湖北楚天联发路桥养护有限公司

针对当前拱式桥梁维修加固存在的许多误区，对拱式桥梁的病害进行调查分析，在此基础上提出对上部结构病害宜采用截面增大加固措施；对下部构造病害应采取扩大基础、抛石防冲刷等维修加固设计方案，并对维修加固过程中的施工要点及注意事项作出详尽的要求。

江油市有100多座旧桥需要维修加固，且多为拱桥。根据四川省交通运输厅规定，凡检测鉴定为4类危桥的，皆已封闭。发现当前拱式旧桥维修加固存在许多误区：有的动辄对主拱圈、桥台、桥墩用钢筋砼进行全封闭，有的动辄在桥下加桩，设防冲刷面板，有的在空腹圬工拱桥的拱圈下增设新拱圈——殊不知在重力和砼收缩的双重作用下，新老拱圈难以紧密结合，而且也不符合《公路桥梁加固设计规范》(JTG／TJ 22．2008)，有的则仅在拱背与腹孑L相对应的范围增设一段新拱圈，不合拢。针对这些现象， 中资路桥觉得很有必要，按规范要求，并结合实践经验梳理、总结一下，在此基础上进行改进。 

1，拱桥的寿命与维修  

拱桥属推力结构，能充分发挥块材抗压I生能强的优点，具有相当大的超载潜能，但也需要适时维修加固，就像汽车需要养护，需要小修，大修一样。中国桥梁图集的首页是河北赵县的赵州桥，又名安济桥，是一座空腹式石拱桥，净跨径37.02m矢跨比1／5.14，建于公元601～605年，距今1408年，还能通车。现存28道拱圈，有20道是隋朝原物，历经12次大地震，仍不坠不毁、桥台地基为轻亚粘土，既无长后座，也未用桩加固，1979年在茅以升主持下，经钻探勘查，电子计算机验证其地基刚好能承受桥梁荷重，令人叹为观止。该桥在构造上，采用九根铁拉杆，六条长锲石，横贯桥身，把二十八道依势独立合拢的拱圈紧紧拉扯到一起。其拱背纵向砌缝还采用哑铃式铸铁卡嵌固，以防分开。 

2，维修加固的原则  

应遵循《公路桥涵设计通用规范》(TGD60— 2004)条文说明“安全、适用、经济、美观和有利  环保，便于施工养护”的设计原则进行。 

3，病因分析  

虽然许多桥梁检测报告罗列出各种病害情况，但皆属表象，仅极少检测报告在结论中谈及到全部病因。 

3.1上部结构  

这些桥多建于上个世纪八十年代，那时的桥梁 设计理念囿于经济欠发达，多偏重强调强度一承载能力，以尽量节省材料，但随着车辆荷载和车流量的不断增大，刚度不足的问题便暴露无遗。在重车过桥时震动强烈，而砌体结构，薄壁结构(箱形拱)是经不住如此震动的，这就导致砌缝砂浆脱落、连接受损，主拱圈、腹拱圈出现纵向裂缝、渗水、泛浆、桥面铺装过早破坏等，此时承载能力相对刚度对该桥的影响已退居第二位。 

3.2 下部结构  

建桥后，桥下必然要发生一般冲刷、局部冲刷，流向桥墩的水流受到墩身阻挡，流向将发生剧变，上升水流在墩前冲高，下降水流在河床底将形成螺旋流，导致墩前(也含墩周)出现冲刷坑，这属正常水文现象。只要基底埋深尚在《公路工程水文勘测设计规范》(JTGC30.2002)所规定的安全值内，桥墩无碍使用，可不处治。如果由于某种特殊原因，如桥梁位于河源段、长期采砂、河槽变迁，造成河床下切，基底埋深不够，甚至桩柱裸露(即所谓基底淘空)造成基底承载能力下降，严重时将引发整座桥轰然坍塌，这也是近年来几座跨江大桥垮塌的主要原因之一，必须高度重视。按《公路桥梁加固设计规范》(JTG／T  J22—2008)采取抛石、砌石防护或增设、调整构造物等。 

