浅谈农村公路建设过程中小桥梁改造心得

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　　摘 要：本文结合建湖地区农村公路中小桥改造的情况，对农村公路中小桥改造的通常做法和经验进行了总结。
　　 关键词：农村公路桥梁改造技术经验
　　近几年建湖地区在做好国省公路建设、国省干线公路改造升级的同时，对农村公路和农村公路中小桥改造工作予以高度重视，近几年陆续投资3000多万元“以奖代补”资金推进农村公路中小桥改造。建湖地区的农村公路上有桥梁1646座，大多数为上世纪六七十年代建造的低标准桥梁，其中少数为公路部门修建的桥梁，还有一部分是水利部门或农村自己建造的桥梁，这些桥梁大多数无设计图纸和设计荷载标准，或者是设计图纸不全、设计荷载标准低，配筋率、混凝土强度等级低，结构整体性较差，使用至今大多已陈旧老化，且不同程度地存在结构上的病害。改革开放以来特别是近十年来，建湖地方经济迅猛发展和道路重载交通量(特别是超载、超限运输车辆)的增加也加剧了桥梁的损坏和老化，形成了一批危桥，对公路交通安全造成隐患。为保证人们出行和车辆通行的安全，对这些农村公路桥梁进行改造十分紧迫。
　　 1农村公路需改造的中小桥类型
　　桥型与标准过低的桥梁，具体分为：①标准低、砌筑质量差的石砌拱桥；②标准低、质量差的板梁桥；③标准低、质量差的双曲拱桥；④碍航或行洪不畅的桥梁；⑤桥宽与承载能力严重不足的桥梁；⑥病害较严重评定为四类、五类状态的桥梁。
　　 2中小桥的拆除
　　中小桥的改造，无论是重建新桥还是加固利用，首先遇到的问题是中小桥如何拆除或者中小桥的部分结构如何拆除，如何保证拆除中的安全。一般而言，拆桥过程是建桥过程的逆过程，按逆过程步步地操作，基本上就符合了拆桥的规律。
　　 2.1粱式桥拆除
　　梁式桥的拆除首先是拆除护栏、安全带，凿除桥面铺装层和绞缝混凝土，然后利用起重机械起吊、卸下粱板。对多跨桥梁，可先不凿除边跨的桥面铺装及绞缝，在边跨上置起重机(起重机支撑腿必须垫以方枕木和钢板且尽量靠近桥墩)，先起吊中跨梁板，然后将起重机退至桥台位置，凿除边跨的桥面铺装和绞缝混凝土，起吊拆除边跨梁板。
　　粱板拆除以后，再凿除墩台帽，一般用风镐凿除，将墩台帽混凝土打碎，然后再拆除钢筋。为确保人身安全宜搭设脚手架，之后再敲凿桥墩立柱或桥台肋板、台身。一般桥墩立柱或墩身拆至河床泥面，桥台则有时要求连基础全部挖除。墩台水面以下部分，应先筑围堰在，围堰中抽水，然后才能拆除。
　　 2.2拱式桥拆除
　　拱式桥的拆除定要遵守分层、对称逐渐减载的原则。
　　分层指自上至下分为若干层进行拆除：第1层拆除护栏、安全带及桥而铺裟或面层；第2层挖除拱上填充料；第3层拆除侧墙及空腹拱拱顶结构；第4层拆除空腹拱立柱或立壁，第5层拆除主拱圈。
　　为确保安全拆除主拱圈需先搭设支架，一般用钢管桩作为支架支撑，防止主拱圈因失去稳定而突然毁坏，对单孔桥梁如采用凿岩机凿除。可以先凿断拱桥的拱脚部分，使主拱圈塌落，然后再进行清理。对多孔桥梁也可先凿断边跨拱桥的拱脚部分，使边跨拱圈塌落，清理完边跨后再依次拆除次中跨、中跨主拱圈。对河水较深、桥梁跨度较大的拱桥拆除可采用爆破拆除。然后再进行打捞、清理的方法。
　　第六层拆除墩台结构。
　　每拆一层都要遵守对称、由中央向两端逐渐卸载的原则，不让拱结构因荷载不均衡，发生变形而失去稳定、坍塌，同时加强对主拱圈结构的监控、观测，确保人员和机械设备的安全。
