淺談石拱橋病害與維修加固

李 智

(宜賓市公路局 四川 宜賓 644000)

淺談石拱橋病害與維修加固

李 智

(宜賓市公路局 四川 宜賓 644000)

石拱橋在我國(guó)的橋梁建筑中極為常見(jiàn)，由于受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)等條件的限制，整體質(zhì)量及荷載等級(jí)不高，且隨著通行車(chē)輛軸載重量提高，特別是超載車(chē)輛運(yùn)行，部分橋梁出現(xiàn)病害，因此需對(duì)石拱橋進(jìn)行維修加固處理。本文根據(jù)我市近年來(lái)先后對(duì)二十多座石拱橋進(jìn)行維修加固所積累的經(jīng)驗(yàn)，先是對(duì)石拱橋中常見(jiàn)的病害和產(chǎn)生的原因進(jìn)行概述，再詳細(xì)介紹石拱橋加固改造常用的方法，以使石拱橋加固改造經(jīng)驗(yàn)得到交流和借鑒。

石拱橋；病害；維修加固

石拱橋是我國(guó)傳統(tǒng)橋梁的基本類(lèi)型之一，因跨越能力較大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，技術(shù)容易被掌握，橋型古樸美觀，耐久性好，建筑材料能夠就地取材，節(jié)省大量的鋼材和水泥，造價(jià)低廉，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，特別是在我國(guó)南方，是上世紀(jì)九十年代以前廣泛采用建造的主要橋型。我國(guó)最早出現(xiàn)且有記錄的石拱橋是在公元282年建成的“旅人橋”，現(xiàn)存最早的石拱橋是著名的“趙州橋”，因此石拱橋在我國(guó)出現(xiàn)的歷史較為悠久。由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件限制，目前我國(guó)現(xiàn)存的石拱橋荷載等級(jí)較低，承載力弱，大都處在超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下；石拱橋本身的恒重已經(jīng)很高，石拱橋的拱圈在受到強(qiáng)大的壓力之后，會(huì)產(chǎn)生較大的水平推力，因此對(duì)石拱橋的地基、墩臺(tái)要求更高，我國(guó)的石拱橋大多出現(xiàn)病害缺陷，嚴(yán)重影響了道路的暢通，給通行車(chē)輛和人員造成了極大的安全威脅。

一、石拱橋中常見(jiàn)的病害及原因分析

1、主拱圈的開(kāi)裂

（1）主拱圈橫向開(kāi)裂

一般說(shuō)來(lái)，這類(lèi)病害較為少見(jiàn)，主要是在石拱橋施工的過(guò)程中產(chǎn)生的。眾所周知，石拱橋拱圈的重要受力特征為受壓構(gòu)件，而橫向裂縫產(chǎn)生的條件是拱石受到縱向拉力的作用，但作為受壓結(jié)構(gòu)的拱圈幾乎不可能受拉，所以橫向裂縫一般為施工過(guò)程中造成的。在拱圈砌筑時(shí)，砌縫砂漿或混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度，過(guò)早地脫模，引起拱圈下沉，導(dǎo)致砌縫開(kāi)裂，甚至拱石自身開(kāi)裂；多層拱石組成的拱圈，在砌筑上層拱石時(shí)，第一層拱石砌縫基本已達(dá)到強(qiáng)度，如果此時(shí)發(fā)生支架下沉，也將引起拱腹橫向開(kāi)裂。

如果排除了施工原因引起的橫向裂縫，則可從拱圈結(jié)構(gòu)受力方面分析了。常見(jiàn)的基礎(chǔ)沉降容易使拱圈產(chǎn)生橫向開(kāi)裂。早期修建的中小跨徑石拱橋，由于受施工條件、機(jī)具的限制，部分基礎(chǔ)未能放置在基巖上，地基承載力不高。施工完成后，地基經(jīng)過(guò)多年的沉降累積，達(dá)到一定的沉降量，傳遞至主拱圈，使拱圈在不同部位受拉，產(chǎn)生變形、開(kāi)裂。

