浅谈石拱桥加固方法

浅谈石拱桥加固方法

在我县管养共有96座桥梁，其石拱桥有54座占总数的59%，石拱桥在总桥梁总数中占有很大的比例。由于六七十年代的桥梁施工条件以及地形，我县的老桥大部分都是平坦拱。矢跨比在1/5到1/8之间，拱圈受力能力较差。现有的旧桥在交通量不断增大，要求通车条件不断提高的情况下，病害开始逐渐大量暴露，如何用更小的投资取得更大的社会效益和经济效益是一项值得探讨的课题。旧桥的综合改造，往往是几种方法同时使用，不仅可以提高旧桥的承载能力，而且可以充分利用旧桥，节约大量建设经费，旧石拱桥加固方法中采用两种与大家共同学习讨论。

标签：石拱桥；加固；研究分析

1 叶坑桥混凝土套拱加固

1.1 工程概况

国道205线2502k+100的叶坑桥宽12米，跨径8米，矢跨比为1/3。建于1995年先行工程，由于当时施工的种种原因，桥梁建成后随着通行能力和汽车载重的增加拱圈出现纵横向开裂，桥台裂缝。该桥矢跨比较大对桥台承载力要求较高，桥台出现裂缝，说明基础承载力不足。该桥轿高12米，不影响泄洪，采用在拱腹下和桥台前墙增加一层40cm厚钢筋砼，并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈及桥台结合共同受力，阻止原拱圈及桥台变形。在起拱线两端之间设计5根60cm（高）*40cm（宽）的纵向支撑梁，桥底使用片石混凝土反拱加固，使在原拱圈内加筑一层环形的钢筋混凝土结构。

1.2 施工过程

在主拱圈两肋下缘增加钢筋砼主拱圈加固方法，其施工步骤为：桥台压浆加固-搭建平台-植筋-清理修补-布筋-装模-浇注-养生七个环节。

（1）搭建施工平台。（2）锚杆。在桥台和主拱圈肋下定好锚杆的位置，用直径为30mm的电钻钻孔（20mm的锚杆），钻孔与拱圈表面垂直，桥台的锚杆应向下呈45度角，锚杆间距为60cm，呈梅花形布置。拱圈锚杆长度为60cm、桥台锚杆为200cm，用高压气将钻孔内的灰尘吹掉，从孔底逐步向孔口填塞入锚固剂直至塞满为止，将钢筋旋转插入孔底。（3）主拱圈清理，修补。清理破损混凝土：待植入筋锚固力达到要求后，用高压水枪反复喷射混凝土破坏部位和裸露生锈的钢筋。实践证明，高速水流不仅可以清除破损混凝土，除出钢筋表面的铁锈，还能在被清除锈的钢筋表面形成一层极薄的氧化铁保护膜。且在工作中没有振动噪音和灰尘，在清除工作完成后，还能使混凝土表面干净湿润，给下道工序拱圈修补提供了有利条件。主拱圈修补：第一步：用聚合物修补砂浆按水泥：中沙：ZV胶：水=1：2.5：3～0.4：0.2的比例调配砂浆。第二步：用拌制好的聚合物修补砂浆用抹刀压入槽中，压实并抹平。第三步：采用洒水和塑料薄膜相结

合的养生办法对修补的地方进行养护。（4）布筋。首先等植入钢筋锚杆达到设计强度时，将底层钢筋焊接在锚杆上，底层钢筋网布置完成后再布置面层钢筋网，最后按照钢筋布置图将所有钢筋帮扎好。（5）安装模板。先安装好桥台前墙的模板，剩下模板先搭建好模板骨架，待混凝土浇筑到一定位置时，再铺设木板，因为全部模板搭建完的话，混凝土无法浇筑，所以模板要与混凝土浇筑同时进行。（6）浇筑混凝土。先两侧同时对称浇筑桥台前墙，在两侧同时对称的向拱顶浇注，浇筑混凝土应连续不间断的完成整个混凝土浇筑。在拱顶时，可以先装好里面边模，外面边摸张开一点便于灌注混凝土，待混凝土初凝后，凿除多余部分至拱圈平面，用聚合物修补砂浆压实抹平。值得注意的是，由于钢筋布置较密，粗集料不能过细，浇筑时不能确保无缝隙，加之新混凝土在凝固时会收缩，必然会引起新旧混凝土脱结，出现裂缝，因此，在拌制混凝土时有必要添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。（7）拆模、修饰、养生。常温下一星期后就可拆模，拆模后露在拱圈外的铁丝用氧焊吹掉，与拱圈面成凹形，再用聚合物修补砂浆压实抹平即可。继续养生至混凝土养护期，整个拱圈加固工作就完成了。

