雙曲拱橋加大截面加固方法的探討

徐景梅

摘 要：我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行，使得我國(guó)交通事業(yè)得到了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，這也直接導(dǎo)致我國(guó)的私家車(chē)數(shù)量越來(lái)越多。龐大數(shù)量的私家車(chē)數(shù)量給我國(guó)交通的荷載量以及道路的承受力帶來(lái)了很?chē)?yán)峻的挑戰(zhàn)。很多年久失修的路橋工程已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代私家車(chē)的數(shù)量以及行駛壓力。與此同時(shí)，修筑時(shí)間比較早的路橋在規(guī)格上也達(dá)不到現(xiàn)代道路施工的標(biāo)準(zhǔn)，存在著許多問(wèn)題。例如，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低或是寬度不夠等，這些都直接導(dǎo)致了我國(guó)橋梁工程功能的發(fā)揮得不到有效保障。文章針對(duì)雙曲拱橋加大截面加固方法進(jìn)行了技術(shù)上的探討，希望得出的結(jié)論可以給傳統(tǒng)的路橋施工改造帶來(lái)技術(shù)上的幫助。

關(guān)鍵詞：雙曲拱橋；加固改造；影響加載；承載能力

雙曲路橋施工技術(shù)在我國(guó)早期路橋施工方法中具有非常重要的位置，是當(dāng)時(shí)最為流行的一種橋梁施工結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)的發(fā)明對(duì)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。但是，大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，這種技術(shù)在使用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)的荷載量無(wú)法達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。越來(lái)越多的行車(chē)數(shù)量也給橋梁工程結(jié)構(gòu)帶來(lái)的壓力越來(lái)越大，所以現(xiàn)在工程研究人員必須對(duì)這種施工技藝進(jìn)行優(yōu)化，增加雙曲拱橋的承受壓力功效。

1 雙曲拱橋概述

近二十多年時(shí)間里，我國(guó)的公路建設(shè)事業(yè)伴隨著改革開(kāi)放力度的不斷深入呈現(xiàn)出蓬勃態(tài)勢(shì)，公路的服務(wù)水平、通行能力以及使用壽命都得到了極大的提高。尤其是進(jìn)入十二五以后，國(guó)家更是進(jìn)一步加大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度，使得國(guó)內(nèi)各地公路面貌煥然一新。但是，我國(guó)幅員遼闊、地理環(huán)境復(fù)雜多樣，就整個(gè)公路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比例十分重要，但是其設(shè)施以及基礎(chǔ)設(shè)備卻存在著嚴(yán)重的不足，時(shí)至今日這些問(wèn)題都沒(méi)有得到根本的緩解。就拿當(dāng)前我們常見(jiàn)到的公路進(jìn)行分析，其中存在著數(shù)以萬(wàn)計(jì)的舊橋梁結(jié)構(gòu)，這些橋梁結(jié)構(gòu)因?yàn)楫?dāng)時(shí)施工條件、歷史原因的影響，其本身存在著設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、施工技術(shù)不成熟且受到多年的使用和缺乏保養(yǎng)影響，多數(shù)的橋梁都已經(jīng)成為危橋。雙曲拱橋作為上個(gè)世紀(jì)五六十年代最為常見(jiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)，在當(dāng)時(shí)國(guó)民經(jīng)濟(jì)條件下曾經(jīng)發(fā)出了重大的作用和優(yōu)勢(shì)，直至現(xiàn)在仍然有著許多雙曲拱橋結(jié)構(gòu)在我國(guó)國(guó)道、省道以及高速公路上，但是由于結(jié)構(gòu)的局限性和不斷增加的交通流量、荷載壓力，大部分的橋梁結(jié)構(gòu)都已經(jīng)無(wú)法滿足交通荷載的要求，成為危橋結(jié)構(gòu)，存在著極為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量問(wèn)題。

2 案例分析

2.1 工程概況

某雙曲拱橋上承空腹式鋼筋混凝土雙曲拱橋，凈跨徑100m，凈矢高20m，矢跨比1/5，每側(cè)7孔腹拱，共14孔腹拱，重力式U形橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋?qū)?2.00m，橋面布置為1.50m（左側(cè)人行道）+9.00m（行車(chē)道）+1.50m（右側(cè)人行道），橋臺(tái)兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土防撞護(hù)欄，橋面為瀝青表面處置路面，設(shè)置簡(jiǎn)易伸縮縫和泄水孔。

2.2 主要病害及技術(shù)狀況評(píng)定

2.2.1 主要病害

該橋在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，主拱肋、拱背及拱上立墻（柱）出現(xiàn)多處露筋、鋼筋銹蝕，破損、蜂窩麻面、滲水泛堿等病害；腹拱圈縱、橫向出現(xiàn)嚴(yán)重開(kāi)裂，縫寬超限居多，尤其是橋面開(kāi)裂引起滲水嚴(yán)重。橋臺(tái)及基礎(chǔ)完好，未見(jiàn)明顯病害。

