徐古路桥涵改建施工图设计及相关技术分析

关键词：徐古路桥涵 改建 施工图

　　 一、工程概况

　　本项目为永登（徐家磨）至古浪高速公路徐家磨至屯沟湾段，起点位于永登县红城镇徐家磨。通过交通量预测，本路段将于2012年前后达到饱和，其公路服务水平逐渐下降，已不能满足经济发展的需求，提高道路等级和通行能力十分必要。由于现有公路技术标准低、路况差、抗自然灾害能力弱、交通适应性低，不能满足国道主干线公路“快速、安全、经济、舒适”的要求，已成为制约国道主干线的交通瓶颈，与其功能不相匹配，必须进行改扩建

　　在桥涵改扩建方面，通过对路段桥梁现状的调查、评估和结构验算，深化拼宽方案，减轻基础不均匀沉降影响。对既有桥梁构造尺寸不满足规范要求的予以补强加固，保证拼宽后桥梁整体的安全性和耐久性。

　　本合同段共有桥涵构造物164座，其中中桥4座，立交6座，小桥5座，桥式通道26座，涵洞118座。

　　

　　典型桥梁概貌

　　二、技术标准

　　1．公路等级：原徐古公路：汽车专用二级公路

　　改建后公路：高速公路

　　2．计算行车速度：80 Km/h

　　3．设计荷载：原有公路：汽车-超20级，挂车-120

　　建成后：公路Ⅰ级

　　三、结构现状

　　3.1 预应力/钢筋混凝土空心板

　　1、空心板跨中底板出现横向裂缝，裂缝宽度一般为0.05～0.15mm，最大裂缝宽度达0.20mm。

　　2、部分板底出现纵向裂缝，裂缝宽度0.1～0.2mm；裂缝从梁端头向跨中发展，少量裂缝贯穿全跨。

　　3、少量空心板板底局部存在空洞、麻面、混凝土剥落、钢筋外露现象。

　　4、部分板间存在铰缝渗水现象，有白色粉末状钙化物析出。

　　3.2 下部结构

　　1、个别桥梁桥墩盖梁局部开裂，桥墩有环向开裂，裂缝宽度小于0.2mm。

　　2、个别桥涵桥台/涵台前墙有不规则横、竖向开裂，部分盖板通道（涵洞）涵台局部存在较多横、竖向裂缝，且裂缝宽度最大可达0.5mm。

　　3.3 桥面铺装

　　1、全线大部分桥梁桥面铺装有开裂现象。

　　2、桥面连续处破损、开裂严重。

　　3.4 桥梁支座

　　少数桥梁部分支座脱空、滑动，不能完全与梁体接触，使空心板形成三点受力。

　　3.5 桥梁伸缩缝

　　1、部分桥梁伸缩缝橡胶条断裂、混凝土破碎。

　　2、大量伸缩缝间填充灰土垃圾，已经抵死失去伸缩功能，影响结构受力。

　　3.6 桥梁排水设施

　　个别桥梁没有设置泄水管或泄水管设置不当，少数泄水孔堵塞、破损严重。

　　3.7 桥梁护栏

　　1、少数桥梁混凝土墙式护栏局部存在混凝土缺损。

　　2、部分桥梁波型梁护栏被车辆撞坏，局部损毁、缺失。

　　四、补强设计要点

　　4.1 预应力/钢筋混凝土板病害分析及处理措施

　　1、根据现场检测情况和桥涵结构验算报告，推断钢筋混凝土板跨中底板横向裂缝的产生为受力裂缝，裂缝发展受长期超载的影响严重，本次改造桥面又加铺4cm沥青混凝土，综合考虑后（与粘贴钢板进行技术经济比较）采取换板处理，钢筋混凝土板采用通用图。

　　2、预应力空心板本次改造在原桥面加铺4cm左右厚沥青混凝土，设计采用板底粘贴钢板（与粘贴碳纤维及体外预应力进行技术经济比较）。

　　4.2 裂缝处理

　　由于裂缝的存在，使得潮湿空气进入结构内部，引起结构内部钢筋的锈蚀，最终导致结构的承载能力降低，影响到结构的正常使用，因此，对桥梁裂缝进行相应的处理非常必要。本设计根据裂缝宽度大小分两种情况对裂缝进行处理，处理方法如下所述：

