我国拱桥加固实例
2010-10-25
1、加固采用桥梁技术标准
（1）设计汽车荷载等级：公路—Ⅱ级，人群3.0kN/㎡，桥面组成：净-9m+2×1.0m（人行道）。
2、加固依据及资料
交通部部标准《公路工程技术标准》（JTJB01—2003）。交通部部标准《公路桥涵设计规范》（1989年合订本），交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》（JTJ041—2000），交通部部标准《公路质量检验评定标准》（JTJ071—98），交通部部标准《公路养护技术规范）JTJ0173—96），公路桥涵设计手册：《拱桥》（上、下册）（1991年版）。仁义桥原设计文件（太原公路分局1971年）。
3、加固设计要点
（1）上部结构计算采用《桥梁博士》（平面杆系有限元程序）进行加固后成桥状态下活载、恒载、温度变化等作用力计算，以最不利荷载组合进行控制设计。
（2）下部结构按重力式墩台计算，计算荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定，对所有可能承受的荷载进行最不利组合。以最不利荷载组合控制设计。基础计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》，结合本桥实际情况按旧桥基础承载力提高系数予以考虑进行验算。
（3）桥面板计算按单向板和悬臂板计算，悬臂跳梁进行截面强度验算、抗剪计算和抗倾覆计算。
（4）相关参数：相对湿度70%，墩台不均匀沉降考虑10mm。桥面板与其他结构温差5℃。
4、加固方法
根据该桥现状、桥梁承载力提高及桥面加宽的要求，确定的加固方法为：
4.1主拱圈
主拱圈加固采用锚喷8cm厚30号混凝土加固主拱肋和主拱波，现浇钢筋混凝土加固拱角拱背的方法进行。首先凿除主拱肋表面1cm厚砂浆抹面层，凿毛、清洗干净，然后在主拱肋底面和侧面按照规定位置钻孔植筋，用环氧树脂固定牢固后，挂钢筋网，主拱波在内侧钻孔植筋，挂钢筋网，锚喷混凝土，加大拱肋及拱波截面进行加固。横隔板在底面钻孔植入U型筋，锚喷8cm厚30号混凝土，加强横向连接。拱角拱背先凿除砂浆抹面层。凿毛、清洗干净，在拱角拱背、拱座机2号排架根部钻孔植筋、绑扎钢筋网，现浇10cm厚钢筋混凝土进行加固。
4.2拱上建筑
拱上建筑加固采用锚喷6cm厚30号混凝土加固排架及腹拱圈；桥台前墙加固采用锚喷6cm厚30号混凝土。首先凿除主排架表面1cm厚砂浆抹面层，将排架四周及腹拱内侧凿毛，清洗干净，然后在排架四周及腹拱内侧照规定位置钻孔植筋，用环氧树脂固定牢固后，挂钢筋网后，最后锚喷混凝土。拱上建筑实腹段外侧用10#水泥砂浆抹面3cm厚进行处理。
4.3桥面
桥面加固采用：在原桥两侧现浇钢筋混凝土侧墙，对称加设预制钢筋混凝土挑梁，现浇钢筋混凝土行车道板及加设预制微弯板人行道的方法进行。钢筋混凝土挑梁预制好就位后。预留钢筋和桥面钢筋焊接，并和悬臂板钢筋绑扎。整体浇筑桥面钢纤维混凝土。挑梁安放时注意防止倾覆，挑梁高度应顺应桥面横坡处理。在挑梁上加盖人行道微弯板，人行道两侧加设栏杆，人行道微弯板用3cm厚10#水泥砂浆抹面。桥面在两次桥台附近设置30cm宽，25cm深的TST伸缩缝。桥面浇筑完成后在1#、2#墩顶位置处切割变形缝，深3cm，宽3mm，清洗干净后，用沥青灌缝。
4.4桥台及基础
桥台前墙加固采用锚喷6cm厚30号混凝土方法。将桥台前墒表面凿毛、植筋，挂钢筋网，清洗干净后，锚喷混凝土进行加固。桥台台帽加固采用锚喷8cm厚30号混凝土方法。将桥台台帽前表面凿毛、植筋，挂钢筋网，台帽钢筋网和主拱肋钢筋焊接，将混凝土表面清洗干净后，锚喷混凝土进行加固。