如果排除了施工原因、基礎(chǔ)下沉等引起的拱圈橫向開(kāi)裂，則可判斷拱圈受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載引起的橫向裂縫。這種病害很少見(jiàn)，但一旦發(fā)生，則說(shuō)明此拱圈的承載力嚴(yán)重不足，在重型車(chē)輛的作用下發(fā)生垮塌的可能性極大，因此存在較大的安全隱患。這種病害產(chǎn)生的原因一般為拱圈強(qiáng)度薄弱，包括拱圈截面較小、砌體強(qiáng)度不高等。當(dāng)然，這是相對(duì)于拱圈上部的荷載而言，譬如現(xiàn)在的超重車(chē)輛若作用于早期修建荷載等級(jí)較低的石拱橋上，則可能出現(xiàn)這種情況。

此外，如果實(shí)際拱軸線(xiàn)嚴(yán)重偏離恒載壓力線(xiàn)，使得拱圈內(nèi)縱向彎矩過(guò)大，達(dá)到一定的極限值后，使拱圈上緣或下緣受拉，也可導(dǎo)致拱圈橫向開(kāi)裂。

（2）主拱圈縱向開(kāi)裂

主拱圈縱向開(kāi)裂的現(xiàn)象比較常見(jiàn)，這是由于砌體材料抗壓不抗拉的特性決定的。在進(jìn)行拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般考慮整個(gè)拱圈橫截面共同抗壓，這對(duì)于相對(duì)均勻的拱上恒載而言，無(wú)疑是正確的；但對(duì)于移動(dòng)荷載、集中荷載而言，則顯得理想化了。我們都知道，在進(jìn)行梁板橋分析時(shí)，考慮了橫向分布系數(shù)的影響，事實(shí)上，我們也可以將拱圈縱向分割成幾條，每條單獨(dú)受力。當(dāng)集中荷載作用于某條上時(shí)，它會(huì)通過(guò)條與條間的相互約束作用橫向傳遞，使得相鄰的條共同承擔(dān)集中力，以至擴(kuò)展至整個(gè)拱圈共同受力。這種約束作用實(shí)際為橫向拱石間的內(nèi)力，即剪力和彎矩。約束作用的大小取決于拱圈橫向剛度和縱向剛度的比例。一般說(shuō)來(lái)，拱圈的橫向剛度均較小，如果其遠(yuǎn)小于縱向剛度，則橫向內(nèi)力得不到均勻的傳遞，各條分擔(dān)的內(nèi)力差異較大，直接受荷載作用的條所分擔(dān)的內(nèi)力最大，最遠(yuǎn)的條所分擔(dān)的內(nèi)力最小。根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變的等效關(guān)系，則前者產(chǎn)生的變形大，后者變形小，兩者變形不協(xié)調(diào)，從而產(chǎn)生縱向裂縫。這種裂縫的發(fā)生主要有以下幾種可能：（1）拱圈寬跨比較大，即“寬橋”的情況。此時(shí)，由于拱圈較寬，橫向剛度變得很小，而跨徑卻不大，縱向剛度很大，根據(jù)以上的分析，容易出現(xiàn)縱向裂縫；（2）實(shí)腹式拱橋。實(shí)腹式拱橋，由于拱圈邊緣的側(cè)墻與拱圈聯(lián)合作用，使其邊緣的條縱向剛度較大于中部的條，即使在受力均勻的情況下，也會(huì)產(chǎn)生下?lián)喜灰恢?，從而產(chǎn)生縱向裂縫；（3）集中荷載過(guò)大，即超限車(chē)輛的作用時(shí)。此時(shí)，由于拱圈的橫向剪力傳遞有限，條與條間的剪力不能完全被傳遞，直接受作用的條受力過(guò)大，相鄰的條受力較小，兩者變形不一致而產(chǎn)生縱向開(kāi)裂。

