圬工拱桥施工质量通病及防治措施

2016-11-30谭家兵重庆市江津区桥梁管理所重庆402260

中国新技术新产品 2016年2期

谭家兵（重庆市江津区桥梁管理所，重庆　402260）

圬工拱桥施工质量通病及防治措施

谭家兵
（重庆市江津区桥梁管理所，重庆402260）

摘要：随着经济的不断发展，交通事业也在不断地进步，在这个过程中，部分圬工拱桥容易出现一些常见的质量通病。为改进圬工拱桥的施工质量，本文首先列举了圬工拱桥在施工过程中可能引起的病害，接着对这些病害进行了深层次的分析，最后提出了几点防治措施，以供参考。

关键词：圬工拱桥；质量；病害分析；防治

1 圬工拱桥由于施工过程引起的病害概述

所谓病害，主要是指桥梁在受到外力作用后，比如温度、风蚀、雨蚀等，超出所能够承受范围的整体表现。除此之外，它是相关的工作人员开展桥梁加固工作的参考。只有对圬工拱桥各部位病害种类及成因有一个清楚的认知，圬工拱桥才能够提高施工质量。调查发现，圬工拱桥由于施工过程引起的病害主要为三大类：拱上建筑、主拱圈、墩台基础。

2 圬工拱桥施工质量通病

2.1 拱上建筑病害种类及成因分析

在拱桥的建设过程中，拱上建筑发挥的作用有传递荷载、分散荷载。拱桥在受到外力时，通过自身的整体性能，将上部的荷载力进行分散，传递到主拱圈。另外，拱上建筑还具备一定的保护功能，它能够有效地避免主拱圈受到损害。以下分析了常见的几种圬工拱桥拱上建筑的病害种类，并对其成因作出了分析。

（1）桥台跳车、桥面行车道破损

具体表现：桥台受到损害，桥台跳车出现在坑槽部位；行车道产生裂缝，使得汽车对桥面产生冲击。成因分析：①导致桥台遭到破坏，桥面行车道龟裂的主要原因是车辆超载；②没有做好相应的养护工作也是出现此种病害的重要原因。

（2）侧墙水蚀、开裂

具体表现：因为侧墙主要是大面积圬工结构，长期暴露在大气中，容易受到风和水的侵蚀，进而发生破损。在这类病害中，一个突出的表现即产生横桥向、纵桥向的裂缝。通常来说，裂缝是顺着石料或砂浆发展。由于其病害产生的来源多样，所以它的深度、宽度、长度等参数也有所不同。成因分析：①车辆超载，或者是车辆对桥梁产生较大的冲击，使得侧墙承受的压力过大；②砌筑侧墙的石料或砂浆的强度不足；③在侧墙内，其填料过于松散。这导致在受力时，外侧容易产生裂纹。

（3）侧墙外鼓或内陷

具体表现：在拱顶处，以及拱桥的上部，由于长期受到不均匀的荷载力，使得侧墙受到挤压，发生内陷或外鼓。成因分析：①车辆承受的荷载力过大；②砌筑侧墙的石料或砂浆的强度没有达到施工要求，导致侧墙的施工质量较差；③因为侧墙外侧总是暴露在空气中，容易受到自然环境的影响；④设计不合理，或者在施工过程中偷工减料等原因也会造成此类病害的出现。

2.2 主拱圈病害种类及成因分析

作为跨越桥墩与桥台之间的弧形结构，它是圬工拱桥的承重部分。在拱桥建成之后，主拱圈主要发挥的作用为：支撑桥跨结构行车时的活载，同时支撑自身的全部荷载。在对圬工拱桥的施工质量通病进行分析时，应该将拱圈放在一个整体中进行考虑，使其与墩台和基础相结合，综合分析它们之间的联合作用。以下分析了圬工拱桥主拱圈的病害种类，并且对病害出现的原因作出了详细的解释。

（1）主拱圈发生不可恢复变形

具体表现：主拱圈发生边拱外倾、边拱横移、拱圈下挠、拱顶变形等变化，主拱圈的线性被破坏。成因分析：①受恒载以及活载的作用，主拱圈将会出现塑性压缩变形，进而缩短了拱轴缩短，并且缩减了矢高，最终导致主拱圈下挠；②受荷载力的影响，圬工材料将会变质，进而使得主拱圈产生变形；③因为在施工时，拱架放样出现错误，使得其与标准值差距过大，导致主拱圈无法还原。

（2）主拱圈形成裂缝

具体表现：主拱圈的结合面破损，出现横桥向、纵桥向、或斜桥向裂缝。在这些裂缝里，一些将会顺着砌筑的石块进行扩展，一些将会顺着砌筑砂浆发展。除此之外。部分将会贯穿砌筑砂浆和砌筑石块。依据裂缝的病害程度，裂缝的宽度将会发展成不同的形状。一些趋于一致，而另一些则是上细下宽、或者是上宽下细。同理，利用主拱圈的病害特征，人们往往能够得出主拱圈裂缝产生的原因。成因分析：①受到外力影响，主拱圈的实际受力超出了自身所能够承受的最大范围。为了防止进一步遭受破坏，主拱圈只能选择产生裂缝的方式，使得自身的压力得以释放，以抵消超出的力；②主拱圈总体的强度不够，在受到弯、剪、压等组合外力时，裂缝便随之产生了。③砌筑石块及砂浆本身强度不足也是其中的一个重要原因。

3 防治措施

结合圬工拱桥施工质量通病以及病害成因，我们总结了以下几点防治措施：

3.1 增大主拱圈截面加固法

增大主拱圈截面加固圬工拱桥的技术，是重点针对主拱圈出现的病害而提出来的，它能够有效地预防由于主拱圈开裂或拱轴线变形而导致的整座桥梁承载能力不足的情况。这种防治措施，主要是在已有的主拱圈拱腹及两侧增设一薄层钢筋混凝土板拱加固层，或者是在已有的主拱圈拱腹处增设一层钢筋混凝土板拱形成复合结构的主拱圈。加固后的主拱圈，通过由新、旧材料浇筑成型的复合主拱圈的共同作用、协调变形来承受拱桥后期荷载，最后达到增大主拱圈承载能力、强度以及刚度的目的。

3.2 扩大基础加固法

扩大基础加固法是处理圬工拱桥施工质量通病的一项有效措施。它主要是增大待加固旧桥基础的承压面积的技术，使得桥梁的基础得以加固。这种方法有一定的针对性，对于一些基础埋置太浅或基础自身承载力不够的混凝土及圬工实体基础的防治更为有效。现今，主要通过设置承拉锚杆，将新旧基础粘结在一起进而形成一个受力整体。