4，维修加固设计方案  

4.1 上部结构  

(1)宜采用截面增大法。 

按《公路桥梁加固设计规范》(JTGFF J22— 2008)对实腹圬工拱桥才可以在拱圈下增设新拱圈，但如何才能保证新老拱圈紧密结合，成功的经验是搭拱架、做模板，从老拱圈顶开孔灌筑； 对空腹式圬工拱桥，则利用原拱圈作变形较小的拱架，在拱圈上增设新拱圈；对箱板(肋)拱桥则采用增大拱箱顶板厚度、同时将拱脚段适度改为实心箱。 

(2)不主张仅在拱脚、腹拱所对应的范围内  增设一段不合拢的新拱圈。的不断增大，刚度不足的问题便暴露无遗。在重车过桥时震动强烈，而砌体结构，薄壁结构(箱形拱)是经不住如此震动的，这就导致砌缝砂浆脱落、连接受损，主拱圈、腹拱圈出现纵向裂缝、渗水、泛浆、桥面铺装过早破坏等，此时承载能力相对刚度对该桥的影响已退居第二位。 

5，施工要点及注意事项  

5.1主拱圈加固  

(1)拆除。 

按《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG／T J23—2008)，其拆除与分段浇筑程序正好相反先上后下，左右对称且注意观测。 

(2)新拱圈浇筑。 

将原主拱圈视为变形较小的拱架，采取分段间隔浇筑，先下后上，左右对称，分段长度6～15m  (即以1-3个腹孔为一段)，其横桥向钢筋要沿桥 宽贯通，以确保主拱圈的整体稳定性。水灰比宜低，以减少砼的收缩。本着“先试验，后使用”的原则，控制收缩量在0.24～0.38范围内，尤其注意保湿覆盖养生，充分利用“砼在空气中结硬体积会缩小，在水中结硬体积会增大”这个原理。 

5.2桥面铺装  

考虑行车舒适、顺畅，按《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG／T J23—2008)采用10cm厚的  C40砼，带肋钢筋网，钢筋直径d／8～12，间距 100mm x 100mm。 

5.3拱上填料  

为减轻拱上恒载，可采用轻质陶粒砼，由于拱上填料相当于梁体，故应预埋足够的Ⅱ形锚筋，用于定位和支撑桥面铺装钢筋网，此亦桥面之抗剪钢筋，以防止其错动。 

5.4 伸缩逢  

按《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61.2005)条文说明第5.2.2条：“人行道栏杆，缘石和砼桥面在腹拱铰上方，或侧墙有变形缝处，均应设置贯通全桥宽度的伸缩缝或变形缝，以适应主拱圈的变形”。此变形与简支梁桥的水平伸长，缩短变形不同，故没必要按梁桥设置成型钢伸缩缝，做成胀缝或用柔性材料隔断即可。 

5.5缺陷修复  

按《公路桥梁加固设计规范》(JTG／T J22.2008)，《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG／T  J23.2008)设计，宜加一条特别说明：请业主代表、 监理工程师进场后，敦促并配合施工单位对所有缺陷 (病害)逐一详查，登记造册，列出清单，编入施工组织设计，纳入质量检测评定体系，以确保质量、且一处不漏，工艺到家，让其焕然一新。 

5.6桥面排水、防水层  

桥面排水的排水管直径不宜小于150mm，顺桥向距离不宜大于6m；空腹式拱桥，防水层应沿腹拱上方与主拱圈跨中实腹段的拱背设置，泄水管也宜布置在1/4跨径处，以保证拱圈不受水侵蚀，作为旧桥维修加固，敷设合理的防水层，是拱圈不再渗水、泛浆的重要保证之一。 

5.7栏杆  

多数拱桥的栏杆皆已破损，需要更换。为减轻拱上恒载，宜采用轻型管式碳纤维合金栏杆，高度不应小于1.1m。 

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