淺談鋼筋混凝土拱肋加固石拱橋施工要點

楊文剛 王永祥

摘要：石拱橋在我國歷史發展悠久，技術成熟，建造美觀，就地取材，造價低廉，而且不易風化，使用壽命較長，在橋梁早期建設中廣泛應用。本文就石拱橋產生的危害，及加固技術進行了分析，闡述了石拱橋加固施工方案。

關鍵詞：鋼筋混凝土；拱肋加固；石拱橋；施工

中圖分類號： TU37 文獻標識碼： A

石拱橋是我國橋梁建筑發展的先河，建設早，技術成熟，結構簡單、外形美觀，材料低廉，而且石材是原生態材料，即使廢棄后對生態環境也沒有污染，還能重復使用。但是隨著我國經濟快速發展，石拱橋由于自身設計超載小，加之地震的破壞，且使用年限長等，遠遠不能適應經濟快速發展的需要。

一．石拱橋危害

（1）反復承受汽車荷載、自然環境因素、交通事故侵害，大交通量、大噸位車輛的不斷增長使橋基承受不起壓力。

（2）橋梁的缺損得不到及時發現和維修，逐漸喪失原有的通行能力，使石拱橋質量進一步惡化。

（3）受地震等自然災害的影響，使橋基、橋身失去了相互作用力的支撐，縮短了使用壽命。

（4）石拱橋常見危害類型:主拱圈裂縫類、側墻變形類、基礎沖刷類及承載力不足類等。

二．石拱橋加固遵循原則

對舊橋加固，應針對橋梁狀況不同，采用不同方法，但各種加固方法需遵循以下原則:

1)盡可能減少對原橋結構損傷和破壞;

2)技術可靠，能有效滿足結構耐久性要求;

3)施工操作方便、運用設備簡單;

4)材料用量少，費用低;

5)養護工作量少，加固施工期間盡量不中斷交通。

三．石拱橋加固的順序

1.橋梁檢查

橋梁檢查的目的是通過對橋梁的技術狀況及缺陷和損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢，弄清楚出現缺陷和損傷的主要原因，以便能分析和評價既存缺陷和損傷對橋梁質量和使用承載能力的影響，并為橋梁維修和加固設計提供可靠的技術數據和依據。因此，橋梁檢查是進行橋梁養護、維修、加固的先導工作，是決定維修與加固方案可行和正確與否的可靠保證。

2.石拱橋常用加固方法

（1）灌漿法修補裂縫類病害

用水泥或化學材料等漿液注滿結構內部及封閉裂縫。目前公路養護部門經常采用的是用壓漿機將水泥砂漿注入裂縫內，將結構內部組織重新結合為整體，恢復應有的強度、耐久性和抗滲性。

（2）拱上側墻變形類病害的修復處理

變形較大部分必須拆除重新修復，滿足路面結構穩定性。

（3）基礎沖刷類病害

發生基礎沖空，砌體開裂時，應及時維修。出現水深基礎較淺時，對橋下河床做單層或雙層片石鋪砌，必要時可鋪設挑坎防護;出現水深基礎較深時，可采用沉石籠、拋石護基等方法;對流速過大沖刷嚴重的不通航小河，可在下游適當地點修筑攔沙壩。

（4）恢復承載力的加固方法

主要加固方法為內襯拱加固，就是在拱圈下面采用內襯一定厚度的鋼筋混凝土，嚴格執行加固拱圈設計厚度及砼標號，通過植筋錨固，有效地保證新舊拱圈之間的連接，使新老結構共同受力，進而提高橋梁的整體承載力和通行能力，外形上就像是在原拱圈上套做了一個新拱圈。

四．加固工程實例

（1）工程概況

本文介紹的石拱橋加固工程實例為陜西省鳳縣G316線馬陵關1號橋，橋梁中心樁號K2333+426處，建成于1970年。橋梁上部結構為1-22.0m實腹式式板拱，凈矢高7.33m；下部為重力式橋臺，擴大基礎，坐落于中風化~微分化砂巖上，基礎穩定。橋面寬度：7.7m，橋梁全長52.8m。

（2）病害情況及原因分析

1)病害情況。

a．拱圈在前進方向右側2cm處有一道縱向裂縫(磚拱部分)，貫穿整個拱圈，縫寬在1mm～6mm之間;b．0號，1號橋臺均有裂縫并與拱圈裂縫貫通，距地面高0.5m，每道縫長2.5m，縫寬最大為2cm。

