双曲拱桥加大截面加固方法的探讨

徐景梅

摘 要：我国国民经济的平稳运行，使得我国交通事业得到了更多的发展机会，这也直接导致我国的私家车数量越来越多。庞大数量的私家车数量给我国交通的荷载量以及道路的承受力带来了很严峻的挑战。很多年久失修的路桥工程已经无法满足现代私家车的数量以及行驶压力。与此同时，修筑时间比较早的路桥在规格上也达不到现代道路施工的标准，存在着许多问题。例如，设计标准偏低或是宽度不够等，这些都直接导致了我国桥梁工程功能的发挥得不到有效保障。文章针对双曲拱桥加大截面加固方法进行了技术上的探讨，希望得出的结论可以给传统的路桥施工改造带来技术上的帮助。

关键词：双曲拱桥；加固改造；影响加载；承载能力

双曲路桥施工技术在我国早期路桥施工方法中具有非常重要的位置，是当时最为流行的一种桥梁施工结构，这种技术的发明对我国交通事业的发展起到了极大的推动作用。但是，大量实验数据表明，这种技术在使用过程中也存在一些问题，主要表现在桥梁结构的荷载量无法达到施工标准。越来越多的行车数量也给桥梁工程结构带来的压力越来越大，所以现在工程研究人员必须对这种施工技艺进行优化，增加双曲拱桥的承受压力功效。

1 双曲拱桥概述

近二十多年时间里，我国的公路建设事业伴随着改革开放力度的不断深入呈现出蓬勃态势，公路的服务水平、通行能力以及使用寿命都得到了极大的提高。尤其是进入十二五以后，国家更是进一步加大的基础设施建设投资力度，使得国内各地公路面貌焕然一新。但是，我国幅员辽阔、地理环境复杂多样，就整个公路网络进行分析，它在国民经济中的比例十分重要，但是其设施以及基础设备却存在着严重的不足，时至今日这些问题都没有得到根本的缓解。就拿当前我们常见到的公路进行分析，其中存在着数以万计的旧桥梁结构，这些桥梁结构因为当时施工条件、历史原因的影响，其本身存在着设计标准偏低、施工技术不成熟且受到多年的使用和缺乏保养影响，多数的桥梁都已经成为危桥。双曲拱桥作为上个世纪五六十年代最为常见的桥梁结构，在当时国民经济条件下曾经发出了重大的作用和优势，直至现在仍然有着许多双曲拱桥结构在我国国道、省道以及高速公路上，但是由于结构的局限性和不断增加的交通流量、荷载压力，大部分的桥梁结构都已经无法满足交通荷载的要求，成为危桥结构，存在着极为严重的风险和质量问题。

2 案例分析

2.1 工程概况

某双曲拱桥上承空腹式钢筋混凝土双曲拱桥，净跨径100m，净矢高20m，矢跨比1/5，每侧7孔腹拱，共14孔腹拱，重力式U形桥台，扩大基础。桥宽12.00m，桥面布置为1.50m（左侧人行道）+9.00m（行车道）+1.50m（右侧人行道），桥臺两侧设置钢筋混凝土防撞护栏，桥面为沥青表面处置路面，设置简易伸缩缝和泄水孔。

2.2 主要病害及技术状况评定

2.2.1 主要病害

该桥在长期使用过程中，主拱肋、拱背及拱上立墙（柱）出现多处露筋、钢筋锈蚀，破损、蜂窝麻面、渗水泛碱等病害；腹拱圈纵、横向出现严重开裂，缝宽超限居多，尤其是桥面开裂引起渗水严重。桥台及基础完好，未见明显病害。

2.2.2 技术状况评定

根据《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）中桥梁技术状况评定方法和标准，按照重要部件最差的缺损状况评定方法。该桥总体技术状况等级评定为三类，处于“较差的状态”。

2.2.3 荷载试验评定

桥梁静载试验是测试桥梁结构在静力荷载作用下的内力和变形，是对桥梁承载能力最有效的评定方式，其加载位置和加载工况主要根据静载试验效率系数来确定，可采用0.80～1.05，当桥梁的调查、检算工作不充分时，尤其是缺乏桥梁计算资料时，其值应采用高限。本次试验荷载采用单后轴载重汽车，在加载过程中分成预加载和2级加载，两级卸零。加载方式为单次逐级递加到最大荷载，然后逐级卸到零级荷载。

3 加固方法措施

通过以上对路桥施工技艺上的探讨，可以发现当前的路桥施工技术在使用的过程中施工人员应将操作上的重点放置在加固措施上，主要的原因是路桥施工过程上的承重要求较高，如果达不到施工上的标准，就不能直接投入使用，所以工人开展施工上的步骤时，需要注意以下几点：

3.1 外包混凝土加大拱肋截面

开展加固施工上的步骤时，工作人员首先要注意的是先将混凝土进行处理，可以使用的方法是外加拱肋，将混凝土上的强度进行加强处理，让混凝土在投入到施工过程中去时可以保障结构上的稳定性。

工人在使用这种施工方法开展施工步骤时，主要会遇到了以下两种情况：

首先是拱肋与拱波在施工过程中没有出现稳定上的问题，但是桥梁在施工过程中依然会出现裂缝。出现裂缝的原因，主要是因为拱肋的强度没有达到相应的硬度标准，施工人员可以采取的措施是提高拱肋下方的横截面，在调整过程中让拱肋形成一个马蹄状的结构形态，这种结构形态不仅巩固了结构的稳定性，同时还能让结构保持完整的整体状态。

另外一种情况是拱肋在施工过程中出现了纵向上的裂缝问题，这些裂缝的出现不仅仅会影响拱肋的稳定，与此同时还会给整体路桥施工工程的质量带来相应的影响。导致这种裂缝出现的原因，是拱肋与拱波连接部位并没有按照相应的施工标准开展施工步骤，不科学的施工方法导致建筑整体的结构性不能承受桥梁自身所含有的重力，面对这种问题的出现，施工人员应该积极开展加固工作，并根据当前的结构实际情况，科学地制定出加固施工方法，在原有的施工部位以锚固钢筋的方法，对原有的拱肋主筋进行焊接处理，进而提升桥梁工程整体结构的稳定性。

3.2 加厚拱板

许多双拱结构的拱桥在修建过程中的质量可以得到双重保障，但是施工人员在对拱波结构进行处理时，往往会因为这部分结构的承受力不高，而导致施工的部位很容易出现纵向上的裂缝，此时，施工人员必须采用加后拱版的方法对拱肋强度进行增强处理，与此同时，也要让拱圈的整体结构得到稳定性上的保障，施工人员可以采用混凝土填平技术，将波谷进行压实处理，接着使用相应的施工方法对混凝土上的拱版进行浇筑处理。

结束语

通过以上对双曲拱桥的加大截面加固方法上的内容探析，可以发现现当代桥梁施工过程中已经取消了双曲拱桥上的修筑模式。施工人员主要采用的施工技术是在原有的双曲拱桥施工方法上，结合新型的施工方法，对桥梁薄弱的步骤进行加固处理。这样的话，不仅可以让原有的桥梁建筑继续发挥其使用功能，与此同时，还能增加旧桥的使用寿命。施工人员开展施工步骤时，应该着重进行桥梁施工结构中的主拱圈加固措施，只有桥梁中的主拱圈稳定性得到了保障，才能让桥梁的整体结构达到稳定性上的标准。

参考文献

[1]交通部科学研究院，等.公路双曲拱桥（上部构造设计计算）[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]顾安邦.桥梁工程（下册）[M].北京：人民交通出版社，2000.