　　1、宽度<0.15mm的裂缝进行表面封闭，封闭材料采用环氧砂浆。

　　2、宽度≥0.15mm时的裂缝应首先骑缝开设V槽，然后将V槽封闭并进行灌浆处理。

　　4.3 混凝土缺陷及外露钢筋处理

　　对于主梁及下部结构存在的蜂窝、麻面、混凝土剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，首先将缺陷部位表层的松散混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，并将混凝土表面清理干净，最后利用改性环氧混凝土（或改性环氧砂浆）对缺陷部位进行修补，修补材料的强度不小于原构建混凝土的强度等级。

　　4.4 横坡变坡、加高处理

　　本合同段桥梁的桥面横坡均由墩台帽调整，在墩台帽顶设支承垫石调整标高。

　　1、旧桥为单向横坡，不需要调整梁顶标高的桥梁有：：沙沟中桥，庄浪河一号大桥，庄浪河二号大桥，清水河分离立交。

　　2、旧桥为单向横坡，需要通过在墩台帽顶设支承垫石调整。

　　3、旧桥为双向横坡，需要通过在墩台帽顶设支承垫石和三角垫层调整梁顶标高。

　　4、旧桥为双向横坡，只需要通过在墩台帽顶设支承垫石调整梁顶标高。

　　垫石施工时要将原桥墩台帽顶垫石部位混凝土凿毛，桥台设置三角垫层的台帽，三角垫层下台帽需凿掉5cm混凝土，露出台帽顶层钢筋。

　　桥台背墙通过接长处理，接长时凿除部分原背墙（拆除背墙时注意保留原背墙钢筋），接长背墙与原背墙钢筋焊接接长。

　　因本项目是旧桥处理，设计总支撑高度及背墙加高高度与实际有出入，施工时要以垫石顶标高和背墙顶标高控制，保证桥面平顺过渡。

　　4.5 桥面铺装处理

　　铲除原桥面铺装及调平层，在主梁上种植钢筋，浇筑10cm调平层，改变原桥梁桥面横坡。并在混凝土调平层顶部增设桥面防水层，最后再铺设9cm沥青混凝土桥面铺装。

　　原台后搭板上直接铺设路面结构层，不做特别处理。

　　4.6 空心板铰缝处理

　　1、对于调离粱片的桥梁，更换相应破坏铰缝；

　　2、对于单板受力板，更换铰缝；

　　3、对于漏水严重铰缝予以更换；

　　4、对于完好铰缝予以保留。

　　最终工程量以实际发生量为准。

　　4.7 支座处理

　　对于脱空、安装位置不正或没有完全参与受力，但本身质量尚好的支座，通过对支座垫石及梁底调平三角垫层（或调平钢板）进行修复、改造（或增设）加高等措施，使支座处于水平受力状态并完全参与受力，对于将主梁移位的粱片全部更换支座。

　　由于改造横坡的梁板底部钢板为反向横坡，通过楔形钢板或者梁板间错台调整横坡（各桥视原桥调坡方式而定），楔形钢板和原钢板采用环氧胶连接，钢板连接前要打磨除锈。

　　4.8 挡块、防震锚栓防震处理

　　由于桥梁横坡的改变，一侧空心板抬高较多，故对挡块加高，防震性加固遵循以下原则：

　　1、挡块处理

　　（1）抬高较多一侧桥墩受位置及尺寸限制，采用拆除部分挡块（拆除挡块时保留原挡块钢筋），在挡块中间种植钢筋，新旧挡块钢筋焊接。

　　（2）抬高较多一侧桥台挡块均拆除重建，桥台挡块通过种植钢筋处理。

　　（3）如果不抬高侧墩台挡块完好不予处理，如果损坏予以拆除重建。

　　2、防震锚栓处理

　　（1）变坡或抬高较大的桥梁防震锚栓加焊钢筋抬高处理。

　　（2）更换上部板的桥梁、通道，抬高较小侧种植防震锚栓，抬高较大侧在三角垫层内预埋防震锚栓。

　　4.9 伸缩缝处理

　　由于设计路线比目前桥面标高均有所抬高，故桥梁伸缩缝全部更换处理。

　　4.10 护栏、排水设施的处理

　　本次改造拆除原护栏及排水设施，重新设置护栏及排水设施，泄水管间距5m，并保证在距离伸缩缝端头布置一套泄水管。泄水管图纸参照通用图，设计图中已计入套数。

　　4.11 护坡、锥坡处理

　　1、对存在轻微开裂的锥坡护坡，采用水泥浆灌缝；

　　2、对存在塌陷，大面积破损的锥坡，应按原锥坡重新砌筑。