石砌拱桥加固施工工法

1、PAGE PAGE 9石砌旧拱桥加固施工工法中铁二十三局集团有限公司张义君 金坤学 李秀洪前言新扩改建施施工便道道、便桥桥几乎是是每个项项目前期期准备工工作的必必要组成成部分，其对石砌旧拱桥的处理方案多种多样，并以新建和加固方式为主，而加固均采用传统的施工方法，即在拱墙部位全断面浇筑钢筋混凝土或是钢架混凝土，此施工方法工程量大，且需要进行水下圬工施工，工期相对较长。在新建向莆铁路青云山隧道四号斜井进场公路的两个石砌旧拱桥，有效运用了拱桥柔性加固处理的原理，采用了拱腹锚固粘贴钢板的方式进行了加固，工期短、成本低，取得了良好的经济效益和社会效益。工法特点采用拱腹锚锚固粘贴贴钢板方方式对石石砌旧拱拱

2、桥进行行加固，其其施工周周期短，施施工期间间，可保保持桥梁梁正常通通行，不不需中断断。施工工作业材材料及机机具消耗耗少，在在拱跨下下方搭设设简易施施工平台台工作量量较小。此此加固方方法较新新建便桥桥投资小小，不新新占用土土地，经经济节能能。适用范围该施工方法法适用于于中小跨跨度石砌砌拱桥加加固，拱拱桥下方方须具备备作业平平台搭设设条件，桥桥面无大大型重载载车辆通通行，施施工周期期尽量缩缩短。工艺原理针对石砌旧旧拱桥，为为提高其其通行荷荷开能力力，在其其受力拱拱圈下方方打用柔柔性加固固补强措措施，主主要是提提高拱腹腹荷载应应力再分分配能力力，使应应力拱在在荷载作作用下，充分完成拱荷载分布，以达到

3、提高整体承载能力的要求。工艺流程及及操作要要点5.1工程程概况及及施工背背景根据青云山山隧道乾乾顶斜井井实施性性施工组组织要求求，进场场便道从从222县道进进入乡村村公路，在在该段乡乡村公路路中共有有两座桥桥梁，分分别位于于广宫村村和乾顶顶村境内内，结构构型式分分别为三三跨石拱拱桥和两两跨石拱拱桥，且且均修建建于20000年以后后。广宫宫村境内内的三跨跨石拱桥桥为莆田田市涵江江区交通通局组织织施工修修建，乾乾顶村境境内两跨跨石拱桥桥为乡级级政府组组织施工工修建，前前者是经经过专业业人员负负责设计计及施工工，后者者为当地地村民自自发组织织施工完完成。乾乾顶村两两跨石砌砌拱桥侧侧视图如如图1所示，

4、广广宫村三三跨拱桥桥侧视图图如图2所示。图 1 两两跨石砌砌拱桥侧侧视图图 2 三三跨石砌砌拱桥侧侧视图5.2 加加固方案案的确定定：根据石拱桥桥的结构构型式及及今后的的重载车车辆行驶驶情况，按按照经济济合理、施施工便捷捷的原则则对桥梁梁实施加加固，采采用粘贴贴钢板法法进行，该该方法在在加固过过程中不不影响桥桥梁的正正常行车车，加固固完成一一周以后后即可达达到预期期加固承承载力要要求。5.3 加加固方案案：5.3.11针对两两座拱桥的长度度及桥宽宽，结合合现场实实际施工工便捷要要求，对对两座拱拱桥均采采用粘贴贴钢板法法进行，每每跨均作作三肋钢钢板，钢钢板宽度度为63ccm，肋间间净间距距为50

5、ccm，粘贴贴范围为为整个拱拱腹，并并延伸至至起拱线线以下50ccm。钢板板采用膨膨胀螺栓栓锚固、环环氧砂浆粘粘贴。乾乾顶村境境内的两两跨石拱拱桥的主主拱两侧侧均设有有副拱，对对该副拱拱采用钢钢筋混凝凝土无铰铰拱加固固方法进进行。在在副拱底底部(即主拱拱顶缘)浇筑C30钢筋混混凝土，厚厚度为30ccm，主筋筋采用22钢筋，间间距20ccm，钢筋筋上端锚锚固至原原砌石当当中，其其锚固长长度不小小于20ccm，钢筋筋混凝土土下端与与砌石之之间采用用两层油油毯隔离离，其处处理措施施结构示示意图如如图3所示, 拱腹加加固施工工示意图图如图4所示：图 3 副副拱钢筋筋混凝土土无铰拱拱加固处处理结构构示意

