調(diào)整拱軸線與加大拱肋截面法綜合加固某雙曲拱橋

田 杰

（常德市公路工程總公司，湖南 常德 415000）

調(diào)整拱軸線與加大拱肋截面法綜合加固某雙曲拱橋

田 杰

（常德市公路工程總公司，湖南 常德 415000）

某大橋?yàn)殡p曲拱，經(jīng)現(xiàn)場檢測各項(xiàng)指標(biāo)，不滿足現(xiàn)行荷載等級要求。經(jīng)過調(diào)整拱軸線與加大拱肋截面法綜合加固處理后，對加固效果進(jìn)行荷載試驗(yàn)，加固后結(jié)構(gòu)剛度明顯提高，拱腳截面最大負(fù)彎矩工況四分點(diǎn)最大撓度減少32.7%，拱頂最大正彎矩工況拱頂最大撓度減少37.1%，整體加固效果明顯。

加大拱肋截面；調(diào)整拱軸線；加固；雙曲拱橋

0 工程概況

某雙曲拱橋，主橋?yàn)?2×40m（凈）的等截面懸鏈線雙曲拱橋，矢高6.67m，全長128.0m；橋面寬度：凈7.0m+2×0.50m（人行道）；下部構(gòu)造為圬工重力式墩臺。1974年11月動工，1976年5月竣工。原設(shè)計(jì)荷載無從考證。

1 大橋的主要病害

經(jīng)過外觀檢測與評定，大橋主要病害見表1：

表1 全橋主要病害

2 加固方案設(shè)計(jì)與施工注意事項(xiàng)

2.1 維修加固主要思路

該橋主拱圈大部分損壞嚴(yán)重，主拱圈拱頂附近三分之一區(qū)域拱肋超過一半以上進(jìn)入受拉區(qū)，裂縫寬度達(dá) 0.45mm以上，拱軸線與壓力線偏離嚴(yán)重，拱腳基礎(chǔ)有變位，單方面加固主拱圈無太大意義[1-2]，經(jīng)綜合考慮加固方案，首先減少壓力線與拱軸線偏離采用調(diào)整該橋整體拱軸線，使主拱圈實(shí)際壓力線盡量與有效主拱圈形心軸吻合，減少偏心矩，加固重點(diǎn)為拱上建筑；拱肋采用加大截面法來提高結(jié)構(gòu)剛度與承載力。

2.2 維修加固內(nèi)容

①橋面系及拱腹填料：擬拆除原有拱腹填料砂礫，用C20小石子混凝土砌片石做拱上填料找平至拱圈頂面，重新澆筑15cm厚C40鋼筋砼橋面鋪裝。只要保證拱頂或腹拱頂厚度30cm，盡可能降低橋面標(biāo)高，盡可能對橋面卸載。②欄桿：全橋護(hù)欄破壞比較嚴(yán)重，擬拆除所有欄桿和人行道改做防撞欄桿。③拱波：裂縫采用環(huán)氧樹脂灌漿法封閉。④腹拱：裂縫采用環(huán)氧樹脂灌漿法封閉，開裂嚴(yán)重的采用鋼筋砼補(bǔ)強(qiáng)腹拱拱圈。⑤拱肋、橫梁：局部露筋進(jìn)行封閉、修補(bǔ)。加大拱肋截面，提高其承載力。改橫系梁為橫隔板，加強(qiáng)橋的橫向整體性。⑥拱腳：采用鋼筋混凝土從拱腳補(bǔ)強(qiáng)至橋跨第三個(gè)立柱（橫墻）。⑦橋臺裂縫、拱上側(cè)墻：橋臺側(cè)墻及拱上側(cè)墻裂縫采用環(huán)氧膠泥填塞加固，增加整體性能。⑧基礎(chǔ)沖刷的處理：對于被沖刷的墩臺采用C20砼填實(shí)。⑨橋臺位移與沉降：采用壓漿泵壓漿封閉。⑩立柱（橫墻）：局部露筋進(jìn)行封閉、修補(bǔ)。鑿除存在缺陷、松動的混凝土，鑿毛周圍的老混凝土，用鋼絲刷清除裸露鋼筋表面上的鐵銹，進(jìn)行防銹處理，再用環(huán)氧膠泥修補(bǔ)。用鋼筋混凝土外包法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。最后，錐坡修整。局部松動的漿砌片石，鑿掉重砌；裂縫用高標(biāo)號砂漿封閉，增加整體性。