　　双曲拱桥主拱圈的拆除最为困难，双曲拱桥主拱圈由拱肋、拱波、拱板以及横系杆或横隔板组成一个整体，建桥时通过架设、安装及现场浇筑胶结为一个整体，尤其是拱板往往先铺设钢筋网，然后现浇混凝土。主拱圈整体性较好。体量较大，故不易敲凿分散。一般是先搭设支架，用钢管桩作为支架支撑，然后逐渐凿碎拱波，从纵向分散整体或用凿岩机架设在桥台上，凿折主拱圈，待两端凿断后可随支架渐渐下榻，等下榻稳定后再行敲凿、清运。
　　 3粱桥的利用改造
　　 3.1桥墩的拓宽改造
　　桥墩基础的拓宽经常采用灌注桩基础，做桩完成后再开挖承台或系粱的基坑。若为承台应将老桥承台端头的混凝土凿开将主筋接长。拓宽部分立柱的浇筑与新建桥粱相同，不再赘述。拓宽部分盖粱的浇筑．必须由老桥的盖梁来接长。一般先卸下老桥的边板(也可将边板抬起后叠放在附近的中板上，两端设方木支点，支承在梁板的理论支承线位置)，然后敲凿老桥盖梁的端头，将老桥盖梁端头横截面高度减小部分的混凝士全部凿去，拆去截面高度减小部分的全部箍筋，然后将主筋调直与新桥盖粱的主筋相焊接，焊接长度为10d(单面焊)并且尽可能地让焊接头错开在两个截面内，再绑扎新老桥盖粱的钢筋、浇筑混凝土，在新老混凝土相接处按施工缝处理。
　　实体墩的拓宽在结构上也宜采用由桩基础、立柱、盖梁组成的桩柱式方案，这样可以减小新老桥间的差异沉降。如采用实体墩拓宽，则选用扩大基础就难免要在老桥墩旁进行大开挖。对老桥稳定不利，而且新桥墩的工后沉降难以控制；若选用桩基础将硕大的墩身荷载传递至深层上壤，不合理不经济，故很少采用实体墩拓宽。
　　采用桩柱式拓宽柱顶的盖梁必须与原桥墩的墩帽相连接，将原桥墩帽的端头凿开用钢筋接长。计算上实体墩的墩帽属地基梁，接长部分的盖粱属一端固定一端绞支的超静定梁，配筋按相应的受力体系设置。
　　 3.2桥台的拓宽改造
　　桩柱式桥台的拓宽与前述桩柱式桥墩的拓宽相类似，一般桩柱式桥台不设承台或系梁，一般也不接桩，所以最好足先填筑路堤并随路堤的填筑进行压实，待填筑高度达到台帽粱底标高之后，再架设钻机进行钻桩，然后接长台帽粱，台帽粱的接长与桥墩盖梁接长相同。
　　肋型桥台的拓宽。钻桩、浇筑承台、肋板与前进相同，肋板浇筑后进行填土，并分层压实，一般松铺厚度不宜超过20 cm，锥坡部位要放坡，以后再进行削坡，每层碾压数遍。检测合格后再填筑上一层土，直填至台帽粱底标高为止，再接长台帽梁。
　　U型桥台的拓宽也经常采用桩基础，此类结构表面上看不合理、不经济，但主要是为了减小新老结构的差异沉降，实际上起到了较好的效果，故普遍采用。在桩基础上浇筑承台，在承台上砌筑台身的前墙与侧墙，将原桥台的前墙与侧墙围住(一般原桥台的侧墙都不予拆除)。在新建承台与老桥基础之间，新建前墙与老桥前墙或侧墙之间，还征往采用“植筋”加强连接。但植筋不宜过密，过密对老桥桥台损伤严重，会适得其反，故施工时可以用“等截面换算法”改粗改疏，或布置成梅花形，增大植筋问的间距。U型桥台的台帽也须接长，方法也是将老桥台帽梁的端头凿开，将钢筋焊接接长。U型桥台的台帽在计算上属地基梁，一般按构造配筋，主筋根数可与老桥主筋根数相间，钢筋运一接长并争取将焊接头错开在两个截面内。
　　 3.3钢筋混凝土粱(板)接叠合结构的技术改造
　　 首先拆除护栏、安全带，凿除桥面铺装、桥面连续并冲洗干净．然后在桥孔中搭设粱板的支架，支架的强度要足以支撑全部梁板的自重以及叠台的钢筋混凝土结构自重。
　　在桥面上布设纵向受力钢筋、横向分布钢筋，并且控制好保护层厚度，整体浇筑?昆凝上。叠合面层的纵坡、横坡、标高均按设计图纸要求控制，经养生后待混凝上强度达到100%设计强度时再拆除支架。此时结构原有的恒载(简支梁的自重)在叠台粱内重新分布；结构增加恒载(叠合部分的自重)，以及使用中的活载，由叠合后的连续梁承担。充分达到了提高承载能力的目的。

