雙曲拱橋加大截面加固方法的探討

徐景梅

摘 要：我國國民經(jīng)濟的平穩(wěn)運行，使得我國交通事業(yè)得到了更多的發(fā)展機會，這也直接導致我國的私家車數(shù)量越來越多。龐大數(shù)量的私家車數(shù)量給我國交通的荷載量以及道路的承受力帶來了很嚴峻的挑戰(zhàn)。很多年久失修的路橋工程已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代私家車的數(shù)量以及行駛壓力。與此同時，修筑時間比較早的路橋在規(guī)格上也達不到現(xiàn)代道路施工的標準，存在著許多問題。例如，設計標準偏低或是寬度不夠等，這些都直接導致了我國橋梁工程功能的發(fā)揮得不到有效保障。文章針對雙曲拱橋加大截面加固方法進行了技術上的探討，希望得出的結論可以給傳統(tǒng)的路橋施工改造帶來技術上的幫助。

關鍵詞：雙曲拱橋；加固改造；影響加載；承載能力

雙曲路橋施工技術在我國早期路橋施工方法中具有非常重要的位置，是當時最為流行的一種橋梁施工結構，這種技術的發(fā)明對我國交通事業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用。但是，大量實驗數(shù)據(jù)表明，這種技術在使用過程中也存在一些問題，主要表現(xiàn)在橋梁結構的荷載量無法達到施工標準。越來越多的行車數(shù)量也給橋梁工程結構帶來的壓力越來越大，所以現(xiàn)在工程研究人員必須對這種施工技藝進行優(yōu)化，增加雙曲拱橋的承受壓力功效。

1 雙曲拱橋概述

近二十多年時間里，我國的公路建設事業(yè)伴隨著改革開放力度的不斷深入呈現(xiàn)出蓬勃態(tài)勢，公路的服務水平、通行能力以及使用壽命都得到了極大的提高。尤其是進入十二五以后，國家更是進一步加大的基礎設施建設投資力度，使得國內(nèi)各地公路面貌煥然一新。但是，我國幅員遼闊、地理環(huán)境復雜多樣，就整個公路網(wǎng)絡進行分析，它在國民經(jīng)濟中的比例十分重要，但是其設施以及基礎設備卻存在著嚴重的不足，時至今日這些問題都沒有得到根本的緩解。就拿當前我們常見到的公路進行分析，其中存在著數(shù)以萬計的舊橋梁結構，這些橋梁結構因為當時施工條件、歷史原因的影響，其本身存在著設計標準偏低、施工技術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。雙曲拱橋作為上個世紀五六十年代最為常見的橋梁結構，在當時國民經(jīng)濟條件下曾經(jīng)發(fā)出了重大的作用和優(yōu)勢，直至現(xiàn)在仍然有著許多雙曲拱橋結構在我國國道、省道以及高速公路上，但是由于結構的局限性和不斷增加的交通流量、荷載壓力，大部分的橋梁結構都已經(jīng)無法滿足交通荷載的要求，成為危橋結構，存在著極為嚴重的風險和質(zhì)量問題。

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7孔腹拱，共14孔腹拱，重力式U形橋臺，擴大基礎。橋寬12.00m，橋面布置為1.50m（左側人行道）+9.00m（行車道）+1.50m（右側人行道），橋臺兩側設置鋼筋混凝土防撞護欄，橋面為瀝青表面處置路面，設置簡易伸縮縫和泄水孔。

2.2 主要病害及技術狀況評定

2.2.1 主要病害

該橋在長期使用過程中，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)嚴重開裂，縫寬超限居多，尤其是橋面開裂引起滲水嚴重。橋臺及基礎完好，未見明顯病害。

2.2.2 技術狀況評定

根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》（JTGH11-2004）中橋梁技術狀況評定方法和標準，按照重要部件最差的缺損狀況評定方法。該橋總體技術狀況等級評定為三類，處于“較差的狀態(tài)”。

2.2.3 荷載試驗評定

橋梁靜載試驗是測試橋梁結構在靜力荷載作用下的內(nèi)力和變形，是對橋梁承載能力最有效的評定方式，其加載位置和加載工況主要根據(jù)靜載試驗效率系數(shù)來確定，可采用0.80～1.05，當橋梁的調(diào)查、檢算工作不充分時，尤其是缺乏橋梁計算資料時，其值應采用高限。本次試驗荷載采用單后軸載重汽車，在加載過程中分成預加載和2級加載，兩級卸零。加載方式為單次逐級遞加到最大荷載，然后逐級卸到零級荷載。

3 加固方法措施

通過以上對路橋施工技藝上的探討，可以發(fā)現(xiàn)當前的路橋施工技術在使用的過程中施工人員應將操作上的重點放置在加固措施上，主要的原因是路橋施工過程上的承重要求較高，如果達不到施工上的標準，就不能直接投入使用，所以工人開展施工上的步驟時，需要注意以下幾點：

3.1 外包混凝土加大拱肋截面

開展加固施工上的步驟時，工作人員首先要注意的是先將混凝土進行處理，可以使用的方法是外加拱肋，將混凝土上的強度進行加強處理，讓混凝土在投入到施工過程中去時可以保障結構上的穩(wěn)定性。

工人在使用這種施工方法開展施工步驟時，主要會遇到了以下兩種情況：

首先是拱肋與拱波在施工過程中沒有出現(xiàn)穩(wěn)定上的問題，但是橋梁在施工過程中依然會出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)裂縫的原因，主要是因為拱肋的強度沒有達到相應的硬度標準，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)整過程中讓拱肋形成一個馬蹄狀的結構形態(tài)，這種結構形態(tài)不僅鞏固了結構的穩(wěn)定性，同時還能讓結構保持完整的整體狀態(tài)。

另外一種情況是拱肋在施工過程中出現(xiàn)了縱向上的裂縫問題，這些裂縫的出現(xiàn)不僅僅會影響拱肋的穩(wěn)定，與此同時還會給整體路橋施工工程的質(zhì)量帶來相應的影響。導致這種裂縫出現(xiàn)的原因，是拱肋與拱波連接部位并沒有按照相應的施工標準開展施工步驟，不科學的施工方法導致建筑整體的結構性不能承受橋梁自身所含有的重力，面對這種問題的出現(xiàn)，施工人員應該積極開展加固工作，并根據(jù)當前的結構實際情況，科學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，對原有的拱肋主筋進行焊接處理，進而提升橋梁工程整體結構的穩(wěn)定性。

3.2 加厚拱板

許多雙拱結構的拱橋在修建過程中的質(zhì)量可以得到雙重保障，但是施工人員在對拱波結構進行處理時，往往會因為這部分結構的承受力不高，而導致施工的部位很容易出現(xiàn)縱向上的裂縫，此時，施工人員必須采用加后拱版的方法對拱肋強度進行增強處理，與此同時，也要讓拱圈的整體結構得到穩(wěn)定性上的保障，施工人員可以采用混凝土填平技術，將波谷進行壓實處理，接著使用相應的施工方法對混凝土上的拱版進行澆筑處理。

結束語

通過以上對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)當代橋梁施工過程中已經(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是在原有的雙曲拱橋施工方法上，結合新型的施工方法，對橋梁薄弱的步驟進行加固處理。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，還能增加舊橋的使用壽命。施工人員開展施工步驟時，應該著重進行橋梁施工結構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構達到穩(wěn)定性上的標準。

參考文獻

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[2]顧安邦.橋梁工程（下冊）[M].北京：人民交通出版社，2000.