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天津市公路舊橋涵質(zhì)量隱患的防治

文檔作者：劉真巖王健沙春義文檔來源：公路管理局		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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VOL．13 NO．1
2001．O3．26
天津市政工程
天津市公路舊橋涵質(zhì)量隱患的防治
劉真巖王健沙春義
(公路管理局)
【摘要】天津市公路橋梁由于修筑年代的不同，標準的變化，以及施工質(zhì)量的差異，在目前交通狀態(tài)下，
存在著不同程度的隱患，甚至形成了嚴重的病害，影響了交通運輸?shù)陌踩?本文著重闡述隱患、病害形成的
原固，并提出了維修加固措施，同時，也介紹了防治辦法。
關鍵詞質(zhì)量隱患超載交通水損害 防治對策
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸業(yè)也日益繁忙，
尤其是公路運輸，在國民經(jīng)濟中的地位越來越重要。
橋梁是確保公路暢道的咽喉，其承載能力和通行能
力又是貫通全線的關鍵，所以對橋梁的要求越來越
高。我國的公路橋梁大部分為建國后所建，由于修
建的年代不同，設計標準也在不斷地提高。天津的
橋梁設計荷載標準，7O年代前后大體為汽車一lO
級、汽車一15級(舊汽一1 3)，70～80年代提高到汽車一
20級，鯽年代至今在一些比較重要的干道上部分橋
梁設計標準提高到汽車一超20級。但是，近年來載
重汽車的超重現(xiàn)象非常普遍，相當一部分車輛總重、
軸重都超過了汽車一超20級的加重車的標準。
1999年通過用軸重傳感器進行檢測，最大軸重達
24．h，單車總重達8ot，造成超標準承受車輛行駛
而且目前尚有很多橋梁標準低于汽車一15級，更是
嚴重超標承受荷載，再加上橋面系的構造趺陷，所
不可避免地產(chǎn)生橋梁的撓度增大，橋面鋪裝損壞，形
成單梁受力狀態(tài)，粱板混凝土過早開裂，降低r橋梁
的承載能力。
橋梁設計中，過去列橋面鋪裝及防水問題一直
沒有引起足夠的重視，很多人錯誤地認為，混凝土本
身足不怕水的，在混凝土橋粱設計巾基本沒有考慮
防水，橋而系構造不講究，甚至j 粗糙 怡恰就因為
橋面系構造的缺陷及沒有完善的防水系統(tǒng)而引起r
很多的病害，在水的作剛下，使混凝十產(chǎn)生r堿骨料
反應，使混凝土膨脹開裂、破壞 由于在冬季F雪后
使用鹽水溶雪，鹽水滲進混凝土- 產(chǎn)生腐蝕，并使鋼
筋銹蝕，叉由于水的結冰產(chǎn)生凍漲，形成凍融循環(huán)，
反復作用后使混凝土疏松破壞
中小橋涵的施工，有很大一部分是非專業(yè)隊伍
承建，工藝不精，控制不嚴，甚至偷工減料、粗制濫
造+造成不應該有的隱患 有的橋梁在施工中，由于
趕工期沒有相應的技術措施，造成某些工序的失控，
也產(chǎn)生了一些質(zhì)量隱患。
多少年來，橋梁施工工藝在不斷改進提高，但是
一些質(zhì)量通病還沒有完全解決好 尤其對橋面系的
施工和對中小橋施工，重視程度也不足，留下l『很多
隱患，從而形成了功能上的障礙 橋涵在整個公路
工程中所占投資比重?般在1o％ ～30％ ，其建設質(zhì)
量的好壞直接影響到使用的效益，因此提高建設質(zhì)
量、根除質(zhì)量隱患具有 分重要的意義。
l 國內(nèi)外中小橋概況
橋梁病害和隱患在世界各國都存在，在發(fā)達國
家也不例外 美國的調(diào)查資料顯示，在調(diào)查的橋梁
中有40％ 上存在不同程度的損壞，約有2O％ 的橋
梁結構強度降低，職能限載通行，有2o％ 的橋梁行
車道太窄．橋下凈空不夠 由于橋梁的陳舊老化，隱
