摘要：本
加固项目为石拱桥的维修
加固，希望能给从事桥梁加固检测设计施工监理的的朋友带来一点参考。
南平市地处山岭重丘地区，溪河密布，当地石料丰富，很早以前就建有大量的石拱桥。因此在建造公路时，特别是一些县乡公路的建设中，大多采用民办公助的形式，当地群众又有建造石拱桥的丰富经验，可以就地取材，节约造价。石拱桥的施工工艺简单，承载能力大，在钢筋缺少，机械设备缺乏的年代，石拱桥就不乏为一种良好的桥梁形式，因此在本市现有的公路桥梁中，石拱桥占有相当的比重。随着交通量的增加，特别是大吨位车辆的增加，原来修建的一些标准低、或者是利用一些原来的民间桥梁，而后改作为公路桥的石拱桥，在近几年的桥梁调查中，出现了一些问题。因此采用技术上可行、经济上合理的改造技术对一些四类桥梁和危险桥梁进行维修加固，以达到提高其承载能力的目的，是十分必要的。
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，全长32.80m，桥宽7m，桥高8.9m，矢跨比1/4，拱圈采用7.5号砂浆砌筑粗料石，厚度85cm。桥台采用5号砂浆浆砌块石。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。溪口桥如图1所示。
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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，其裂缝延长发展了2.3m，缝宽也增大了2～3mm。拱顶渗水严重，行车道下沉2～5cm。两侧新加宽桥没有发现病害，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。
加固后的溪口桥见图2所示。
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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圈，通过复合式拱圈增强砖石的抗弯拉应力和整体刚度。本着造价经济、满足承载要求以及衬砌后拱桥过水断面积仍能满足泄洪要求的原则，钢筋混凝土拱圈厚度采用40cm厚进行设计。
（3） 河床仰拱衬砌：除对拱圈、台身进行套拱衬砌加固外，河床特别做成仰拱形式衬砌加固，其作用是：①仰拱可以使桥梁整体的承载力得到提高；②仰拱可以减少桥梁的周围位移；③仰拱可以克服桥台基础承载力不足；④仰拱可以使偏心受压向轴心受压转变；⑤仰拱可以改善桥梁整体受力。
4 施工技术要点 4.1 裂缝处理
对原桥的拱圈及桥台前墙裂缝进行钻孔压浆处理，增加原石拱桥的整体强度。沿台身及拱圈裂缝，每隔100cm钻压浆孔，拱圈钻孔深均为60cm，桥台前墙钻孔深度根据墙厚而定。压浆前先将裂缝凿成V形槽，在槽面上涂一层1.5cm的环氧树脂，再抹水泥砂浆封堵，待砂浆形成强度结硬后，用灰水比1:0.5、压力为0.6~0.8MPa的水泥浆在压浆孔处进行压浆，压浆管的长度贯穿整个构造物，压浆时邻孔为排气孔，在排气孔冒出同浓度浆液后即对压浆孔和排气孔进行堵塞。压浆时应采用自下而上的顺序施工，同时压浆时还需考虑到台腔渗浆。
4.2 套拱施工
（1） 在旧拱圈内进行C25钢筋砼拱下套拱加固，原拱圈与套拱之间用φ20锚固钢筋联结，拱圈上锚杆长75cm，嵌入拱圈40cm，桥台前墙上锚杆长85cm，嵌入墙体50cm，均采用梅花型布设，并用1:1水泥浆加膨胀剂灌注，锚杆应与套拱钢筋网焊接成整体。
（2） 在仰拱底下铺50cm厚砂砾层，分层填筑夯实后，即绑扎仰拱的钢筋骨架，浇注混凝土。
（3） 现浇两侧台身。浇注前锚杆还应与衬砌钢筋网焊接，台身钢筋应与仰拱钢筋骨架焊接在一起，混凝土浇注时，应加强震捣。
（4） 浇注拱圈混凝土。由于拱圈混凝土厚度只有40cm，绑扎钢筋、填料及震捣较困难，因此采用泵送混凝土分段浇注（每2m为一段），混凝土应从两侧拱脚向拱顶延伸，并及时震捣夯实。浇注完毕后喷水养生，强度达到设计标号的80%以上时方可拆除模板。
5 结语 采用钢筋混凝土套拱对石拱桥进行加固，具有省时、省钱、工艺简单、不中断交通等诸多优点，恢复了原来的设计标准，使危桥得到改善。通过3年多的运营，经详细检测，技术状况良好，未发现任何不良变化，达到了预期效果.
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