2.2.2 技術(shù)狀況評(píng)定

根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）中橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)，按照重要部件最差的缺損狀況評(píng)定方法。該橋總體技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)定為三類(lèi)，處于“較差的狀態(tài)”。

2.2.3 荷載試驗(yàn)評(píng)定

橋梁靜載試驗(yàn)是測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的內(nèi)力和變形，是對(duì)橋梁承載能力最有效的評(píng)定方式，其加載位置和加載工況主要根據(jù)靜載試驗(yàn)效率系數(shù)來(lái)確定，可采用0.80～1.05，當(dāng)橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分時(shí)，尤其是缺乏橋梁計(jì)算資料時(shí)，其值應(yīng)采用高限。本次試驗(yàn)荷載采用單后軸載重汽車(chē)，在加載過(guò)程中分成預(yù)加載和2級(jí)加載，兩級(jí)卸零。加載方式為單次逐級(jí)遞加到最大荷載，然后逐級(jí)卸到零級(jí)荷載。

3 加固方法措施

通過(guò)以上對(duì)路橋施工技藝上的探討，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的路橋施工技術(shù)在使用的過(guò)程中施工人員應(yīng)將操作上的重點(diǎn)放置在加固措施上，主要的原因是路橋施工過(guò)程上的承重要求較高，如果達(dá)不到施工上的標(biāo)準(zhǔn)，就不能直接投入使用，所以工人開(kāi)展施工上的步驟時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

3.1 外包混凝土加大拱肋截面

開(kāi)展加固施工上的步驟時(shí)，工作人員首先要注意的是先將混凝土進(jìn)行處理，可以使用的方法是外加拱肋，將混凝土上的強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)處理，讓混凝土在投入到施工過(guò)程中去時(shí)可以保障結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性。

工人在使用這種施工方法開(kāi)展施工步驟時(shí)，主要會(huì)遇到了以下兩種情況：

首先是拱肋與拱波在施工過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)穩(wěn)定上的問(wèn)題，但是橋梁在施工過(guò)程中依然會(huì)出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)裂縫的原因，主要是因?yàn)楣袄叩膹?qiáng)度沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的硬度標(biāo)準(zhǔn)，施工人員可以采取的措施是提高拱肋下方的橫截面，在調(diào)整過(guò)程中讓拱肋形成一個(gè)馬蹄狀的結(jié)構(gòu)形態(tài)，這種結(jié)構(gòu)形態(tài)不僅鞏固了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)還能讓結(jié)構(gòu)保持完整的整體狀態(tài)。

另外一種情況是拱肋在施工過(guò)程中出現(xiàn)了縱向上的裂縫問(wèn)題，這些裂縫的出現(xiàn)不僅僅會(huì)影響拱肋的穩(wěn)定，與此同時(shí)還會(huì)給整體路橋施工工程的質(zhì)量帶來(lái)相應(yīng)的影響。導(dǎo)致這種裂縫出現(xiàn)的原因，是拱肋與拱波連接部位并沒(méi)有按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工步驟，不科學(xué)的施工方法導(dǎo)致建筑整體的結(jié)構(gòu)性不能承受橋梁自身所含有的重力，面對(duì)這種問(wèn)題的出現(xiàn)，施工人員應(yīng)該積極開(kāi)展加固工作，并根據(jù)當(dāng)前的結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，科學(xué)地制定出加固施工方法，在原有的施工部位以錨固鋼筋的方法，對(duì)原有的拱肋主筋進(jìn)行焊接處理，進(jìn)而提升橋梁工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2 加厚拱板

許多雙拱結(jié)構(gòu)的拱橋在修建過(guò)程中的質(zhì)量可以得到雙重保障，但是施工人員在對(duì)拱波結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理時(shí)，往往會(huì)因?yàn)檫@部分結(jié)構(gòu)的承受力不高，而導(dǎo)致施工的部位很容易出現(xiàn)縱向上的裂縫，此時(shí)，施工人員必須采用加后拱版的方法對(duì)拱肋強(qiáng)度進(jìn)行增強(qiáng)處理，與此同時(shí)，也要讓拱圈的整體結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定性上的保障，施工人員可以采用混凝土填平技術(shù)，將波谷進(jìn)行壓實(shí)處理，接著使用相應(yīng)的施工方法對(duì)混凝土上的拱版進(jìn)行澆筑處理。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)雙曲拱橋的加大截面加固方法上的內(nèi)容探析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)當(dāng)代橋梁施工過(guò)程中已經(jīng)取消了雙曲拱橋上的修筑模式。施工人員主要采用的施工技術(shù)是在原有的雙曲拱橋施工方法上，結(jié)合新型的施工方法，對(duì)橋梁薄弱的步驟進(jìn)行加固處理。這樣的話，不僅可以讓原有的橋梁建筑繼續(xù)發(fā)揮其使用功能，與此同時(shí)，還能增加舊橋的使用壽命。施工人員開(kāi)展施工步驟時(shí)，應(yīng)該著重進(jìn)行橋梁施工結(jié)構(gòu)中的主拱圈加固措施，只有橋梁中的主拱圈穩(wěn)定性得到了保障，才能讓橋梁的整體結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定性上的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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