文档介绍：石拱桥的维修加固方案
1 溪口桥概况
溪口桥位于延平区境内的316国道K211+922处,该桥由旧石拱桥和两侧新加宽桥组成。旧石拱桥净跨20m,,桥宽7m,,矢跨比1/4,,。桥台两侧为5号浆砌块石挡土墙,台后填筑当地的土石混合料,旧石拱桥于 1967年建成通车。两侧新加宽桥板拱为砼,于1999年12月建成通车。
旧拱桥经运营30多年后,在桥梁检测中发现下述病害:靠南平台起拱线处拱圈有多处微裂缝并伴有严重渗水现象;靠顺昌台处拱圈沿纵向有3条裂缝,缝宽在8~15mm;顺昌台台身也出现多条裂缝,其中一条裂缝贯穿整个台身并延伸至拱圈。经过观测,发现裂缝每年有所发展,2001年的检测记录比照1999年的检测记录,,缝宽也增大了 2~,行车道下沉2~,旧拱桥综合评定为危桥,急需采取技术措施进行加固或重建。
2 病害成因及加固方案的选定
经对溪口中桥病害的分析,认为裂缝产生的原因是多方面的,但其主要成因有4个:其一,旧拱桥建于60年代末,由于台后填土范围小,填土又很高,压实机械无法到位,小型机具又达不到压实效果,填土压实度不够,土压力较大。由于在高填土下,拱桥台身主要承受的荷载是填土自重和土压力,汽车活载效应较小,若填土压实不足,土体本身形不成自拱,台身势必形成较大的土压力,使桥台台身及基础产生推移,引起开裂。其二,旧拱桥基础采用打梅花型松木桩处理,由于地基承载力不足,产生了不均匀沉降。其三,拱圈、桥台砌筑工艺差,砌体砂浆不饱满,石料强度规格不符合设计要求,台身部分片石被压碎破裂。其四,国道上交通量日益增大,车辆超载也随着增加,重车荷载有增无减地继续作用,势必使拱圈在许多局部呈现单个或少数构件受力集中现象,全断面受力甚不均匀,也是造成病害的重要原因。
根据316国道交通流量大、又不能中断交通的特点,分别拟订了3个方案进行经济技术比较。方案一:在现桥的右侧建造一座新桥,但因造价高,且路线不顺畅,对行车不利而否定;方案二:拆除现有旧拱桥,利用原桥台,改建成梁桥。但由于不能中断交通须先建通车便桥,再拆老桥,这就增加新建便桥费用,造价大、工期长;而且此方案其台后土压力仍然对桥台产生作用,且对两侧加宽桥也会造成影响,因此也不可行;方案三:即对现有拱桥实施衬砌加固方案,即在现有的石拱桥下加固一个钢筋混凝土的套拱,河底做成仰拱形式。其理由及优点为:(1)该桥桥下为山区溪流,不通航,汇水面积不大,溪流纵坡大,排水迅速,经向当地群众了解,套拱后也不影响其排水;(2)可以不中断交通,在桥下施工,现场施工管理也简单;(3)造价低。
3 加固改造设计方案要领
(1) 裂缝注浆封闭:由于该桥拱圈多处开裂,部分裂缝已贯穿整个台身,为防止裂缝进一步发展,先采用高压灌浆法对缝隙进行封闭补强,然后再进行下一步加固。
(2)拱圈衬砌加固:该桥从病害成因及现状分析,若只采用高压灌浆进行加固,考虑到桥梁台身及拱圈开裂严重,地基承载力不足,灌浆后桥台及拱圈仍无法达到设计强度,还将存在较大隐患,所以采用内壁现浇钢筋混凝土拱圈的永久性加固方案。即在原石拱圈腹内布锚杆,使石拱圈与钢筋混凝土拱圈构成复合式拱