石拱桥加固设计及施工简介

石拱桥加固设计及施工简介

摘要：通过实例，介绍了钢筋混凝土套拱加固技术加固石拱桥的方法。这种方法具有显著的技术、经济和社会效益，对石拱桥的加固具有积极的推广意义。

关键词：套拱加固石拱桥

Abstract: through an example, the paper presents the concrete arch bridge reinforcement of strengthening technology of the method. This method has the remarkable technical, economic and social benefits, the reinforcement of the stone bridge has positive significance for popularization.

Keywords: set of arch bridge reinforcement

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

滁州市地处江淮分水岭，盛产石料，且石拱桥具有施工简易、取材方便、经济耐久等特点，因此在以往钢筋缺少、机械设备缺乏的年代，修建公路时，特别是一些县乡公路的建设中，建造了大量的石拱桥。

自2002年起，滁州市利用国债资金对县乡公路进行改造，原有石拱桥由于建设年代较久，设计荷载等级较低，已不能适应现有交通发展的要求。对这些旧桥如要全部推倒重建，则既不科学，更不现实。因此，采用技术上可行、经济上合理的改造技术对这些桥梁进行维修加固，以达到提高其承载能力的目的，是十分必要的。现以某县道上一石拱桥为例，介绍采用套拱加固技术加固石拱桥的方法。

1、工程概况

原桥为1孔净跨10米石拱桥，桥面全宽8.5m，矢跨比为1/5，拱圈厚0.4m。该桥建成于1974年，设计荷载为：汽车—10级，履带—50。该县道改造时桥梁设计荷载等级为：汽车—20级、挂车—100，现有拱圈厚度不足，需进行加固处理。

2、加固方案选定

采用保留原桥不拆，在原拱圈下套建一座拱圈的加固方案。其理由为：

（1）桥梁宽度能够满足道路改造后的路基宽度要求；（2）桥位处地质状况良好：该桥在设计前在桥位处进行了地质勘察，勘探深度内地基土分为3层：强风化玄武岩（层厚1.9~2.1米，）、中风化玄武岩（层厚4.4~5.1米）、微风化玄武岩，后2层地基土容许承载力分别为1000MPa、2200MPa，地质条件好；（3）桥下水面宽2米、水深0.3米左右，无泄洪要求，且施工方便；（4）可以不中断交通；（5）造价较低。

新老拱圈应联成一体共同受力。新建套拱各部位的尺寸及材料为：基础、台身均采用C25水泥混凝土浇筑，基础、台身分别宽50cm、40cm；拱圈采用C30水泥混凝土浇筑，厚度为58cm。为了使新老桥台及拱圈能联成一体，新老桥台及拱圈间应设置锚固钢筋。加固方案详见图1。

3、施工工艺及过程

（1）桥台基础部分施工

在基岩上开挖50cm宽作为套拱的基础，深度与原桥基础相一致。每个桥台的基础必须分两次开挖，以防止开挖过长引起桥台基础位移，基坑验收合格后应及时浇筑C25混凝土至基础顶面。

（2）现浇混凝土台身

现浇混凝土台身施工流程为：

桥台浇筑前，先在老桥台上钻好锚固钢筋的预留孔（孔径为35mm、孔深25cm，预留孔设置为50cm×50cm梅花形）→用水把原桥台身、拱圈冲洗干净，对墙身和拱圈的裂缝进行灌（压）浆处理→安装砂浆锚杆（锚杆为单根长60cm的Ф16螺纹钢筋，砂浆为M12.5，锚固深度为25cm）→布设构造钢筋→立模→浇筑C25混凝土→混凝土养生。

（3）现浇混凝土拱圈

现浇混凝土拱圈关键要处理好新老拱圈之间的间隙问题，对此桥采取在老桥面上开洞的方法进行混凝土拱圈浇筑。

a、在原石拱圈拱腹上布锚杆（单根长78cm，锚固方法同桥台），使原石拱圈与钢筋混凝土拱圈构成复合式拱圈，套拱采用板式截面，厚58cm；受拉受压区主筋为Ф22螺纹钢筋，间距20cm；锚杆与双层主筋焊接，分布筋采用φ8钢筋，间距20cm。

b、放样并安装新拱圈模板支架。

c、全桥分两次进行混凝土拱圈浇筑。每次半幅，两个半幅拱圈之间用Ф22螺纹钢筋连接，钢筋长100cm，间距为50cm。

d、在现浇半幅拱圈的中间，人工从老桥面拱顶处向下开挖一个尺寸为20cm×20cm的方洞（不能过大，否则会对老拱圈受力带来不利影响），洞的深度应贯穿老拱圈。

e、方洞开挖后，必须及时在拱盔上立点支承四周的拱圈石，以防拱圈石不稳定掉下。

f、将搅拌好的水泥混凝土通过方洞，用导管输送到拱圈浇筑处，人工在桥下用插入式振捣器捣实，从拱脚对称浇筑，浇筑至离拱顶80cm左右时，将拱顶处边模安装好，要求密封牢实，以防漏浆。

g、用干硬性混凝土输入封顶，并用振捣器通过方洞插入进行捣实，反复进行直至混凝土封口。4、结语

该桥加固后，承载能力达到了汽车—20级、挂车—100级的荷载等级标准，不仅节省了工程造价，而且施工过程中不中断交通。实践证明，利用钢筋混凝土套拱加固技术加固石拱桥的方法具有显著的技术、经济和社会效益，对石拱桥的加固具有积极的推广意义。

参考文献：

[1] 公路桥梁加固设计规范（JTG/T J22—2008）.

[2] 公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23—2008）.

[3] 蒙云，卢波编著.桥梁加固与改造. 北京：人民交通出版社，2004.

[4] 向中富，邹毅松，杨寿忠主编. 新编桥梁施工工程师手册. 北京：人民交通出版社，2011.