對(duì)于以上3種情況，筆者深有體會(huì)。（1）兩座同樣30m跨的空腹式石拱橋，設(shè)計(jì)參數(shù)除寬度不同外，其余基本一致。其中一座寬7.5m，另一座寬16m。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，寬度為7.5m者，拱腹基本無(wú)縱向裂縫，而16m者，拱腹出現(xiàn)較多的裂縫，裂縫一般長(zhǎng)幾米不等，最大寬度1～2毫米以?xún)?nèi)。此說(shuō)明其寬跨比不合理，使其縱向開(kāi)裂；（2）我市轄區(qū)內(nèi)小跨徑的實(shí)腹式石拱橋較多，其病害通常為沿拱圈邊緣縱向開(kāi)裂，且裂縫的走向基本與拱上側(cè)墻的坡腳線(xiàn)一致。（3）一般國(guó)省道上的大、中跨徑石拱橋，拱圈縱向開(kāi)裂的較多，而縣鄉(xiāng)道上的石拱橋則出現(xiàn)拱圈開(kāi)裂的相對(duì)較少。其原因?yàn)閲?guó)省道上的重型車(chē)輛較多，拱圈在較大的集中荷載頻繁作用下開(kāi)裂。反之，縣鄉(xiāng)道上的石拱橋則很少出現(xiàn)拱圈開(kāi)裂現(xiàn)象。

除以上情況外，基礎(chǔ)不均勻沉降會(huì)引起拱腳段產(chǎn)生縱向裂縫。這類(lèi)病害在大跨徑石拱橋中很少出現(xiàn)，因?yàn)樵缙谛藿ǖ拇罂鐝绞皹?，在橋位選擇時(shí)，首先考慮的往往是地質(zhì)條件較好，所以其基礎(chǔ)一般均放置在承載力很高的巖層上，不會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降的現(xiàn)象。但也有個(gè)別橋梁，基礎(chǔ)發(fā)生了不均勻沉降，導(dǎo)致拱腳段、橋臺(tái)前墻出現(xiàn)貫通性裂縫，且裂縫寬度呈下大上小的狀態(tài)。

2、腹拱圈開(kāi)裂

腹拱圈開(kāi)裂的原因與主拱圈基本一致，而且對(duì)于以上分析的3種可能情況表現(xiàn)更為突出，所以，腹拱圈更容易出現(xiàn)縱向開(kāi)裂。在眾多的空腹式石拱橋中，主拱圈出現(xiàn)開(kāi)裂的相對(duì)較少，而腹拱圈開(kāi)裂的則較多，說(shuō)明了這一現(xiàn)象。

將主拱圈病害產(chǎn)生的以上3種情況，用于分析腹拱圈時(shí)，如下：

（1）腹拱圈寬跨比更大，橫向剛度太弱，導(dǎo)致腹拱圈承擔(dān)集中荷載的范圍更小，所以出現(xiàn)縱向開(kāi)裂；（2）腹拱圈拱上側(cè)墻與拱圈形成的聯(lián)合截面“條”縱向剛度遠(yuǎn)大于中部“條”的縱向剛度，且車(chē)輛荷載較難直接作用于拱圈邊緣，造成“邊緣剛度大但受力小，中部剛度小而受力大”的現(xiàn)象，所以變形不一致，沿側(cè)墻坡腳產(chǎn)生開(kāi)裂；（3）由于腹拱圈厚度一般僅30～40厘米，超重車(chē)輛的車(chē)輪荷載直接作用于腹拱圈時(shí)（一般拱上填料不厚），其集中荷載的表現(xiàn)更為顯著，所以更容易產(chǎn)生開(kāi)裂。

此外，由于臺(tái)后填料不良引起土體膨脹，撕裂前墻后，一并撕裂腹拱圈，也是較為常見(jiàn)的病害。

3、基礎(chǔ)病害

石拱橋的墩臺(tái)基礎(chǔ)出現(xiàn)病害，多是由于基礎(chǔ)不均勻沉降、地基土軟化、淘空，造成墩臺(tái)出現(xiàn)不均勻的沉降、傾斜等現(xiàn)象；基礎(chǔ)不均勻沉降、地基土軟化，這類(lèi)病害常見(jiàn)于較小跨徑，一般10米以?xún)?nèi)的石拱橋。其產(chǎn)生的原因?yàn)榛A(chǔ)未放置在基巖上，或地基土軟化后承載力較弱。這是由于早期修建石拱橋時(shí)受施工機(jī)具、技術(shù)的限制，無(wú)法開(kāi)挖至基巖層，但考慮其跨徑不大，將其放置在土層上造成的。

