鐵路梁片是單獨分開的,因道床是松散的碎石道碴,而公路是連續的瀝青砼路面,如車道2個至4個則空心板需10條至20條,T梁也需5條至10條互相連成一片,頂升梁部不是不可能但要復雜得多。
2、假定外力可以經過整體橋面的橫向傳遞,允許支座承壓力進行重新分布,不但承受活載時如此,在承受恒載時也是不均勻的,空心板可通過板間鉸縫和板頂砼找平層,T梁則通過梁端橫隔板和橋面板、梁頂砼找平層傳遞恒載與活載。(實際上目前有的支座脫空或丟失的現狀就是這種狀態)。按這種假定,則支座整治比較簡單(不需要整幅橋頂升):對支座脫空或丟失的只要塞緊即可;對要更換的支座,只需對單條梁先用千斤頂頂住不讓下沉,然后取出舊支座,塞緊新支座即可。
排水問題。橋梁排水設計,目前一般僅考慮路面橫坡的表面水,采用鑄鐵管或塑料管埋在邊梁的砼結構中,但對于瀝青砼鋪裝層來說是滲水的,尤其南方多雨地區,雨水下滲后只能存留在橋面鋪裝層底部與橋面砼平層之間靠蒸發,而不能進入排水管排出。因此,在有縱坡的橋梁上可以看到在下坡方橋頭雨水從瀝青砼與砼層之間流出,在空心板梁橋可以見到邊梁鉸縫處滲漏水的現象。這一層水的存在也是橋面鋪裝層在雨季時產生坑槽的重要因素。建議在排水設計時要考慮到如何排出從瀝青砼路面下滲的這部分水。辦法之一是采用帶孔的花管作為排水管,埋設在鋪裝層中而不是在砼結構中,并要縮短間距3米至5米埋一個。如果是橋面較寬的橋,還可以考慮在橋面鉸縫處適當的位置,適當的間距預埋滲水管。
伸縮縫問題。目前一般采用仿毛勒式,效果還是不錯,最常發現的是漏水,因為伸縮縫均位于活動支座處,漏水對橡膠支座老化及鋼板銹蝕影響很大,所以防水值得注意,當然支座采用不銹鋼的材料以代替鋼板也是可以考慮的。
另外一個困擾我們的問題是伸縮縫對于路面罩面的影響,瀝青砼路面經過8年到10年營運就會老化,要進行大修罩面。如果重做或加高伸縮縫,代價很高,如果采用先刨后加鋪,則等于過去先做伸縮縫后鋪路面的施工方法,平整度很難達到質量要求(現在新建的公路都采用先鋪路,后再切割做伸縮縫的施工方法)。
橋頭跳車問題。這是各種橋梁的通病,采用橋頭搭板的設計后有所改善,但還是沒有從根本上解決問題。橋頭填土在整個橋梁造價中占的比例不多,能否不采用填筑一般土的簡單設計,而采用處理過的土壤,或設計比搭板更有效的結構形式,給旅客以更舒適的交通享受。
預應力梁的上拱度問題。這個問題是個常識,也是司空見慣的,但我們在施工中卻常因它造成鋪裝層厚度不足而傷腦筋,也影響到橋梁的質量,結果影響小的隨施工單位去處理,影響大的則在橋上調整縱坡。其實這個問題在預應力梁的設計及橋梁支座標高設計上都應預先予以考慮,梁上鋪裝層的厚度梁端和跨中應取不同值。
支座問題。梁式橋支座一般采用橡膠支座,有板式、盆式及球型等,最多的是板式。支座常見的缺陷有:支座本身的開裂、老化、歪斜;安裝上偏移出支承墊石、部分不密貼,全部脫空不受力甚至丟失(尤以空心板采用4塊支座的,由于四角不平而發生此現象);養護不經常導致鋼墊板銹蝕,是造成成片脫落的原因。對于這些缺陷,養護如何整治?
1、嚴格按設計要求則必須封路,將梁部頂升,更換支座或整治復位后落梁。鐵路橋梁就是按此程序,在設計規范及墩臺的帽梁標準圖中,均要求預留安放千斤頂位置及足夠高度的設計,而公路則沒有此規定。另外,鐵路梁片是單獨分開的,因道床是松散的碎石道碴,而公路是連續的瀝青砼路面,如車道2個至4個則空心板需10條至20條,T梁也需5條至10條互相連成一片,頂升梁部不是不可能但要復雜得多。
2、假定外力可以經過整體橋面的橫向傳遞,允許支座承壓力進行重新分布,不但承受活載時如此,在承受恒載時也是不均勻的,空心板可通過板間鉸縫和板頂砼找平層,T梁則通過梁端橫隔板和橋面板、梁頂砼找平層傳遞恒載與活載。(實際上目前有的支座脫空或丟失的現狀就是這種狀態)。按這種假定,則支座整治比較簡單(不需要整幅橋頂升):對支座脫空或丟失的只要塞緊即可;對要更換的支座,只需對單條梁先用千斤頂頂住不讓下沉,然后取出舊支座,塞緊新支座即可。
排水問題。橋梁排水設計,目前一般僅考慮路面橫坡的表面水,采用鑄鐵管或塑料管埋在邊梁的砼結構中,但對于瀝青砼鋪裝層來說是滲水的,尤其南方多雨地區,雨水下滲后只能存留在橋面鋪裝層底部與橋面砼平層之間靠蒸發,而不能進入排水管排出。因此,在有縱坡的橋梁上可以看到在下坡方橋頭雨水從瀝青砼與砼層之間流出,在空心板梁橋可以見到邊梁鉸縫處滲漏水的現象。這一層水的存在也是橋面鋪裝層在雨季時產生坑槽的重要因素。建議在排水設計時要考慮到如何排出從瀝青砼路面下滲的這部分水。辦法之一是采用帶孔的花管作為排水管,埋設在鋪裝層中而不是在砼結構中,并要縮短間距3米至5米埋一個。如果是橋面較寬的橋,還可以考慮在橋面鉸縫處適當的位置,適當的間距預埋滲水管。
伸縮縫問題。目前一般采用仿毛勒式,效果還是不錯,最常發現的是漏水,因為伸縮縫均位于活動支座處,漏水對橡膠支座老化及鋼板銹蝕影響很大,所以防水值得注意,當然支座采用不銹鋼的材料以代替鋼板也是可以考慮的。
另外一個困擾我們的問題是伸縮縫對于路面罩面的影響,瀝青砼路面經過8年到10年營運就會老化,要進行大修罩面。如果重做或加高伸縮縫,代價很高,如果采用先刨后加鋪,則等于過去先做伸縮縫后鋪路面的施工方法,平整度很難達到質量要求(現在新建的公路都采用先鋪路,后再切割做伸縮縫的施工方法)。
橋頭跳車問題。這是各種橋梁的通病,采用橋頭搭板的設計后有所改善,但還是沒有從根本上解決問題。橋頭填土在整個橋梁造價中占的比例不多,能否不采用填筑一般土的簡單設計,而采用處理過的土壤,或設計比搭板更有效的結構形式,給旅客以更舒適的交通享受。
預應力梁的上拱度問題。這個問題是個常識,也是司空見慣的,但我們在施工中卻常因它造成鋪裝層厚度不足而傷腦筋,也影響到橋梁的質量,結果影響小的隨施工單位去處理,影響大的則在橋上調整縱坡。其實這個問題在預應力梁的設計及橋梁支座標高設計上都應預先予以考慮,梁上鋪裝層的厚度梁端和跨中應取不同值。