1.3 施工工艺的评价

（1）工艺简单：施工仅需搅拌机以及混凝土震动机械外无需其他机械。（2）造价低：本文中的施工平台在制作工程中只需要人工20多个工日，木材8m3。并且木材的回收再利用率高，大大降低了工程造价。（3）工期短：整个施工工艺可以采用流水作业，从搭建平台到植筋、清理修补，布筋，装模和浇筑，只需要三个星期就可完成。（4）不影响桥面通车。

2 兴东二桥等改造加固

2.1 工程概况

省道205县的兴东二桥、红岭桥、县道高永线的乌石桥，上述桥梁都是跨径5米的小桥，桥高较矮，桥下净空较矮，拱圈裂纵横裂缝数条，但桥台无病害完好无损。桥下拱圈套拱无法施工且影响泄洪能力。对此类桥梁采取拆除拱上侧墙和填土（填土挖除厚度为板梁的设计厚度，使新浇筑的板梁刚好和桥梁两头的路面标高相对应），加高桥台，在裸拱上（或拱土填土上）浇筑钢筋混凝土板（梁），从而形成拱上有板（梁）。

2.2 施工过程

（1）设立施工标志，封闭半边交通，半边施工，车辆限速5Km通行。（2）施工放样：确定原桥台位置，放出要开挖基坑大样。（3）拆除桥台上方（会影响桥台加高）的侧墙，开挖基坑，挖至原桥台表面，同时挖除墙上路面结构或填土，挖除厚度为设计板的厚度。要注意的是开挖是应桥梁两端同时开挖，以保持原桥梁受力平衡。（4）加高桥台：在原桥台的基础上用水冲干净后，安装模板，用混凝土材料加高桥台至设计标高。新桥台底层采用直径20的钢筋补强，待混凝土终凝时间后开始养生，第二天后始用砂砾回填台前台后，用水夯实。（5）清理桥面上松散泥土碎石，用5#砂浆抹平槽底作为板梁的底模，边摸的按照应注意平

顺度。（6）安装钢筋：钢筋应具有出厂合格证明书和试验报告单，对桥梁所用的钢筋应采取抽取试样做力学试验。钢筋焊接的接头型式、焊接方法、适用范围应符合现行《钢筋焊接及验收规程》。（7）浇筑混凝土板：拌制混凝土所使用的各种材料及拌合物的质量应按《公路工程水泥混凝土试验规程》经过检验合格。按设计的混凝土配合比来拌制混凝土。浇筑前检查模板，钢筋是否符合设计要求。应按一定顺序浇筑。采用机械振捣，插入式振动器时，移动间距不得超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模保持50～100mm的距离；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；用平板振动器时要覆盖已振实部分100mm左右。对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止。密实标志是混凝土停止下沉，混凝土的浇筑应连续不间断的进行。（8）桥面养生：当混凝土表面已有相当的硬度，用手指轻压不出现痕迹时，即开始养生，一般使用是草袋或草垫，或者20～30mm 厚的湿沙覆盖于表面，每天均匀洒水数次，使表面经常保持潮湿状态，待养护期结束后开始交通。

2.3 施工工艺的评价

优点：（1）工艺简单：施工只需要搅拌机和混凝土振动机械外无需其他机械。（2）造价低：与新建桥梁相比可可节省桥梁下部结构的工程，无需大量的支架模板，大大降低了工程造价。（3）工期短：整个施工期大大节省了桥梁下部结构的施工工期。

缺点：山区公路路基较小施工时要半边施工，维持通车较为困难。

加强公路老桥的管理并进行维修和加固，使其处于正常的工作状态，充分发挥老桥的作用，是交通管理部门的一项重要任务。应重视加固工程的原始材料的收集和整理工作，为今后的老桥的维修加固工程提供经验；充分调动基层单位的积极性，正确处理责、权、利之间的关系。公路老桥的维修加固同样属于桥梁建设工程，老桥的加固往往比新建还难，因为老桥的维修加固，没有现成的规范，更没有可供使用的标准图集，桥梁的病害又错综复杂，病害原因难以确定。

参考文献

[1]石拱桥加固改造技术[S].

[2]公路桥涵施工技术规范[S].