基礎(chǔ)淘空這類(lèi)病害，多由于河道變遷后，水流直接沖刷基礎(chǔ)造成。早期修建的橋梁，受經(jīng)濟(jì)的約束，一般盡可能的將跨徑縮小，使得橋臺(tái)向主河道靠攏，大大壓縮了原始河床斷面。在遭遇較大洪水時(shí)，水流直接沖刷基腳，將其淘空。如果其基礎(chǔ)嵌置在硬質(zhì)巖層內(nèi)，則對(duì)橋梁影響不大，如果放置在軟質(zhì)巖層，如泥巖，或土層上時(shí)，則會(huì)危及橋梁的安全。

4、橋臺(tái)病害

石拱橋橋臺(tái)內(nèi)填土一般較高，受U型橋臺(tái)空間限制，填料不易壓實(shí)，其壓實(shí)度往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在我們西南地區(qū)，很多地方以泥巖為主，其填料也為就近挖填的泥巖，其具有遇水膨脹性。成橋后，由于路面防水較差，雨水下滲，引起臺(tái)內(nèi)土體膨脹，產(chǎn)生側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)墻外傾、開(kāi)裂及前墻拉裂等現(xiàn)象。

此外，早期修建的石拱橋，橋臺(tái)翼墻或臺(tái)后擋墻，往往疏忽設(shè)置泄水孔，導(dǎo)致臺(tái)內(nèi)積水，引起填料軟化、膨脹等。

5、橋面病害

橋面病害主要表現(xiàn)為路面沉降、混凝土板斷裂、車(chē)撤、坑凼等。臺(tái)后及實(shí)腹式拱橋路面病害可歸結(jié)于路基路面病害一類(lèi)，這里不作討論。

空腹式石拱橋橋面出現(xiàn)開(kāi)裂、斷板等病害的主要原因?yàn)椋海?）拱腹填料不良，且無(wú)法壓實(shí)。按照其施工條件，拱腹填料最佳為砂礫石、碎石、片石等，以人工夯實(shí)的方式填筑。但在早期修建橋梁時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)的制約，基本無(wú)法做到，一般以土填筑；（2）拱頂、橫墻處斷裂。拱頂處的撓度最大，若橋面混凝土板在此未留變形縫（斷縫），板在反復(fù)的撓動(dòng)后斷裂，即使是柔性的瀝青混凝土路面，也會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫；在橫墻處，一般腹孔均留有變形縫或伸縮縫，從下至上一直延伸至橋面，如在橋面未設(shè)置斷縫，也會(huì)出現(xiàn)斷板，裂縫呈不規(guī)則的狀態(tài)。

實(shí)腹式拱橋的施工過(guò)程中，常常使用柔性填料級(jí)配砂礫或碎石進(jìn)行施工，柔性填料在承受車(chē)輛荷載作用的同時(shí)，會(huì)發(fā)生不均勻的壓縮變形，當(dāng)臺(tái)后、拱背排水措施處理不當(dāng)，甚至無(wú)泄水孔，會(huì)造成嚴(yán)重的填料積水現(xiàn)象，大大降低填料的強(qiáng)度，從而對(duì)石拱橋的橋面造成嚴(yán)重的破壞；臺(tái)背、拱上填料不符合設(shè)計(jì)要求、填料質(zhì)量差、壓實(shí)度不足，填料下沉?xí)a(chǎn)生橋面沉陷；在石拱橋施工時(shí)，對(duì)伸縮縫的設(shè)置過(guò)于簡(jiǎn)單或位置不當(dāng)，與橋面變形的要求嚴(yán)重不符，也會(huì)對(duì)石拱橋橋面造成嚴(yán)重的破壞。

二、石拱橋維修加固常用技術(shù)

石拱橋加固主要分為拱圈加固、基礎(chǔ)加固、回填料加固等，加固改造方法和技術(shù)也非常的多樣化。石拱橋橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)病害往往引發(fā)拱圈產(chǎn)生病害，同樣拱圈發(fā)生病害后也往往會(huì)誘發(fā)橋梁基礎(chǔ)病害的產(chǎn)生，即一個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害后，隨著時(shí)間的推移，會(huì)導(dǎo)致橋梁多個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)伴生病害或次生病害；因此，拱圈、基礎(chǔ)、回填料等加固方式要綜合運(yùn)用，同時(shí)進(jìn)行。石拱橋加固時(shí)還應(yīng)高度重視對(duì)原有病害進(jìn)行處置，盡量通過(guò)原拱圈加固前維修以使原橋承載力得到最大限度的恢復(fù)。

