浅谈双曲拱桥拱肋加固施工技术

任富强

（临夏公路管理局双城公路管理段 甘肃省临夏回族自治州 731800）

浅谈双曲拱桥拱肋加固施工技术

任富强

（临夏公路管理局双城公路管理段 甘肃省临夏回族自治州 731800）

本文以湟水河双曲拱桥拱肋加固为工程实例，简要介绍了湟水河桥病害产生的原因和对该桥加固前的试验检测结论，重点论述拱肋钢箱梁加固方法在该桥拱肋加固施工中的应用。根据加固后该桥的动、静载试验测试结果及运营情况，证明加固效果良好。

双曲拱桥；加固；施工

引言

双曲拱桥是具有中华民族特色的一种桥型，它由于结构新颖，造型美观，工艺简单，施工速度快，造价低廉等优点，在20世纪60年代在我国桥梁建设中得到了广泛应用，但现阶段仍在服役的许多双曲拱桥已经出现了许多病害和承载力不足等问题，而拱肋是拱桥的主要受力结构。因此双曲拱桥拱肋的加固具有较高的社会效益和经济效益。

1 桥梁概况

我单位管养的G309线湟水河双曲拱桥位于临夏回族自治州永靖县，该桥始建于1968年，全长214.24m，结构为上承式钢筋混凝土空腹式等截面悬链线双曲拱桥，跨径布置为4m×45m，桥面宽度：净5.5m+2m×0.45m，无纵坡，横坡为1.5%；主拱圈断面尺寸为30cm×45cm，拱轴系数为4.324，矢跨比为1/8，全拱断面系四肋三波；腹拱系钢筋混凝土圆弧拱，矢跨比为1/2；桥面板为现浇钢筋混凝土；下部结构采用空腹式U型桥台，明挖扩大基础，桥墩为园端形实体墩，沉井基础；本桥原设计荷载：汽-13级，拖-60。湟水河桥全景图如图1。

2 桥梁病害产生的原因及试验检测

2.1 桥梁病害产生的原因

（1）结构本身：双曲拱桥整体性不好，不利于横向内力和变形的传递。

（2）施工时的问题：由于施工条件所限，采用将拱肋分三段预制安装的无支架施工方法，在拱肋预制时，预拱度预留不准确。

（3）后期运营：该桥设计荷载较低，不能满足当前的交通需求，长期的超载运营，使得主拱变形严重。

图1 湟水河桥全景图

2.2 试验检测

根据《湟水河双曲拱桥测试鉴定报告》的试验结果：该桥桥面破损严重，腹拱开裂；静载试验表明横向联系薄弱；动载试验测得实测冲击系数大于理论值，实测基频与理论基频之比为0.872，根据相关规范规定，该桥处于危险的运营状态。

3 拱肋加固施工工艺和主要施工要点

3.1 施工工艺

挂篮组装→被粘贴混凝土表面及钢板表面处理→焊接钢构件成H型→锚固→焊接形成底部钢箱→注胶→固定加压→固化→质量检查→防腐粉刷。

3.2 主要施工要点

主肋肋底沿纵向粘贴H型钢构件，H型钢构件由两块宽225mm的钢板和一块宽300mm的钢板焊接而成，安装完H型钢构件用320mm的钢板封口是底部形成封闭的钢箱结构，钢板均采用Q235A型钢板，钢板厚度为6mm。粘贴在肋底的钢板沿桥纵向采用膨胀螺栓进行锚固，腹板两侧钢板采用双头螺栓进行锚固。

3.2.1 挂篮组装

挂篮组装严格按设计和施工方案的要求施工。挂篮允许最大变形为20mm，施工、行走时的抗倾覆安全系数不得小于2。挂篮组装后，应全面检查安装质量，并应按设计荷载做载重试验，以消除非弹性变形。

3.2.2 表面处理

（1）钢板表面打磨除锈至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，再做除糙处理，然后用酒精或丙酮棉纱清洗钢板表面除油，并保持干燥。在钢板上钻灌浆孔、排气孔和锚固孔，钢板钻锚固孔从钢板中间开始。钢板注胶孔根据具体尺寸，灌注胶类型等进行布置。

（2）打磨混凝土表面除去表面分化层，直至完全露出新鲜面，对于破损严重的部位应对其进行修补，然后找平冲洗烘干。梁体在钻孔前应探明钢筋位置，并做标记，当钻孔与钢筋位置冲突时，适当调整孔位，并按调整孔位安装钢筋。钻孔应清理干净，保持干燥，不得有油污。

3.3 粘贴钢板

（1）胶黏剂质量应满足《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）第四章规定，并按照产品供应商提供的工艺要求配制胶黏剂。

（2）用密封胶密封钢板边缘及锚固螺栓，在灌胶孔和出气孔上安装灌胶嘴并用密封胶粘结，并通气进行试漏试验。如有漏气现象，应对漏气处进行修补密封。

（3）试漏试验成功后，以不小于0.1MPa的压力压入胶黏剂，当出气孔有胶液流出时，弯折塑料管，用钢丝扎牢，等待下一出气孔胶液流出；如钢板过长，下一出口很久没有胶液流出，可将灌注口密封后，在下一出气口继续灌注，当所有出气孔出现胶液后停止加压，并用缝边胶封堵，再以较低压力维持10min以上。

3.4 钢板焊接要求

（1）施焊前应对所焊钢板进行检查，焊件是否平整，焊接是否密合，检查各类焊接设备是否良好，焊接材料是否符合工艺要求。焊剂和焊条在使用前均应烘干，焊剂中的赃物和焊丝上的油漆均应清除。

（2）施焊采用手工焊。焊条直径不应大于4mm，每焊道的焊角尺寸不应大于4mm，前一焊道温度冷却至100°以后，方可施焊下一道。

（3）所有焊缝均采用45°破口焊缝。

（4）钢板防腐

先将裸露在外面的钢板表面除锈，再用丙酮或酒精除去油污，然后在钢板表面涂刷底漆一遍，面漆一遍。

4 加固后静、动载试验测试结果

（1）在静力试验荷载作用下，桥梁结构的最大竖向位移未超过《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）的限制规定，各测点实测值和理论值变化规律一致，且实测值小于理论计算值；

（2）在静力试验荷载作用下，桥梁结构各个控制截面上各个测点的应力测试值无异常情况，最大拉应力和最大压应力没有超过相关规范的规定值；

（3）动载试验数据中桥梁的冲击系数、自振频率等各项测试值均在相关规范规定的范围内，阻尼比、最大动位移也在正常值范围之内。

5 结语

通过对湟水河桥的加固，提高了结构物的承载力和刚度，改善了原结构物的钢筋及混凝土的受力状态，能够限制裂缝的进一步发展，保证了上部构造主要承重构件的整体稳定性和耐久性，改善了桥面的行车舒适性，后期运营状态良好。

[1]张涛，李纪元，邱焕莱.粘贴钢板在桥梁加固中的应用[J].交通标准化，2007（06）.

U445.72

A

1004-7344（2016）17-0135-02

2016-5-26

任富强（1982-），男，本科，毕业于兰州交通大学，主要从事公路养护工作。