6、图图拱腹粘贴钢钢板展开开图 钢板构构造图（一一）钢板板构造图图（二）图 4 主主拱拱腹腹加固施施工示意意图5.3施工工工艺流流程 根根据石砌砌拱桥加加固方案案，结合合现场实实际情况况，采用用在河床床上搭设设脚手架架进行施施工，两两侧设置置防护栏栏杆，所所有使用用的砂浆浆和环氧氧树脂砂砂浆均采采用现场场人工拌拌和，并并随拌随随用，其其工艺流流程如图图5所示。施工准备施工准备材料准备搭架清理拱腹裂缝清理裂缝修补粘贴钢板钻孔钢板除锈螺栓锚固钢板防锈图 5 施施工工艺艺流程图图材料与设备备6.1主要要材料 粘粘贴用钢钢板采用用A3钢材，钢钢板厚度度6mm，尺寸寸为63ccm880cmm，厂家家提前切切

7、割，并并钻孔。锚锚固用膨膨胀螺栓栓采用16，钢板板钻孔直直径18mmm。钢板板与拱腹腹砌体面面采用环环氧砂浆浆粘合，环环氧砂浆浆配合比比为（质质量比）：环氧树树脂（61001-EE44，环氧氧值：0.44100.477）：固固化剂（T-331胺类）：稀释剂剂（无水水丙酮）：水泥：石英砂砂: 1100:20：15：100：1500副拱采用钢钢筋混凝凝土无铰铰拱进行行加固，布布上层钢钢筋，主主筋采用用22螺纹，横横向采用用14钢筋连连接，主主筋上端端采用砂砂浆锚固固的方法法锚至浆浆砌石中中，下端端为无铰铰处理，采采用两层层油毡与与浆砌石石隔离。6.2主要要机具设设备采用的主要要机具设设备见表表1表

8、1 主主要机具具设备表表序号机械设备名名称规格及型号号单位数量用 途备 注1电锤DC38台2钻孔2发电机STC-550台2发电3砂浆搅拌机机台2拌制砂浆4作业平台定制搭设台2注浆、钻孔孔平台质量控制7.1质量量目标确保钢板与与石砌面面密贴可可靠，锚锚固效果果良好，注注浆饱满满。钢板板与石砌砌面间环环氧树脂脂砂浆填填充饱满满、均匀匀。通过过桥面对对拱腹以以上砌体体进行注注浆，确确保填充充保饱，不不存砌体体空孔隙隙。7.2质量量保证措措施7.2.11锚孔钻钻孔时，应应控制好好钻孔角角度，确确保锚固固方向与与拱腹径径向一致致，首先先在拱腹腹下方测测量确定定控制圆圆心，以以此作为为控制钻钻孔方向向的依

9、据据。7.2.22在钻孔孔完成后后，对拟拟定钢板板单元尺尺寸进行行复核后后加工，全全部采用用试拼装装密贴一一遍后，再再按顺序序逐个锚锚固安装装注浆，确确保现场场拼装锚锚固质量量。7.2.33在进行行环氧砂砂浆密贴贴安装时时，将环环氧砂浆浆均匀满满整个钢钢板，并并且厚度度应大于于1cmm,在安装装锚固式式，采用用“挤浆法”将多余余砂浆挤挤出，确确保钢板板面与石石砌面密密贴饱满满。安全措施8.1安全全目标在整个拱桥桥加固过过程中，要要防止高高空坠落落；防止止行车碰碰撞事故故；防止止火灾事事故；控控制和减减少一般般责任事事故。8.2 安安全保证证措施安全是各项项工作中中的重中中之中，要要确保人人员安

