增大截面法在石拱桥加固工程中的应用

2018-03-25耿汶肼

城市建设理论研究（电子版） 2018年24期

关键词：植筋牛腿拱圈

耿汶肼

重庆科技学院重庆 401331

正文：

1.桥梁概况

该石拱桥全长65.00m桥梁与河道桥梁与河道水流中心线正交，平面上处于直线段上。

主拱圈净跨径7.94m，净失高1.47m，跨径布置为6×7.94m，主拱圈厚0.50m。腹拱圈净跨径1.25m，净失高0.35m，腹拱圈厚0.37m。下部结构为重力式圬工桥台、桥墩为圬工砌体，经现场踏勘桥台及桥墩基础均应为扩大基础；桥面采用水泥路面，护栏采用条石护栏，高0.66m，宽0.3m；勘察期间水位615.97m，正常蓄水位617.50m。

2.桥梁病害

该桥主要病害如下：

（1）无人行道，桥面栏杆不满足现行规范要求，桥面铺装局部破损，桥台处有杂草滋生。

（2）主拱圈局部空洞；主拱圈砌缝开裂。

（3）桥台侧墙与路基结合部分部分垮塌；桥墩部分砌缝开裂。

3 处治措施

由于处治按公路-Ⅱ级，两侧各增加1m人行道，人群3.0kN/m2荷载进行设计，因此主拱圈承载力无法满足该荷载要求。主要处治措施如下：

①主拱圈采用增大截面法进行加固，加固层厚度25cm。

②拆除部分帽石新增人行道挑梁并设置人行道。

③破除现有桥面铺装，设置30cm厚车行道板并铺设沥青。

④封闭目前发现的空洞裂缝。

⑤修复桥台处发现的局部垮塌处。

4 拱圈增大截面法施工工艺

1、搭设施工平台

由于水位较高，不适宜搭设满堂支架施工，所以在进行拱圈加固时先利用型钢搭设施工平台。

在每墩安装五个牛腿以便于架设型钢，每跨两墩之间布设2根横桥向30a型钢、7根顺桥向40a型钢。将2根30a型钢按横桥向方向置于牛腿上，用压板及螺栓进行固定。将7根40a型钢同样通过压板及螺栓固定于30a型钢之上。

施工流程：安装牛腿→搭设型钢→搭设施工通道→搭设支架→支架预压

安装牛腿之前对桥墩与牛腿贴合处进行表面处理，将界面打磨平整光滑；在牛腿底座涂抹粘钢胶，使其与桥墩表面充分接触，再进行锚固。

由于后期现浇混凝土的重量会施加到施工平台上，故平台搭设完成后应进行预压：采用预压水袋进行预压加载，预压荷载为平台承受的混凝土结构恒载、模板重量及脚手架重量之和的1.2倍，以消除支架的非弹性变形，按预压单元进行3级加载，预压加载值按60%、80%、100%。当纵向加载时，宜从砼结构跨中开始向支点处进行对称布置；当横向加载时，应从砼结构中心向两侧进行对称布置。每级加载完成后，停止下级加载，间隔1h对支架沉降量进行监测，当支架监测点1h沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载。全部加载完成后各监测点最初2h的沉降量平均值小于5mm时，进行支架荷载预压一次性卸载；完善支架预压报告。

在施工平台预压结束后，可在其上搭设脚手架进行施工。

2、主拱圈增大截面

在原主拱圈拱腹上植筋后铺设钢筋，现浇混凝土进行加固，需采取必要措施保证拱顶混凝土浇筑密实。在进行拱圈新增混凝土之前应对拱圈原有的灰缝和空洞进行修补。

（1）施工流程：

原拱圈表面处理→钻孔、植筋→钢筋布设、焊接→立模、浇注混凝土→养生、拆模

（2）操作要点：

1）为保证新旧混凝土之间结合良好，应对原拱圈砌体表面处理：清除破碎部位砌体；凿除界面应去除疏松的表面层；表面凿毛；用钢刷刷去浮尘后用高压水冲洗干净；

2）钻孔、植筋：采用凿眼机凿眼，黏结锚固筋，埋设前冲洗掉钻孔中的石屑浮尘，待干燥后用胶黏剂埋设牢固。在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求，植筋后抽检率不得小于植筋数量的3%。

3）锚筋钢筋抗拔力计算值为66.3kN。

4）拱圈支模和现浇混凝土：

①新增拱圈钢筋全部焊接绑扎后支模，模板分三次安装（分别为拱脚至L/8，L/8至3/8L，3/8；L至拱顶），侧模应预设混凝土浇注口及振捣口。

②支模时应先定位拱架位置，安放拱架并固定，放置模板，调整模板标高，最后调整拱架位置。