1、拱圈加固技術(shù)

拱圈加固技術(shù)主要采用增大拱圈截面尺寸，提高拱圈強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而提高橋梁承載力來(lái)達(dá)到加固改造舊石拱橋的目的。

（1）錨噴加固技術(shù)

通過(guò)對(duì)原石拱橋主拱圈植入錨釘進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)，再在石拱橋結(jié)構(gòu)表面噴上適量的已經(jīng)加入了速凝劑的混凝土，從而造就復(fù)合主拱圈的存在，將石拱橋結(jié)構(gòu)的尺寸擴(kuò)大，并與石拱橋改造前的主拱圈進(jìn)行良好結(jié)合，協(xié)調(diào)著發(fā)生變形，將石拱橋部分的荷載力分擔(dān)過(guò)去，從而提高石拱橋承載力。采用石拱橋錨噴加固，施工安全、快速，支架搭設(shè)工作量小，噴射的砼（砂漿）與原拱圈牢固結(jié)合，可以一定程度封閉裂縫，防止拱圈石料風(fēng)化，施工時(shí)對(duì)車(chē)輛通行影響小，加固成本低；但承載力提升幅度不大，作業(yè)人員對(duì)噴射量掌握難度大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面凹凸不平，較不美觀，材料浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境影響也較大。錨噴加固技術(shù)主要適用于拱圈病害不十分嚴(yán)重，承載能力降低幅度不大，搭設(shè)支架困難或工程量大的石拱橋拱圈維修加固。

（2）外套拱圈加固技術(shù)

外套拱圈加固技術(shù)分為內(nèi)襯拱圈加固、拱背加固及套箍加固。

內(nèi)襯拱圈加固：通過(guò)對(duì)原拱圈裂縫等病害進(jìn)行灌膠等處理，在原拱腹?jié)仓邩?biāo)號(hào)砼進(jìn)行加固，加固時(shí)的砼拱圈截面厚度確定需根據(jù)原拱圈病害程度實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；為加強(qiáng)新老拱圈緊密結(jié)合程度，促進(jìn)新老拱圈共同受力，提高拱圈強(qiáng)度和整體剛度，澆筑砼前，應(yīng)在原拱圈石料上垂直鉆孔植筋，增設(shè)鋼筋網(wǎng)，并在原砌縫處造企口縫形成剪力槽。采用內(nèi)襯拱圈加固，加固拱圈截面厚度基本可以不受空間限制，橋梁承載力提升幅度高，還可以解決拱圈石料風(fēng)化問(wèn)題，成橋后結(jié)構(gòu)美觀，材料浪費(fèi)小，對(duì)環(huán)境影響小，且施工安全，技術(shù)成熟，安全隱患消除徹底；但施工速度相對(duì)慢，支架搭設(shè)工作量大且所用時(shí)間較長(zhǎng)，施工時(shí)對(duì)車(chē)輛通行影響大，拱頂砼養(yǎng)護(hù)困難，加固成本較高。內(nèi)襯拱圈加固是拱下支架搭設(shè)相對(duì)容易或?qū)嵏故绞皹蛲ǔ２捎玫募庸谭绞健?/p>

拱背加固：通過(guò)在拱背增設(shè)砼拱圈增大截面，以提高拱圈承載能力；為把老石料與新澆筑砼結(jié)合成整體，一般在原拱背石料上鉆孔植筋處理，以加強(qiáng)新老拱圈緊密結(jié)合程度，促進(jìn)共同受力；砼拱圈截面厚度及鋼筋網(wǎng)設(shè)置確定需根據(jù)原拱圈病害程度實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。成橋后結(jié)構(gòu)美觀，材料浪費(fèi)小，對(duì)環(huán)境影響小，且施工安全，技術(shù)成熟；與內(nèi)襯拱圈加固比較，支架搭設(shè)量小，施工速度相對(duì)快，對(duì)行車(chē)影響也相對(duì)小，成本相對(duì)較低；但加固拱圈截面厚度易受限制，實(shí)腹段拱頂位置加固處治困難，承載力提升幅度不大。拱背加固對(duì)跨徑相對(duì)較大，拱下支架搭設(shè)困難，拱頂病害較少，無(wú)需提高荷載等級(jí)的石拱橋效果尤為明顯。