患暴露，棄養(yǎng)失修，塌橋事故時有發(fā)生
我國現(xiàn)有公路撟梁I8萬余莊．橋齡在2O～40
年問的有9萬糸座 北京、四川、廣東等部分省市調(diào)
查統(tǒng)計表明，按技術規(guī)范規(guī)定的結構技術評定標準
劃分為一二三四類橋分別占58％、33％ 、5％和4％ ，
由此推算出全國有一類橋梁IOH麈， 類橋梁6萬
座，三類橋梁9千痤．病害嚴重的四類橋梁約有7千
I9
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座。其中有30％的橋梁都需要不同程度的維修、加
固或改建處理。
天津市公路橋梁900多座，其中區(qū)縣級以上道
路橋梁644座，經(jīng)1999年調(diào)查，計算評估結果一類
橋154座，占總數(shù)的24％ ，二類橋283座，占43．9％ ，
三類橋123座，占l9．1％ ，四類橋84座，占13％ ，三
四類橋梁合計207座。鄉(xiāng)村公路的橋梁狀況存在的
問題更多，60％以上存在嚴重的病害，很多已經(jīng)是危
橋，危及到人車的安全。近年來不斷發(fā)生一些橋梁
事故，影響車輛通行，如不及時采取對策，就要發(fā)生
預想不到的問題，造成不應有的經(jīng)濟損失。所以，現(xiàn)
在就必須加強對策的研究，對舊橋采取加固改造、消
除隱患的措施，對新建橋梁從設計施工上采用新技
術、新材料、新工藝，從根本上解決問題
2 常見質(zhì)量隱患及病害
2．1 天然基礎常見缺陷
(1)軟土地基上修建橋梁基礎，由于經(jīng)常受到土
基下沉和地下水位升降的影響，往往產(chǎn)生不均勻沉
降。
(2)基礎埋置太淺，由于經(jīng)常受到河水的沖刷，
尤其是洪水的沖刷等影響，造成掏空現(xiàn)象，減少了橋
臺前地基土層的側壓力，從而使基礎產(chǎn)生側向滑移。
(3)橋臺基礎建造在軟土地基上，當臺背填土超
過一定高度且基礎構造處理不當時，產(chǎn)生塑性流動，
使橋臺產(chǎn)生前移。
(4)拱橋基礎處理不當，在受力過程中基礎逐漸
產(chǎn)生位移。
(5)由于處在鹽堿地帶和帶有腐蝕性水的影響，
混凝土及砌體受腐蝕而損害。
2．2 樁基礎常見缺陷
(1)早期設計的樁基，常因為承載力不足而使基
礎下沉。
(2)鉆(挖)孔樁在施工過程中的失控，造成回淤
過多、縮徑、松散甚至斷樁，而沒有發(fā)現(xiàn)，致使承載能
力降低。
(3)打人樁在打樁過程中由于樁身受損、接樁部
位錯臺等原因，造成承載能力降低
2 3 墩臺構造的常見缺陷
(1)混凝土受水和火氣的侵蝕而被腐蝕、疏松、
剝落，鋼筋外露、銹蝕，尤其在水值浮動部位
(2)由于超載受力，帽梁產(chǎn)生混凝土受拉區(qū)的裂
縫，受壓區(qū)的破碎、剝落
(3)由于伸縮璉的漏水，污物的堆積，造成墩臺
頂面混凝土的腐蝕
20
(4)由于樁基施工中位移，形成墩柱的歪斜，樁
柱間的錯位。
(5)受水平力的影響，墩柱產(chǎn)生水平環(huán)形裂縫，
樁柱式橋臺比較多見。
(6)圬工砌體墩臺受大氣影響、水的侵蝕使灰縫
脫落、砌體風化。
2．4 常見支座的損壞
(1)油毛氈支座已損壞(破裂、酥爛)，從而失去
作用。
(2)橡膠支座出現(xiàn)橡膠老化、變質(zhì)現(xiàn)象，喪失自
由伸縮能力。
(3)盆式橡膠支座的固定螺栓剪斷，螺母松動。
(4)支窿座板翹起、扭曲、斷裂，焊縫開裂。
(5)支座座板下梁墊混凝土壓壞、剝離、掉角
2．5 梁、板的隱患及常發(fā)生的病害
(1)設汁標準低，超標準承受車輛荷載行駛，從
而形成過多的裂縫。
(2)混凝土強度低，達不到設計要求，從而形成
松散、剝落，鋼筋裸露。
(3)由于橋面漏水、滲水使混凝土產(chǎn)生泛自、疏
松、膨脹、剝落等現(xiàn)象，邊梁外側及翼板處最容易產(chǎn)
