加宽石拱桥常见加固技术

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2、experience.Keywords:bridgeengineering;Removed;Setofarch;Fiberreinforcedconcrete石拱桥是我国传统桥梁三大基本型式之一，它是一种用天然石料作为主要建筑材料的拱桥，这种拱桥有悠久的历史，现在石料丰富的地区，仍在继续修建。随着社会经济的日益发展，交通量增大，原有道路为了增大通行能力不断拓宽，为节省资金，道路上的桥梁多数采取的是加宽方式加大行车道宽度，石拱桥也不例外。现使用中的石拱桥大部分修建于20世纪六七十年代，甚者更早，设计荷载通行能力低，随着交通量及交通运营荷载的不断增加，均出现不同程度的损坏，致使加宽后的整桥通行能力

3、降低，甚至成为危桥，严重威胁公路交通运输的安全，成为制约公路交通事业发展的瓶颈。而将现有的石拱桥尤其是大桥拆除重建，投资大、工期长，且从加宽新桥使用的角度出发，也不可取。因此，需要总结制定一套完整的加固技术改造方案，对加宽石拱桥进行针对性的加固维修，在保证安全、可靠的基础上节省资金、节约时间，消除交通安全隐患。2009年本人有幸参加了贵州省惠水县惠民桥的加固工程，现以此为例对为加宽石拱桥加固改造进行探讨，作为借鉴和参考。1、桥梁概况该桥桥梁全长为205.56m,桥宽为净10.7m+2X0.95m人行道，桥面横坡为双向1.5%。该桥为两侧加宽桥梁。老桥部分宽7.6m,双侧各加宽2.1 m,新老桥

4、上部构造均为17孔净跨径为10m的石砌拱：老桥矢跨比为1/8，主拱圈高度为0.4m;新桥矢跨比为1/6,主拱圈厚度为0.5m。下部构造：老桥部分桥墩为石砌重力式墩身，单排3根钻孔灌注桩基础，石砌U型桥台；新桥部分为石砌重力式墩台及扩大基础。老桥设计荷载为汽一15,挂一80;新桥设计荷载为汽20,挂100,该桥老桥部分于解放前竣工通车；1986年左右两侧各加宽2.lm。桥梁存在的主要病害有：(1) 两端桥台背路基沉陷,大面积网裂；桥面铺装在两侧新老桥结合部位0.8m范围内出现多道纵桥向贯通开裂,形成网裂,局部凹陷；全桥80%面积网裂,其中左幅网裂尤为严重。(2) 发现老桥4#、5#、7#、9#、

5、10#、14#孔主拱圈底面均出现纵向裂缝：缝长在7-10m之间，裂缝最大缝宽在0.25?2mm之间，已超出公路桥涵养护规范规定限值0.5mm,其中4#主拱圈底面出现4道纵裂，间距1.8-2m，裂缝长度贯通整孔；4#孔主拱圈底面在拱顶附近出现横向贯通并超限的裂缝;最大缝0.3mm 新桥宽为0.4mm，已超出松路桥涵养护规范规定限值部分各孔拱底均有渗水现象，主要出现位置在拱脚向上3m范围内，且局部伴随有泛白、流膏现象。(3) 所有新老桥拱底结合处均出现勾缝砂浆脱落、开裂现象，其中尤以1#、4#、5#、7#、15#孔严重，勾缝砂浆完全脱落，开裂缝宽达36cm。(4) 所有新老桥墩身结合处均出现勾缝砂

6、浆脱落、开裂现象。(5) 老桥部分桥墩承台外露，混凝土表层砂浆脱落、骨料外露，局部受水冲刷，混凝土缺损。2、加固改造方案(1) 裂缝封闭：对主拱圈底面裂缝采用填充干轧砂浆进行封闭。(2) 对主拱圈底面采用套拱法进行加固：在桥墩(台)侧面植筋，架设钢筋骨架浇注均厚为40cm的C30混凝土，并在新增桥墩侧墙根部增设仰拱；对新老桥主拱圈底面钻孔植筋，架设15cmX15cm的钢筋网骨架，现浇厚度为40cm的C30聚丙烯纤维混凝土加厚主拱圈截面，以增强主拱圈的截面强度；另外由于新老桥主拱圈矢高不一致，套拱用增设的钢筋网中在拱顶3m范围内其横向钢筋贯通整孔宽度。(3) 更换桥面铺装：拆除原桥面铺装及20c

7、m拱上填料，现浇厚度为20cm的C30聚丙烯纤维钢筋混凝土桥面板和8cm沥青混凝土磨耗层；桥面设双向1.5%横坡。(4) 桥墩承台基础维护：对老桥桥墩外露承台混凝土受水冲刷、缺损部位采用环氧砂浆进行修补处理。3 、方案分析(1) 封闭主拱圈底面裂缝，可以保证上部构造主要承重构件的耐久性。(2) 对主拱圈采用套拱法加固可以有效地增加桥梁的承载能力，在其底面套拱目的是为了降低套拱给原有主拱圈增加恒载而产生的负面影响；套拱用增设的钢筋网中拱顶3m范围内的横向钢筋贯通整孔宽度，可以在尽可能的范围内采取必要措施增加新老桥拱圈的横向联系，使原新老桥主拱圈变形尽量保持一致，共同受力；另在桥墩侧墙根部增设仰拱

8、可有效减轻加固后恒载变化对下部构造及基础产生的压力。(3) 由于桥面网裂严重，渗水现象普遍，折除原桥面铺装及20cm拱上填料，现浇C30聚丙烯纤维钢筋混凝土桥面板，加强新老桥之间的整体性，达到共同受力的目的；同时对改善桥梁荷载的横向分配也起到辅助作用。加铺8cm沥青混凝土磨耗层，改善桥面行车舒适性。(4) 对桥墩外露承台进行维护，保证下部构造的耐久性。4 、加固效果加固完成后桥跨上部结构主要控制截面抗力值有了较大幅度的提高，见表1。表1加固后桥跨上部结构主要控制截面内力及抗力比较表该桥加固后通车运营已有半年时间，检测结果表明，桥梁结构工作状况良好，达到了预期的加固效果。5 、结语实践证明，结合实际桥梁加固