浅谈采用钢筋混凝土套拱加固石拱桥
2012-08-15何发兴
何发兴
(顺昌县交通运输局县乡公路养路管理站)
浅谈采用钢筋混凝土套拱加固石拱桥
何发兴
(顺昌县交通运输局县乡公路养路管理站)
采用套拱加固石拱桥,能使套拱的混凝土与原拱圈紧密的结合成一体,成为两者共同受力的整体,起到加固拱圈,提高拱桥的承载力,延长拱桥的使用寿命的目的。
石拱桥;套拱;加固
垄下桥位于省道204线顺昌县高阳乡与建瓯县交界,于1987年建造并投入使用。该桥结构为空腹式石拱桥,L0=3 000 cm,f0=500 cm,L0/f0=1/6,拱圈厚度 d0=80 cm。投入使用后,因年久失修和维护以及交通量的加大,造成桥面铺装严重破损、人行道栏杆毁损、两腹拱横纵向开裂、桥台前墙纵向开裂、主拱圈砌筑尺寸不满足要求、基础冲刷、锥坡破损、桥台侧墙变形等病害。由于该桥位于省道,交通量大,如果采用拆除重建的方案,将严重影响车辆通行,经桥梁检测部门鉴定,采用钢筋混凝土套拱方案加固。现将该桥套拱“自下而上”施工步骤介绍如下。
1 基础加固
(1)准备工作:整理施工场地、围堰和抽水。
(2)基槽开挖:清理桥台原桥台基础上的淤泥、垃圾等杂物,并将原基础表面凿毛。
(3)安装加宽基础模板,并现浇C20基础混凝土。
2 桥台加固
(1)准备工作:搭设钢管脚手架和支架。
(2)在桥台前墙和拱圈下缘用冲击钻钻出锚孔,孔径25 cm,孔深25 cm,布置成梅花型。
(3)将¢20 mm,长65 cm和锚杆植入桥台前墙的锚孔,植入长度25 cm,外留30 cm,直角弯头长度10 cm。
(4)布置桥台前墙双层¢20 mm钢筋网20 cm×20 cm,并将钢筋网与锚杆焊接。
(5)布置前墙压浆孔,并固定。
(6)安装模板,起拱线要与原桥起拱线(五角石)一致;浇筑桥台前墙C30混凝土,厚度35 cm。
3 拱圈加固
(1)搭设钢管脚手架,按设计要求合理、精确制作模板和支架。
(2)在拱圈下方采用冲击钻钻出锚孔,孔径25 cm,孔深25 cm,布置成梅花型。
(3)将¢20 mm,长65 cm和锚杆植入拱圈的锚孔,植入长度25 cm,外留30 cm,直角弯头长度10 cm。
(4)布置拱圈双层¢20 mm、¢16 mm钢筋网20 cm×20 cm,并将钢筋网与锚杆焊接。
(5)布置拱圈压浆孔,并固定。
(6)安装拱架和底模板,浇筑套C30混凝土,厚度35 cm,模板与混凝土浇筑顺序分别由0~1/4跨和4/4~3/4跨对称施工,最后在拱顶处合拢。
(7)套拱混凝土采用流动较好的C30细石混凝土,浇筑振捣时要严格按照钢筋混凝土施工要求操作,防止钢筋网变形和混凝土漏振。
(8)按照桥混凝土的养护要求进行养护,24 h后拆除侧模,以便养护,28 d后,拆迁拱盔支架。
(9)通过压浆孔给套拱拱圈、前墙压浆,使套拱与原拱圈以及加固桥台前墙混凝土与原前墙紧密结合成一体,成为共同受力的整体,从而提高桥梁的承载力,延长拱桥的使用寿命。
4 总结
(1)采用套拱加固石拱桥,是一种不需要拆除旧桥,保持桥上通车,在桥下加固的有效方法。在地形复杂,没有其它取代路线或资金紧缺的情况下,尤其适用,能在资金少、时间短的情况下有效的解决了桥梁的病害问题。
(2)在造价方面,根据我们对该桥结算造价和新建一座同样长度、宽度、下部结构相仿的桥梁进行比较,采用套拱加固方案要比新建方案造价节省3/4的造价;在施工方面,原材料主要是砂、石、水泥和钢筋,普通模板和拱盔支架,这些都是拱桥常见的施工工艺和方法,操作简单。在技术方面,通过使用混凝土输送地泵向套拱拱圈内浇筑,混凝土强度满足后通过预留注浆孔二次向套拱内压浆,消除因混凝土收缩、变形或施工操作不当引起的新、旧结构的结合,能使套拱拱顶的混凝土与原拱圈紧密的结合成一体,成为两者共同受力的整体,起到加固拱圈,提高拱桥的承载力,延长拱桥的使用寿命的目的。
(3)对于采用钢筋混凝土套拱加固的石拱桥,顺昌县境内有省道204线垄下中桥(桥长58 m,单跨最大跨径30 m)、顺昌县埔上至九龙山四级公路甲口桥(桥长32.4 m,三跨,单跨最大跨径8 m)和三号桥(桥长22.74 m,单跨最大跨径14 m),通过套拱加固,提高了桥梁的承载力和通行能力,并有效地消除了桥梁的安全隐患。上述桥梁已经完工五年,运营正常,特别是经历2010年6.18特大洪灾考验,均未出现病害现象。
[1]徐志勇.公路旧桥加固改造方法探讨[D].广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集,2004.
[2]交通部第一公路工程总公司.桥涵(上册)[M].人民交通出版社,2004.
[3]龚晓进.石拱桥病害分析及维修加固方法研究[D].西南交通大学,2007.
U445.7
C
1008-3383(2012)08-0087-01
2012-03-23
何发兴(1968-),男,福建省邵武市人,工程师。