套箍加固：通過(guò)在石拱橋原拱圈拱背和拱腹分別增設(shè)鋼筋砼拱圈增大截面，以提高拱圈承載能力，拱背和拱腹砼拱圈截面厚度及鋼筋網(wǎng)設(shè)置確定需根據(jù)原拱圈病害程度實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；為把老石料與新澆筑砼結(jié)合成整體，在原拱背和拱腹石料上鉆孔植筋處理，以加強(qiáng)新老拱圈緊密結(jié)合程度，促進(jìn)共同受力。在原拱圈拱背、拱腹同時(shí)增設(shè)鋼筋砼拱圈增大截面，能大幅度提升橋梁承載力，拱腳對(duì)拉應(yīng)力的結(jié)構(gòu)抗力得到增強(qiáng)，成橋后結(jié)構(gòu)美觀，材料浪費(fèi)小，對(duì)環(huán)境影響小，且施工安全，技術(shù)成熟；但施工速度相對(duì)慢，對(duì)行車(chē)影響大，成本高，拱腹需進(jìn)行后期灌縫，且不宜采用滿(mǎn)布式支架，宜采用掛模施工方式。主要對(duì)較為嚴(yán)重或特別嚴(yán)重、承載能力降低幅度較大，或需提高荷載等級(jí)，單靠拱背加固因受厚度限制達(dá)不到荷載等級(jí)規(guī)定要求，且拱下支架搭設(shè)困難，跨徑相對(duì)較大，基礎(chǔ)埋深不大、基底承載力較高時(shí)適用。

無(wú)論采用內(nèi)襯拱圈加固、拱背加固還是套箍加固，在加大石拱橋拱圈截面后，原拱圈結(jié)構(gòu)會(huì)與增大截面的結(jié)構(gòu)共同組合變成一個(gè)疊合構(gòu)件，原結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)二次分配受力，石拱橋上部的結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的恒載力會(huì)增加；但增大拱圈截面后，上部結(jié)構(gòu)恒載也會(huì)相應(yīng)增大，會(huì)大大影響石拱橋的基礎(chǔ)承載力。因此，進(jìn)行內(nèi)襯拱圈加固、拱背加固或套箍加固處置時(shí)的石拱橋，一般均需對(duì)石拱橋基礎(chǔ)進(jìn)行配套的加固處理。

（3）減輕石拱橋拱上建筑恒載的技術(shù)

石拱橋大部分都是以腹拱式的拱上建筑為主的形式，拱上建筑恒載往往都較大，因公路改造標(biāo)高提升或路面加鋪等，橋面高程逐步提高，恒載越來(lái)越大。減小拱上填料厚度，從而減輕恒載，達(dá)到增加拱圈承擔(dān)活載的能力，這是對(duì)石拱橋進(jìn)行提高荷載加固改造有效的方法。

2、基礎(chǔ)加固技術(shù)

基礎(chǔ)被沖刷淘空的病害，一般采取澆筑混凝土包裹原基礎(chǔ)、拋石護(hù)基等，治理較為方便。

基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降，一般出現(xiàn)在小跨徑石拱橋，其地基為土基，本身對(duì)地基承載力要求不高，此時(shí)，可采取壓漿對(duì)地基進(jìn)行加固。在原橋基礎(chǔ)的周邊鉆孔，以水泥砂漿或凈水泥漿，以一定的壓力壓入注漿孔內(nèi)，擴(kuò)散至周?chē)馏w，從而固結(jié)土體，提高了承載力。漿液的水灰比及壓力視地基土質(zhì)情況確定，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

大跨徑的石拱橋，其地基承載力要求較高，一般已經(jīng)放置在巖層上。一旦出現(xiàn)沉降，其加固較為困難，幾乎無(wú)法加固或加固后不能達(dá)到理想的效果。此時(shí)，可從上部結(jié)構(gòu)著手，減輕荷載，降低地基承載力要求，從而達(dá)到加固的效果。

石拱橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生與拱圈裂縫、地基不均勻沉降、回填料差、墻臺(tái)體自身抗力不足密切相關(guān)，基礎(chǔ)加固技術(shù)主要有增大基礎(chǔ)斷面加固、對(duì)拉錨桿加固、樁基礎(chǔ)加固等。