桥墩用10#砂浆抹面勾缝，桥墩墩帽加固采用在外侧挂钢筋网，锚喷8cm厚30号混凝土方法进行加固。
地基根据实际开挖地质资料及实际情况进行处理，墩台基础用20#片石混凝土进行防护
5、桥梁加固施工顺序
（1）对桥墩台以及基础进行处理。
（2）拆除旧桥人行道及栏杆部分。
（3）铲除桥面铺装、侧墙及拱上填料。以上拆除过程每一跨由跨中对称地向拱脚方向进行，各跨之间的拆除同步对称进行，使桥墩受力平衡，防止单向推力过大而引起倒塌。
（4）同时进行主拱圈、拱上建筑及桥台前墙的加固。
（5）现浇混凝土侧墙，填筑拱上砂砾填料，调整横坡，安装挑梁，现浇行车道悬臂板和桥面钢纤维混凝土。
（6）安装人行道、栏杆、伸缩缝，完成所有加固工程。
6、加固主要材料
6.1混凝土
拱肋、拱波、拱上建筑等采用30号锚喷混凝土，拱背、湿接缝等采用30号现浇混凝土，桥面采用30号钢纤维混凝土，悬臂梁、微弯板采用30号预制混凝土，栏杆采用25号预制混凝土，桥墩（台）采用30号现浇混凝土，基础采用20号现浇混凝土。
6.2钢筋
设计采用钢筋为Ⅰ级和Ⅱ级两种，除注明者外，钢筋直径d≥12mm的，采用符合GB-1499-98国家现行标准的带肋钢筋（即Ⅱ级钢筋）；当钢筋直径d＜12mm的，采用符合GB-13013-91国家现行标准的光圆钢筋（即Ⅰ级钢筋）。
6.3其他
（1）环氧树脂胶及环氧树脂砂浆，按照有关规范及产品说明要求，通过试验确定。
（2）本桥仅在桥台两端各设置一道TST型伸缩缝。
7.施工方法、要点及注意事项
（1）主拱圈（主拱肋、拱波、横系梁）采用外包钢筋网，并用锚喷混凝土加大截面，施工时严格按照锚喷工艺进行。
（2）拱上建筑（排架、腹拱圈）采用外包钢筋网，并用锚喷混凝土加大截面，施工时严格按照锚喷工艺进行。
（3）桥面和人行道的拓宽施工。①桥面采用钢纤维混凝土，1m³混凝土掺入针状钢纤维37.5kg；②悬臂挑梁安装就位和桥面钢筋焊接，保证稳定性，为了保证悬臂梁（板）的根部切实可靠，其浇筑施工应和桥面一次性整体浇筑；③拆除桥面，把拱上原白灰矿渣填料及侧墙全部铲除。用钢筋30号钢筋混凝土现浇侧墙，填筑透水性好的砂砾填料，调整桥面横坡为2%（横坡由拱上砂砾填料形成），再浇筑25cm厚桥面钢纤维混凝土；④伸缩缝采用TST橡胶伸缩体，聘任专业队伍施工，以确保工程质量；⑤桥头两侧砌筑挡墙，修建引道，把桥两面的路面衔接起来，根据清徐一古交公路的线形，全面规划，应有足够的长度，顺应相接，防止桥头出现跳车。
（4）下部结构及防护工程。下部结构施工及质量标准按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）、《公路工程质量检验评定标准》（JTF071—98）及有关规定进行。对于旧桥防护工程，检查其是否有裂缝、沉陷等，针对病害进行处理。
（5）对桥墩表面冲刷风化层清除，用10#水泥砂浆抹面勾缝处理。
（6）对锚喷混凝土部分原桥结构表面砂浆清除、凿毛，清洗干净后方可进行锚喷施工。在原桥结构上植筋时，首先在结构上钻孔，孔深8cm，孔径按照需要植入钢筋的直径确定，清孔后灌注环氧树脂胶，再将钢筋插入，等黏接牢固后，方可挂钢筋网。
（7）加强技术监督，检测工作，提高技术装备，制定严格的技术措施。
（8）重视技术措施档案资料工作，技术资料的搜集工作要及时进行，并与施工进度同步。技术资料齐全、科学、规范、认真。
（9）坚持贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，现场设立标语牌，危险区域设立警告牌，机电设备设立安全操作规程牌等，严禁一切不安全行为和违章作业。
（10）技术管理要做到措施提前到位，技术交底提前下达，质量监控跟踪到位，保证做到一次成活，一次成优，每道自动消化、自动协调，保证整体布置的贯通。