10、全全、设备备安全。8.2.11确保人人身安全全的管理理措施1、加强对对员工的的安全教教育，增增强安全全意识，提提高防范范能力。2、严格按按照有关关劳动保保护法律律、法规规和铁道道部有关关劳动保保护条例例、规定定及业主主发布的的有关安安全生产产的要求求执行，确确保安全全生产、生生产必须须安全。3、所有员员工上岗岗前做到到按规定定进行岗岗前培训训，特殊殊工种重重点培训训，持证证上岗，遵遵章守纪纪，严格格按照操操作规程程、规则则作业，严严禁违章章指挥、违违章作业业。4、对施工工队签定定安全协协议，实实行安全全风险抵抵押金制制度，实实现安全全管理时时时警惕惕，安全全责任人人人承担担。5、施工现现场设置

11、置醒目的的安全警警示标志志和可靠靠的防护护设施，必必要时设设专人防防护，完完工后未未经专职职安检员员检查许许可，任任何人不不准擅自自撤掉安安全防护护标志、设设施和人人员。所所有闲杂杂人员不不得入场场。6、所有作作业人员员岗前不不许饮酒酒，酒后后不准上上岗。7、加强对对员工的的劳动保保护，配配齐配足足个人劳劳保用品品，并定定期进行行全员体体检。8、经常性性进行安安全知识识的培训训、考核核，不合合格者不不安排上上岗，违违章者严严肃处理理，并按按照“三不放放过”的原则则进行操操作。9、高空作作业系牢牢安全带带，穿防防滑胶鞋鞋。8.2.22设备安安全管理理制度1、岗前培培训、定定期考核核制度：提高机机

12、械作业业人员的的技术素素质和操操作维修修技能。2、定人、定定机、定定岗制度度：保证证机械作作业人员员的相对对稳定，使使各个环环节责任任明确，责责任到人人。3、岗位责责任制度度：使用用机械必必须坚持持“两定三三包”即定人人、定机机、包使使用、包包保管、包包保养；操作人人员作到到“三懂四四会”即懂构构造、懂懂原理、懂懂性能，会会使用、会会保养、会会检查、会会排除故故障。4、持证上上岗制度度：机械械作业人人员必须须经过技技术培训训，经考考核合格格，发给给机械操操作合格格证后方方能上机机操作。5、交接班班制度：交接内内容有机机械运转转记录、完完成任务务和生产产情况、设设备技术术状况、维维修保养养情况、

13、备备件、附附件、工工具情况况等。6、安全检检查制度度：坚持持安全教教育，坚坚持日常常和定期期(每旬、每每月)安全检检查，发发现不安安全作业业要及时时制止，追追查原因因，及时时整改，杜杜绝事故故隐患，真真正做到到“安全第第一”。7、用电机机具必须须一箱一一机一匣匣一漏电电保护器器，临时时配电箱箱离地高高度大于于0.66m。环保措施9.1 项项目经理理部成立立施工环环保领导导小组，指指定一名名副经理理主抓施施工环保保工作，结结合现场场实际情情况制定定施工环环保管理理细则，上上报建设设单位及及监理工工程师同同意后实实施。作作业队成成立施工工环保小小组。9.2项目目经理部部定期进进行施工工环保检检查，

14、针针对检查查中发现现的问题题限期整整改。9.3经常常检修发发动机，提提高发动动机的燃燃烧质量量，使用用合格的的燃料油油，减少少发动机机废气对对环境的的污染。9.4经常常检查各各种油液液管路和和管路接接头，如如有泄漏漏和渗漏漏及时更更换或维维修。对对擦洗机机械后的的油液和和更换下下来的润润滑油、液液压油及及时回收收，禁止止随地倾倾倒。防防止废油油液对水水的污染染。 9.5在注注浆过程程中防止止水泥浆浆污染周周围的环环境，及及时清理理浆液污污染物，作作好临时时排水设设施。效益分析本工法与同同类工法法相比，具具有效率率高，安安全可靠靠等优点点，避免免了加固固施工过过程中的的道路中中断，减减少了因因施工需需要的占占地浪费费，施工工周期短短，取得得了良好好的经济济和社会会效益。青青云山隧隧道四号号斜井进进场道路路的两座座石砌拱拱桥，均均采用了了此方法法进行，其其投资，较较新建便便桥方法法节省约约200万元。应用实例两座石砌拱拱桥通过过拱腹锚锚固粘贴贴钢板加加固，取取得了良良好的效效果，在在加固完完成并正正常运行行一年以以后，原原有拱桥桥裂缝未未发现有有发展趋趋势，且且无新裂裂缝出现现，可以以满足施施工过程程中各种种大型材