石拱橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生由墻臺(tái)體自身抗力不足或回填料差引起，在地質(zhì)條件允許情況下，對(duì)橋梁前墻、側(cè)墻進(jìn)行砼或鋼筋砼外擋或環(huán)箍，增大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)斷面，提高結(jié)構(gòu)抗力；為提高原橋臺(tái)與新澆筑砼緊密結(jié)合程度，確保新舊結(jié)構(gòu)共同受力，宜對(duì)原橋臺(tái)進(jìn)行植筋處理。病害產(chǎn)生由墻臺(tái)體地基不均勻沉降引起，可對(duì)橋臺(tái)、橋墩基礎(chǔ)周邊或襟邊下側(cè)進(jìn)行挖孔或鉆孔，澆筑鋼筋砼樁基礎(chǔ)，再對(duì)原橋臺(tái)、橋墩進(jìn)行植筋處理，澆筑樁基承臺(tái)包裹植入鋼筋的原橋墩、臺(tái)，使基礎(chǔ)部分荷載由樁基分散傳遞到硬質(zhì)巖層上，有效提高基礎(chǔ)承載力、防治不均勻沉降。橋臺(tái)結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度足夠，病害由拱圈裂縫誘發(fā)或回填料差，導(dǎo)致側(cè)墻整體外傾，宜使用對(duì)拉錨桿處治，即在橋臺(tái)側(cè)墻單側(cè)水平對(duì)穿鉆孔，孔內(nèi)設(shè)置抗拉能力較強(qiáng)的鋼筋后，壓漿封閉；為提高側(cè)墻對(duì)土壓力的抗力，在側(cè)墻上采用鋼筋砼錨頭或框架梁將對(duì)拉鋼筋錨固，達(dá)到增加側(cè)墻抗填土壓力的效果。

3、回填料加固技術(shù)

石拱橋拱上及三背回填填料要求采用級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫等技術(shù)性能較好的材料，施工中往往回填料物理性能和級(jí)配、透水性較差，達(dá)不到設(shè)計(jì)壓實(shí)、透水要求，導(dǎo)致出現(xiàn)橋臺(tái)及側(cè)墻出現(xiàn)裂縫、鼓脹、傾斜等病害。針對(duì)回填料引發(fā)的病害，一般采用換填或壓漿進(jìn)行加固處理。

石拱橋拱上及三背回填填料較差，若橋臺(tái)高度不大，可直接挖除拱上或三背回填填料，采用物理性能和級(jí)配較好的透水性材料或鋪筑低標(biāo)號(hào)砼進(jìn)行回填，以消除填料對(duì)橋臺(tái)、側(cè)墻的側(cè)向壓力；若橋臺(tái)高度高，直接挖除三背回填填料顯得困難或安全得不到保證、長(zhǎng)時(shí)間封閉交通、工期長(zhǎng)等，則宜采用對(duì)臺(tái)背土體進(jìn)行鉆孔，必要時(shí)設(shè)置壓漿導(dǎo)管，壓水泥凈漿或粉煤灰水泥、水泥砂漿，改善填料物理性能以緩減填料對(duì)橋臺(tái)、側(cè)墻的土壓力，達(dá)到加固的目的。

4、橋面整治技術(shù)

橋面病害整治可結(jié)合腹拱圈加固一并進(jìn)行，將原拱上填料挖除后，再以低標(biāo)號(hào)混凝土回填，再作橋面。在腹拱圈為三鉸拱、兩鉸拱的鉸處，設(shè)變形縫、伸縮縫，在主拱圈拱頂處，設(shè)斷縫?？p口從拱背起，直至橋面頂面貫通設(shè)置，讓其變形不受約束。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，對(duì)石拱橋進(jìn)行加固改造涉及到各個(gè)方面的問(wèn)題，是保證道路通行安全的一項(xiàng)非常重要的工作，在對(duì)石拱橋進(jìn)行加固改造處理時(shí)，要選擇具有良好的經(jīng)濟(jì)性、施工難度低、可行性強(qiáng)的設(shè)計(jì)施工方法，并與實(shí)際的施工情況相結(jié)合，可以將多種加固方法進(jìn)行綜合使用，從而將加固的效果發(fā)揮到最大化。

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1007-6344（2017）05-0056-03