2)病害原因分析。

a．根據現場調查及基底鉆孔分析，磚拱部分右側基底部分為土層，左側為巖層，由此造成不均勻沉降，導致拱圈開裂。b．由橋臺側墻裂縫分析，該橋當初施工時，未對基底巖層進行詳細處理，從而形成一個向下的滑動面，導致基底沉降。

（3）加固設計及施工工序

1)對該橋橋臺及基礎壓注水泥砂漿進行整體加固，用水泥砂漿將裂縫表面抹平，再通過鉆孔壓注水泥漿方式進行封閉。

2)為加強橋臺整體性，防止橋臺繼續滑移，對橋臺進行預應力鋼筋混凝土錨索加固。

3)對該橋拱圈裂縫采用M15水泥砂漿進行灌縫及封閉處理，同時進行拱下套拱加固，使之形成封閉的整體。

具體做法:準備工作→開挖基礎→基地砂礫墊層→底板→套拱墻身→套拱拱圈→八字墻→其他工程。

1)基礎開挖。采用人工進行開挖基坑，最后再用人工進行邊坡和基底修整。挖至標高的土質基坑應及時檢查基坑尺寸、高程、基底承載力，符合要求后，應立即進行下道工序的施工。

2)模板支設。支架采用標準的鋼管支架，并具有足夠的強度和穩定性。模板采用組合式鋼模板，鋼板內表面光滑、平整。安裝時，模板與模板接縫處用海綿填塞，再用支架對模板進行安裝固定。模板安裝好后，板面之間應平整，接縫嚴密，不漏漿。在澆筑混凝土前，模板表面涂抹一層脫模劑。安裝完后應對尺寸、節點、位置進行檢查，合格后再進行下道工序施工。

3)混凝土的澆筑?；炷涟韬蠎捎脧娭剖綌嚢铏C，拌合前應對拌合稱重設備進行復核。拌合現場應檢查混凝土是否拌合均勻、顏色一致，不得有離析和泌水現象，檢查坍落度是否符合要求?；炷吝\輸采用攪拌運輸車，其運輸能力滿足混凝土連續澆筑能力。澆筑混凝土，如厚度大于0.8m，應分層澆筑。振搗使用插入式振搗器或平板振搗器，其移動間距不得大于振搗器作用半徑的1.5倍，與模板保持50mm～100mm的距離，振搗時應插入下層混凝土50mm～100mm，每一處振動完畢后應邊振邊徐徐提出振動棒，應避免振動棒碰撞模板及其他預埋件，振動每一個部位，混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，振動該部位混凝土密實為止，應連續澆筑不得間斷。

4)鋼筋制作及焊接。在場地鋼筋加工平臺上放出鋼筋骨架大樣，然后按照設計圖紙標注的鋼筋尺寸下料。鋼筋施工在底模制作完成后，在底模上用墨斗彈線標出鋼筋的具體位置，采用就地綁扎、焊接，鋼筋下料嚴格執行配料單，下料時必須按照施工圖紙進行復核。焊接時根據JTCGD62-2004公路鋼筋混凝土預應力混凝土橋涵設計規范、JTJ041-2000公路橋涵施工技術規范采用單面焊和雙面焊，焊接長度滿足焊接質量和幾何尺寸的要求。

5)施工要點。安裝完鋼筋后，澆筑混凝土時應拱下套拱混凝土對稱連續全斷面澆筑，或橫向分環對稱澆筑，對稱施工接縫應認真鑿毛對接。如本橋長22.0m，應分成3段8m，4m，8m，澆筑時從兩側起拱線對稱向拱頂澆筑，分3班工人連續不間斷作業。拱橋下部加固采用植筋錨固時，若橋梁錨固部位砌體有局部缺陷，應先進行補強或加固處理再植筋，種植用鋼筋應滿足材料中對普通鋼筋的要求，植筋采用符合橋梁加固設計規范要求的A膠，采用橋梁錨固專用改性環氧膠粘劑、改性乙烯基酯膠粘劑或改性氨基甲酸酯膠粘劑，其安全性能指標必須滿足橋梁加固設計規范要求。植筋前對原橋進行鉆孔，鉆孔后需要對孔道進行清洗，待孔道完全清洗干凈后方可進行植筋，植筋完后待膠體固結后再進行加寬側墻的砌筑。

五．結語

對拱圈采用拱下套拱加固技術是可行的，大大改善了全橋受力狀況，有效地提高了橋梁的使用壽命，值得推廣應用。

參考文獻:

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