石砌旧拱桥加固施工方法

【摘 要】新扩改建施工便道、便桥几乎是每个项目前期准备工作的必要组成部分,其对石砌旧拱桥的处理方案多种多样,并以新建和加固方式为主,而加固均采用传统的施工方法,即在拱墙部位全断面浇筑钢筋混凝土或是钢架混凝土,此施工方法工程量大,且需要进行水下圬工施工,工期相对较长.在新建向莆铁路青云山隧道四号斜井进场公路的两个石砌旧拱桥,有效运用了拱桥柔性加固处理的原理,采用了拱腹锚固粘贴钢板的方式进行了加固,工期短、成本低,取得了良好的经济效益和社会效益.

【关 键 词】石砌拱桥；加固；锚固；粘贴

1工程概况

根据青云山隧道乾顶斜井实施性施工组织要求,进场便道从222县道进入乡村公路,在该段乡村公路有两座桥梁,分别位于广宫村和乾顶村境内,结构型式分别为三跨石拱桥和两跨石拱桥,且均修建于2000年以后.广宫村境内的三跨石拱桥为莆田市涵江区交通局组织施工修建,乾顶村境内两跨石拱桥为乡级政府组织施工修建,前者是经过专业人员负责设计及施工,后者为当地村民自发组织施工完成.乾顶村两跨石砌拱桥侧视图如图1所示,广宫村三跨拱桥侧视图如图2所示.

图1两跨石砌拱桥侧视图

图2三跨石砌拱桥侧视图

2施工方法及工艺流程

2.1加固方案的确定

根据石拱桥的结构型式及今后的重载车辆行驶情况,按照经济合理、施工便捷的原则对桥梁实施加固,采用粘贴钢板法进行,该方法在加固过程中不影响桥梁的正常行车,加固完成一周以后即可达到预期加固承载力要求.

2.2加固方案

针对两座拱桥的长度及桥宽,结合现场实际施工便捷要求,对两座拱桥均采用粘贴钢板法进行,每跨均作三肋钢板,钢板宽度为63cm,肋间净间距为50cm,粘贴范围为整个拱腹,并延伸至起拱线以下50cm.钢板采用膨胀螺栓锚固、环氧砂浆粘贴.乾顶村境内的两跨石拱桥的主拱两侧均设有副拱,对该副拱采用钢筋混凝土无铰拱加固方法进行.在副拱底部（即主拱顶缘）浇筑C30钢筋混凝土,厚度为30cm,主筋采用Φ22钢筋,间距20cm,钢筋上端锚固至原砌石当中,其锚固长度不小于20cm,钢筋混凝土下端与砌石之间采用两层油毯隔离,其处理措施结构示意图如图3所示,拱腹加固施工示意图如图4所示：

图3副拱钢筋混凝土无铰拱加固处理结构示意图

拱腹粘贴钢板展开图钢板构造图（一）钢板构造图（二）

图4主拱拱腹加固施工示意图

2.2加固施工材料

粘贴用钢板采用A3钢材,钢板厚度6mm,尺寸为63cm×80cm,厂家提前切割,并钻孔.锚固用膨胀螺栓采用Φ16,钢板钻孔直径18mm.钢板与拱腹砌体面采用环氧砂浆粘合,环氧砂浆配合比为（质量比）：环氧树脂（6101-E44,环氧值：0.41～0.47）：固化剂（T-31胺类）：稀释剂（无水丙酮）：水泥：石英砂：100：20：15：100：150

副拱采用钢筋混凝土无铰拱进行加固,布上层钢筋,主筋采用Φ22螺纹,横向采用Φ14钢筋连接,主筋上端采用砂浆锚固的方法锚至浆砌石中,下端为无铰处理,采用两层油毡与浆砌石隔离.

2.3施工工艺流程

根据石砌拱桥加固方案,结合现场实际情况,采用在河床上搭设脚手架进行施工,两侧设置防护栏杆,所有使用的砂浆和环氧树脂砂浆均采用现场人工拌和,并随拌随用,其工艺流程如图5所示.

3安全保障措施

拱桥加固是一项水上作业项目,根据现有河床水位看,水深在50cm至150cm之间,施工采用搭设钢管脚手架进行,上铺木板作为作业平台,作业人员全部系好安全绳的另一端系在拱桥上部栏杆上.施工现场配备现安全员进行全程值班监督,避免安全事故的发生.

4加固效果

两座石砌拱桥通过拱腹锚固粘贴钢板加固,取得了良好的效果,在加固完成并正常运行一年以后,原有拱桥裂缝未发现有发展趋势,且无新裂缝出现,可以满足施工过程中各种大型材料运输车的正常通过.