紹興袍江荷湖剛架拱橋加固方法

馬松根

摘要：對上世紀(jì)80年代修建的載重為汽車—15級的單跨剛架拱的加固工程做簡要介紹。從加固后的運行情況看加固工程經(jīng)濟(jì)實用，通行車輛安全、平穩(wěn)。

關(guān)鍵詞：剛架 拱橋 加固 方法

0 引言

紹興袍江荷湖剛架拱橋建于1983年，為單孔跨徑L0=40m的剛架拱橋，3片拱肋腿部插入拱座未做固結(jié)。橋?qū)挒?m+2×0.2m，設(shè)計荷載為汽車—15級。矢跨比為1/8.5。

肋間橫向擱置預(yù)制微彎板，其上現(xiàn)澆混凝土。

1 病害情況與原因

1.1 主要病害 ①微彎板：混凝土開裂較多，甚至碎落。②拱肋：在跨中下緣附近，有多處混凝土剝落、露筋、開裂。③橫梁：主要在近拱腳處有混凝土剝落、露筋。④欄桿：損壞嚴(yán)重。

1.2 病害原因分析 ①超載車輛行駛頻繁，超過橋梁設(shè)計荷載。②施工時“三材”緊缺，各構(gòu)件混凝土標(biāo)號較低，配筋較少，構(gòu)件單薄。③局部設(shè)計不合理。④使用時間已達(dá)20余年，缺少維護(hù)。

2 設(shè)計計算分析

2.1 計算方法 參閱橋梁竣工圖,本橋主拱腿僅插入拱座,未予固結(jié),屬于鉸接。計算程序采用平面桿系結(jié)構(gòu)有限單元法拱橋?qū)Ｓ糜嬎愠绦?。①對稱荷載作用同單拱，計算內(nèi)容包括恒載、溫度、位移產(chǎn)生的各截面內(nèi)力。②非對稱荷載作用，包括汽車、掛車等荷載，先計算各截面內(nèi)力，然后對不平衡水平力，按變形協(xié)調(diào)原理進(jìn)行分配，并求得各截面的單拱內(nèi)力，即為所求。

2.2 計算說明 ①恒載:除原恒載外,計入橋面拓寬部分原石、欄桿、橫梁鋪裝等增加的恒載。②活載：兩列汽車—20級或單列—100。③溫度：安裝時平均溫度取10℃，當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?0℃，最低氣溫為—5℃，故按升溫30℃，降溫15℃考慮。④位移：拱腳水平位移，每個橋臺為0.5cm。⑤橫向分布：活載偏載影響，汽車—20級計入沖擊系數(shù)后，橫向分布系數(shù)為0.705，掛車—100橫向分布系數(shù)為0.34。⑥內(nèi)力組合及配筋計算：按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定采用。

2.3 計算內(nèi)容 先計算各節(jié)點的截面積、慣性矩、桿長、轉(zhuǎn)角作為單元基本數(shù)據(jù)。再計算各截面在不同荷載與溫度、位移分別作用下的內(nèi)力。

2.4 截面加固設(shè)計對照原竣工圖，截面下緣配筋跨中14m長度范圍，下緣加厚12cm，兩側(cè)各加厚6cm，截面增加配筋，增加數(shù)量為8φ25，在上弦桿接近大結(jié)點段的6m長度一段，在下緣加厚12cm，兩側(cè)各加厚6cm，增加配筋為4φ25，加上原配筋可滿足受力要求。

3施工程序

跨中段拱肋上弦桿下緣的加固，是一項較為復(fù)雜的工作，常規(guī)的做法是在河床上布置滿堂支架。這樣，不僅支架多，而且常常由于支架下沉或被船只碰撞而變形，導(dǎo)致拱肋向下變位，影響工程質(zhì)量。本工程利用原有構(gòu)件作為支架，進(jìn)行構(gòu)件下緣的加固。具體做法如下。①拆除欄桿、緣石、橋面鋪裝層、懸臂板、微彎板及其上現(xiàn)澆混凝土層，上部結(jié)構(gòu)僅保留主拱腿、實腹段、上弦桿與橫梁。②安裝支架與立模：在拱肋跨中段與上弦桿斜桿頂點大結(jié)點段，利用原有構(gòu)件頂面支撐，安裝支架與立模。③預(yù)制微彎板、欄桿、欄柱等。④拱肋與上弦桿加固：布筋、現(xiàn)澆混凝土。⑤懸臂板與緣石立模、布筋、澆注，同時進(jìn)行微彎板安裝。⑥現(xiàn)澆增設(shè)橫梁與橋面鋪裝層。⑦安裝欄桿。⑧修補裂縫。

4施工要點

4.1下緣加固原拱肋鑿毛、去渣、清洗、鑿孔。清渣、清洗要認(rèn)真，立模現(xiàn)澆混凝土前對鑿毛部分要灑水濕潤，最好使用商品混凝土。商品混凝土不僅質(zhì)量有保證，而且易流動，施工較易密實，對加固小范圍澆灌混凝土特別有利。澆注時須用平板振搗器振實，否則易出現(xiàn)混凝土不密實，甚至有蜂窩、麻面、空洞現(xiàn)象，直接影響構(gòu)件質(zhì)量。

4.2裂縫修補將裂縫鑿成“V”形槽并清洗，露筋處除銹后，涂抹YT—302加面劑。本工程采用的加面劑，為具有較強(qiáng)粘結(jié)力與抗?jié)B性能的涂抹材料，分甲、乙兩組分別盛在兩個器具中，按甲：乙：水泥=1:3:4的配比，調(diào)成稀漿，用毛刷將膠漿涂抹于露筋及表面。水泥為無粗粒的42.5（R）水泥，使用前應(yīng)過篩。

4.3橫梁原有橫梁厚度不僅薄而且又是空心，橫梁太單薄是導(dǎo)致重車過橋晃動的主要原因，加固時，保留了原有橫梁，每孔主拱腿上增設(shè)8道，斜桿上增設(shè)4道。橫梁設(shè)置處布筋，現(xiàn)澆混凝土。以往，采用預(yù)制安裝，現(xiàn)澆接頭，在使用中接頭處易開裂、脫開。橫梁兩側(cè)豎向為拱肋長邊，應(yīng)垂直于拱肋長邊。

5結(jié)語

本工程于2007年10月修復(fù)后，在正常汽車通行情況下至今完好無損，重車過橋時橋梁也不再晃動，運行情況較好。