2.3 施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

（1）鑿除橋面鋪裝時(shí)，應(yīng)從每孔中央向兩頭同時(shí)進(jìn)行，鑿除的速度應(yīng)持同步，且兩孔同時(shí)進(jìn)行；拆除欄桿時(shí)，兩邊要注意對稱同步；人行道拆除時(shí)，應(yīng)從每孔中央向兩頭同時(shí)進(jìn)行，而且兩邊要注意對稱；更換橋面鋪裝和拱頂填料時(shí)一定對稱進(jìn)行。

（2）橋臺側(cè)墻及前墻、腹拱立墻斜裂縫采用環(huán)氧膠泥進(jìn)行填塞處理，即沿縫用人工或風(fēng)鎬鑿成“V”型槽，寬度約5～10㎝，深約3～5㎝，并清除槽內(nèi)混凝土和其它雜物，然后向槽內(nèi)填塞環(huán)氧膠泥，環(huán)氧膠泥配比為：環(huán)氧樹脂 E-44（6101）：乙二胺：鄰苯二甲酸二丁脂：水泥=100：10：20：400。

（3）對拱肋、橫梁、拱肋等局部混凝土破損、剝落和露筋進(jìn)行科學(xué)的處理。

（4）對腹拱圈以及拱波水平裂縫壓漿的處理方法：本橋裂縫采用環(huán)氧樹脂壓漿修補(bǔ)，即采用環(huán)氧樹脂砂漿對缺陷表面補(bǔ)平，對其內(nèi)部深處裂縫用壓力施灌環(huán)氧樹脂膠填充。

3 加固前后效果試驗(yàn)對比

3.1 靜載試驗(yàn)

大橋通過調(diào)整拱軸線法與加大截面法，加固前后，共動用20t重車4輛，進(jìn)行了二種工況的靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：①工況Ⅰ：拱腳截面最大負(fù)彎矩，各點(diǎn)變形見表2。

表2 撓度值

②工況Ⅱ：拱頂最大正彎矩，各點(diǎn)變形見表3。

表3 撓度值

從表2、表3可以看出，加固后的撓度實(shí)測值與加固前的撓度實(shí)測值相比，拱腳截面最大負(fù)彎矩四分之一點(diǎn)最大撓度減少 0.97mm，約占32.7%，拱頂最大撓度減少1.17mm，約占43.5%；拱頂最大正彎矩四分之一點(diǎn)最大撓度減少0.52mm，約占25.2%，拱頂最大撓度減少2.08mm，約占37.1%。整體加固效果明顯。

3.2 動測試驗(yàn)

經(jīng)加固處理后全橋結(jié)構(gòu)剛度明顯增加，一階自振頻率加固前、后分別為2.83Hz、4.14Hz。表明一階自振頻率明顯提高，說明調(diào)整拱軸線法與加大截面綜合加固法切實(shí)可行。

4 結(jié)束語

綜上，該橋使用年限已久，經(jīng)檢測已不滿足現(xiàn)行荷載等級要求。為該橋主拱圈采用改變拱肋截面型式和調(diào)整拱軸線綜合加固法，處理完工后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)評定了該橋加固效果，發(fā)現(xiàn)該橋加固前后結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度明顯提高，收到了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效果。

[1]薛浩偉.雙曲拱橋加固方式研究[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，24(3)：24-26

[2]周志祥，賀鵬，趙燦暉.大跨度雙曲拱橋維修加固研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，23(3)：1-4.

A Hyperbolic Arch Bridge reinforcement

TIAN Jie
(Changde highway engineering corporation Hunan Changde 415000)

A bridge is a hyperbolic arch bridge,after testing,the indicators did not meet the requirements of the current load level.To adjust his arch axis and the increase of arch rib section after comprehensive treatment,obviously improve the structure stiffness,the arch foot section deflection of the maximum negative moment condition quartile reduced by 32.7%,vault vault the most-positive bending moment conditions decreased by 37.1%,the maximum deflection integral reinforcement effect is obvious.

Increase the arch rib section; Adjust the arch axis; Einforce; Hyperbolic Arch Bridge

U445

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.00

1672–7304(2016)01–00–0

（責(zé)任編輯：雷 君）

田杰（1979-），男，湖南桃源人，工程師，研究方向：公路工程施工和項(xiàng)目管理。