生。
(4)裝配式梁的焊接聯(lián)接處開焊，鉸縫混凝土破
壞，形成了單粱受力
(5)外力的撞擊，使混凝土剝落，鋼筋受損。
2．6 橋面系的隱患及病害
(1)橋面瀝青面層的擁包、松散、脫落。
(2)橋面混凝土鋪裝層的開裂、松散、剝落
(3)伸縮縫與主體混凝土的聯(lián)接不好造成松動、
脫落。焊接件的開焊、脫落。
(4)伸縮縫處的混凝土松散、破壞及伸縮縫橡膠
損傷、老化、剝離。
(5)伸縮縫選型的不合理或損壞形成的漏水。
(6)連續(xù)板伸縮縫的不規(guī)則裂縫，混凝土松散、
脫落破壞。
(7)泄水 L堵塞或設計不當造成的橋面積水，流
水 L處腐蝕邊梁混凝土。
(8)欄桿的松動、缺損、斷裂、破壞，金屬的銹蝕。
3 橋梁破壞形成的機理分析
3．1 橋梁破壞實例
自1995年以來天津市每年都發(fā)生橋面忽然坍
塌，或出現(xiàn)孔洞現(xiàn)象，由F發(fā)現(xiàn)及叫．才沒有發(fā)生重
大事故 滓圍公路菜園橋 混凝土完全疏松，鋼筋與
混凝土離骨，造成報廢重建。寶盧公路上水渠橋，北
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圍堤路馬廠減河橋等，都發(fā)現(xiàn)板粱下面混凝土大面
積脫落，鋼筋裸露銹蝕。外環(huán)線張貴莊鐵路立交、津
榆公路一號撟，由于橋面積水、滲水，致使T梁翼板
混凝土疏松，在車輪的作用下突然出現(xiàn)了幾處2
以上的大孔洞。京福公路東州大橋一個帽梁的翼板
突然斷裂，造成T粱掉落等。
3．2 主要原因
(1)原設計標準低，滿足不了交通發(fā)展的需要。
承受超載運輸對大跨度橋梁是比較敏感的。14m以
下跨度的橋梁，雖然承受超載的潛力較大，但由于超
載過大，再加6o一80年代修建的T型粱無中橫隔，
板梁鉸縫聯(lián)結構造差，致使橋梁整體受力性能低。
(2)橋面系設計的不合理，尤其是裝配式橋的橋
面鋪裝，一是太薄，二是鋼筋網(wǎng)太稀起不到應有的作
用，伸縮縫、防排水設計也存在駛陷
(3)混凝土的施工質(zhì)量問題造成強度低，滲水、
漏水。
(4)對裝配式橋梁來說，在荷載作用下使鉸縫混
凝土破壞，形成單粱受力 再加上橋面混凝土與梁
主體混凝土收縮的不一致性，造成破壞。
(5)水的損害使混凝土強度降低、破壞。水損害
包括堿一骨料反應，鹽腐蝕和凍融作用。
(6)橋的破壞基本上是由以上各種原因使混凝
土破壞而造成的，而至今尚未發(fā)生因鋼筋配筋不足
折斷造成的實例。
4 維修加固舊橋的對策
4 I 舊橋加固原則
(1)橋梁基礎沒有發(fā)現(xiàn)明顯的沉降、變形和破
壞。
(2)下部結構基本完好，沒有明顯的混凝土腐
蝕、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象。
(3)粱、板的主體混凝土基本完好，主筋無明顯
傷損，在使用期不會因鋼筋疲勞破壞。
(4)加固后在規(guī)劃期內(nèi)能夠滿足該路的交通需
要
(5)以恢復混凝士強度，增加受壓區(qū)混凝土面
積，延長混凝土壽命，形成整體受力為主．增加受力
鋼筋為輔。
(6)橋齡比較長、病害明顯的．拆除重建為好。
4．2 舊橋的鑒定與檢測
(1)外觀鑒定 通過查看 調(diào)查病害，確定方案。
～ 般中、小橋可“ 直接定出維修加固的方案。
(2)對原橋進行驗算，為加固設計提供依據(jù)
(3)對大橋及一些重要的撟粱要進行靜、動載的
實驗，并對主體混凝土進行強度檢驗和對鋼筋進行
銹蝕檢測。通過對檢測數(shù)據(jù)進行分析，確定最后的
方案。維修加固完成后，再進行一次荷載實驗，對比
前后效果，確定通行荷載能力。
4．3 下部結構的加固
(1)最容易出現(xiàn)病害的部位是墩柱部位，特別是
水位浮動處，受水損害或被撞擊形成病害?？梢岳?