　　如若已有粱(板)不设支架或设置支架支撑得不密实，则原结构自重以及叠合部分的自重全部由原简支粱承担，仅使用时的活载由叠合后的连续粱承担，大大影响了叠合的效果，所以支撑好支架是非常关键的。叠合梁法确保施工质量的另一个关键是原桥桥面铺装要凿除彻底并将预制粱板顶而混凝土全部凿毛露出新鲜集料并冲洗干净，使新老泥凝土紧密地结合成整体。
　　 4拱桥的拓宽改造
　　拱桥在平面上拓宽一般与粱桥相同选择桩基础。为了抵抗拱结构的水平推力，一般还需要设置阻滑板之类的结构。砌筑拓宽部分的承台、拱座、台身、台帽以及阻滑板，也要一个角点一个角点地进行，切莫同时开挖、砌筑，以防老桥失稳。因为拱桥是有水平推力的结构，此问题尤为重要。拓宽部分的拱桥与原有拱桥一定要采取措施加强整体的联结，如台帽粱联成整体，桥面系联成整体等。
　　小跨径的拱桥也可用空心板梁进行拓宽。此类拓宽桥面系与台帽定要整体化，而且桥面板混凝土要厚，一般为1 5～20 cm，设双层钢筋网，这样保证了荷载的横向分布；同时因为拓宽增加了桥梁的宽度，也减轻了原桥的车辆荷载。
　　 5桥面铺装的施工
　　混凝上桥面铺装层较薄而面积较大，因此要保证质量却非易事，一般要避开严冬或盛夏铺装。严冬季节因混凝土层较薄，热量很快散失，容易被冻坏；盛夏气候干热水份很快蒸发，容易产生干缩裂缝。即使在正常情况下进行铺装施工，上述情况虽不那么突出，但仍要用心加以养护，防止出现早期裂缝。
　　简支梁桥的粱板安装后，在墩顶上设置连续构造以减少伸缩缝装置即设置桥面连续是设计经常采用的措拖。桥面连续的构造各种各样，但由于混凝土的冷缩热胀、收缩徐变，各种桥而连续最终混凝土都会断裂，所以桥面连续处铺装层混凝上顶面的切缝就显得较为重要。切缝位置应在两跨梁板连续的中央顶面，缝宽一般为5 mm，缝深一般为20～25 mm(以不切到钢筋为限度)，同样是上述连续处的安全带或防撞护栏也应断开，其混凝土一般应用沥青木丝板隔开，若是防撞护栏则钢管扶手也应锯开。
　　 6伸缩缝的施工
　　农村公路桥梁伸缩缝经常采用型钢伸缩缝，产品主要是三部件：①特种型钢；②氯丁橡胶条或弹性材料；③锚环。这些部件都由厂家提供，但施工单位要向厂家提供相应的图纸。主要是明确桥宽、行车道宽度、安全带或防撞护栏的高度、宽度以及桥梁的设计交角。另外桥面铺装层纵向钢筋的问距、桥台背墙箍筋的间距、以及计划安装伸缩缝的季节等。特种型钢的截面形状各产品有所不同，一般厂家都进行了铣刨加工，锚环由厂家焊上，因为经大量锚环的焊接以后型钢会发生变形，需在车间内校正。
　　锚环的焊接要与设计的桥梁相匹配。正桥所有锚环均与型钢轴线相垂直，斜桥埋设在台背上的一支型钢，锚环保持与型钢轴线垂直，埋设在桥跨上的一支锚环要与型钢轴线斜变，斜交角度与桥梁设计交角相同，即锚环的方向与行车方向相平行，也就是与桥面铺装层的纵向钢筋相一致。埋设在台背上的锚环间距要求与背墙箍筋的间距不等，埋设在桥跨上的一支要与桥厩铺装层纵向钢筋的间距不等。实践证明采用不等的间距，在安装伸缩缝时钢筋间的相互碰遇反而会少，伸缩缝容易就位。采用相同的间距如若一处相碰就将处处相碰，此时调整钢筋就很困难，而且会影响工程质量。锚环直径由厂家确定，锚环只能用I级钢筋，不能用Ⅱ级钢筋。只能冷加工，不能热加工。
　　
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