用原灌筑樁，采取圬工砌體或鋼筋混凝土整體環(huán)包
至帽梁，形成實體墩。
(2)將墩柱用鋼筋混凝土進行環(huán)包，下做擴大基
礎與原墩柱聯(lián)成整體受力，或做成承臺，與樁基共同
受力，提高承載能力。
(3)帽粱加固可以將上部結構用千斤頂頂起進
行，將鋼筋保護層鑿除，增加鋼筋和加大混凝土截
面，從而增加承載能力。
(4)下部結構也可以采用鋼板加固法，將墩柱和
帽粱用鋼板包起來，內(nèi)注膠結材料或膨脹混凝土。
(5)最近日本等國開發(fā)了一種高強度碳纖維布，
將混凝土基面處理干凈后粘接在上面，可以起到與
鋼板加固同等的作用，而且操作非常方便。
4．4 上部結構與橋面系的加固
4．4．I T型粱橋的加固
由于T型梁具有受力明確、節(jié)省材料的優(yōu)點，在
過去采用的比較多，但由于其存在明顯的構造缺陷，
尤其是裝配式橋梁，在聯(lián)結部位存在著很多薄弱環(huán)
節(jié)，很難保證應有的質(zhì)量，又很容易引起應力集中，
所以出現(xiàn)的病害也最多。
(1)從橋面系改造人手。由于這種橋梁的橋面
系構造的映陷，從橋面出現(xiàn)裂縫開始，即形成單梁受
力，水腐蝕加居，成為危橋。在主粱混梁土基本完好
的情況下，重新施做橋面混凝土鋪裝即可恢復使用
功能。技術思路就是改原鉸接為剛接，焊接改為濕
接，并注意混凝土必須采用自防水的，厚度最薄處不
能小于8cm，鋼筋網(wǎng)宜采用上下兩層，下層直徑、間
距與翼板配筋相同，上層按構造配筋，直徑lO吼m，間
距15cm為好。并且注意與主梁棍凝士結臺，使其與
主梁聯(lián)合承受壓應力的形式
(2)在混凝土鋪裝和瀝青鋪裝之間必須用高性
能的改性瀝青防水涂料結合 既起防水怍用又起結
合作用。
(3)主粱加固可 采用焊接加大受拉區(qū)鋼筋，將
受拉區(qū)截面形成馬蹄狀。
(4)施加體外預應力加固主粱。
(下轉第44頁)
2I
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3、竣工驗收必須具備以F條件：
① 經(jīng)過交工驗收，各合同工程均達到合格以上
的工程。
② 對交工驗收時提出的未完工程、缺陷工程、已
修復、補救完畢，并經(jīng)監(jiān)理工程師和質(zhì)量監(jiān)督部門檢
驗合格。
③按規(guī)定已編制好工程竣工決算。
④ 已完成竣工審計工作，并得到審計合格的評價
⑤竣工資料已按國家《基本建設項目檔案資料
管理暫行規(guī)定》編制完成，并經(jīng)城建檔案館審查合
格，全部竣工資辯正式歸檔。
⑥ 應有環(huán)保部門對該工程(公路工程)的環(huán)保指
標作出臺格的評價和確認。
4、由竣工驗收委員會主持召開竣工驗收會議，
邀請工程的上一級單位、建設單位、設計單位、施工
單位、監(jiān)理單位、監(jiān)督單位、造價單位以及環(huán)保、土
地、銀行等單位參加?？⒐を炇瘴瘑T會聽取和審議
如下報告：
① 建設單位關于工程項目執(zhí)行情況的報告。
② 設計單位關于工程設計情況的報告。
(上接第21頁)
(5)鋼板加固法。用強力粘接材料將鋼板牯接
到腹板上，提高受力能力。
(6)碳纖維加固法。用強力粘接材料將碳纖維
布粘接到所需部位，提高受力能力。
(7)增加主粱法。在兩片主粱之間再增加一片
主梁，減少了每片粱的受力，提高了橋梁的整體受力
能力
(8)更新上部結構。以上主粱加固法雖然可行，
但往往比較復雜，通過經(jīng)濟比較，如果相差不大，
更新上部結構為好。
4 4 2 板粱結構橋的加固
板粱橋與T梁橋基本相似，病害從鉸縫處開始。
由于過去鉸縫混凝土不被重視，大都存在著質(zhì)量問
題 在荷載傳遞過程中首先遭到破壞，水進A以后，
- ，￡惰蝕作用，導致破壞 在維修加固時應注意
F問題
(1)鉸縫混凝土的質(zhì)量應特別注意，震搗必須密
實 小鉸縫的結構必須設法將板與板之間的縫隙灌
滿沙漿
(2)混凝j 鋪裝前，要特別注意對粱頂面的處
用，使新J日澀凝j：結合牢固一錒筋網(wǎng)一層即可、但直
1 不能小t-lOmm，同距15em為好。
44
③施工單位關于工程施工情況的報告。
④監(jiān)理單位關于工程監(jiān)理工作的報告。
⑤質(zhì)量監(jiān)督部門關于工程質(zhì)量監(jiān)督工作的報告。
⑥ 交工驗收組(代表)關于工程交工驗收情況的報
告。
5、竣工驗收委員會檢查有關資料及察看現(xiàn)場．
并對工程的建設、施工、質(zhì)量、設計、監(jiān)理等單位，作
出綜合評價，并進行綜臺評分，對工程質(zhì)量確定等
級。
6、竣工驗收委員會全體成員及各施工合同單位
的代表．對綜合評價、評分、工程質(zhì)量等級的竣工驗
收報告，予以確認簽字
7、由工程竣工驗收主持單位依據(jù)竣工驗收委員
會的評定意見，對通過竣工驗收的工程予以頒發(fā)竣
工驗收證書。
建設單位經(jīng)過工程竣工驗收并獲得頒發(fā)的竣工
驗收證書后，即標志建設單位完結r自始至終的工
程建設周期．結束，工程建設階段的使命，將工程正
式移交養(yǎng)管單位進行養(yǎng)管。
4．4．3 拱橋的加固維修
由于天津太部地處平原地帶，拱橋的適應性較
差，所以病害比較多。尤其雙曲拱橋，病害更多。
(1)發(fā)生拱腳位移，拱肋斷裂，主拱混凝土腐蝕
的，重建為好。
(2)主拱基本完好，只是副拱、側墻出現(xiàn)病害的，
可以進行維修加固。
(3)在主拱頂上澆注鋼筋混凝土可以提高承載
能力。
(4)拱上填料澆注輕質(zhì)混凝土，既提高承載能
力，又能起到防水作用
(5)橋面必須澆注鋼筋混凝土，并把防水作好。
(6)側墻形式構造太弱 應改為與橋面混凝土相
連的欄桿形式
5 結論
(1)混凝土橋梁的病害從混凝土開始．因混凝土
破壞而破壞。
(2)維修加固必須從提高受壓區(qū)混凝土承載能
力著手，增加受力鋼筋為輔
(3)主粱混凝}沒有明顯病害的，可 從橋面系
的改造^手，形成整體受力的局面。
(4)維1彥加崮時．必須同時考慮防水與排水。

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