任富強

（臨夏公路管理局雙城公路管理段 甘肅省臨夏回族自治州 731800）

淺談雙曲拱橋拱肋加固施工技術

任富強

（臨夏公路管理局雙城公路管理段 甘肅省臨夏回族自治州 731800）

本文以湟水河雙曲拱橋拱肋加固為工程實例，簡要介紹了湟水河橋病害產生的原因和對該橋加固前的試驗檢測結論，重點論述拱肋鋼箱梁加固方法在該橋拱肋加固施工中的應用。根據加固后該橋的動、靜載試驗測試結果及運營情況，證明加固效果良好。

雙曲拱橋；加固；施工

引言

雙曲拱橋是具有中華民族特色的一種橋型，它由于結構新穎，造型美觀，工藝簡單，施工速度快，造價低廉等優(yōu)點，在20世紀60年代在我國橋梁建設中得到了廣泛應用，但現階段仍在服役的許多雙曲拱橋已經出現了許多病害和承載力不足等問題，而拱肋是拱橋的主要受力結構。因此雙曲拱橋拱肋的加固具有較高的社會效益和經濟效益。

1 橋梁概況

我單位管養(yǎng)的G309線湟水河雙曲拱橋位于臨夏回族自治州永靖縣，該橋始建于1968年，全長214.24m，結構為上承式鋼筋混凝土空腹式等截面懸鏈線雙曲拱橋，跨徑布置為4m×45m，橋面寬度：凈5.5m+2m×0.45m，無縱坡，橫坡為1.5%；主拱圈斷面尺寸為30cm×45cm，拱軸系數為4.324，矢跨比為1/8，全拱斷面系四肋三波；腹拱系鋼筋混凝土圓弧拱，矢跨比為1/2；橋面板為現澆鋼筋混凝土；下部結構采用空腹式U型橋臺，明挖擴大基礎，橋墩為園端形實體墩，沉井基礎；本橋原設計荷載：汽-13級，拖-60。湟水河橋全景圖如圖1。

2 橋梁病害產生的原因及試驗檢測

2.1 橋梁病害產生的原因

（1）結構本身：雙曲拱橋整體性不好，不利于橫向內力和變形的傳遞。

（2）施工時的問題：由于施工條件所限，采用將拱肋分三段預制安裝的無支架施工方法，在拱肋預制時，預拱度預留不準確。

（3）后期運營：該橋設計荷載較低，不能滿足當前的交通需求，長期的超載運營，使得主拱變形嚴重。

圖1 湟水河橋全景圖

2.2 試驗檢測

根據《湟水河雙曲拱橋測試鑒定報告》的試驗結果：該橋橋面破損嚴重，腹拱開裂；靜載試驗表明橫向聯系薄弱；動載試驗測得實測沖擊系數大于理論值，實測基頻與理論基頻之比為0.872，根據相關規(guī)范規(guī)定，該橋處于危險的運營狀態(tài)。

3 拱肋加固施工工藝和主要施工要點

3.1 施工工藝

掛籃組裝→被粘貼混凝土表面及鋼板表面處理→焊接鋼構件成H型→錨固→焊接形成底部鋼箱→注膠→固定加壓→固化→質量檢查→防腐粉刷。

3.2 主要施工要點

主肋肋底沿縱向粘貼H型鋼構件，H型鋼構件由兩塊寬225mm的鋼板和一塊寬300mm的鋼板焊接而成，安裝完H型鋼構件用320mm的鋼板封口是底部形成封閉的鋼箱結構，鋼板均采用Q235A型鋼板，鋼板厚度為6mm。粘貼在肋底的鋼板沿橋縱向采用膨脹螺栓進行錨固，腹板兩側鋼板采用雙頭螺栓進行錨固。

3.2.1 掛籃組裝

掛籃組裝嚴格按設計和施工方案的要求施工。掛籃允許最大變形為20mm，施工、行走時的抗傾覆安全系數不得小于2。掛籃組裝后，應全面檢查安裝質量，并應按設計荷載做載重試驗，以消除非彈性變形。

3.2.2 表面處理

（1）鋼板表面打磨除銹至露出金屬光澤，打磨紋路應與鋼板受力方向垂直，再做除糙處理，然后用酒精或丙酮棉紗清洗鋼板表面除油，并保持干燥。在鋼板上鉆灌漿孔、排氣孔和錨固孔，鋼板鉆錨固孔從鋼板中間開始。鋼板注膠孔根據具體尺寸，灌注膠類型等進行布置。

（2）打磨混凝土表面除去表面分化層，直至完全露出新鮮面，對于破損嚴重的部位應對其進行修補，然后找平沖洗烘干。梁體在鉆孔前應探明鋼筋位置，并做標記，當鉆孔與鋼筋位置沖突時，適當調整孔位，并按調整孔位安裝鋼筋。鉆孔應清理干凈，保持干燥，不得有油污。

3.3 粘貼鋼板

（1）膠黏劑質量應滿足《公路橋梁加固設計規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）第四章規(guī)定，并按照產品供應商提供的工藝要求配制膠黏劑。

（2）用密封膠密封鋼板邊緣及錨固螺栓，在灌膠孔和出氣孔上安裝灌膠嘴并用密封膠粘結，并通氣進行試漏試驗。如有漏氣現象，應對漏氣處進行修補密封。

（3）試漏試驗成功后，以不小于0.1MPa的壓力壓入膠黏劑，當出氣孔有膠液流出時，彎折塑料管，用鋼絲扎牢，等待下一出氣孔膠液流出；如鋼板過長，下一出口很久沒有膠液流出，可將灌注口密封后，在下一出氣口繼續(xù)灌注，當所有出氣孔出現膠液后停止加壓，并用縫邊膠封堵，再以較低壓力維持10min以上。

3.4 鋼板焊接要求

（1）施焊前應對所焊鋼板進行檢查，焊件是否平整，焊接是否密合，檢查各類焊接設備是否良好，焊接材料是否符合工藝要求。焊劑和焊條在使用前均應烘干，焊劑中的贓物和焊絲上的油漆均應清除。

（2）施焊采用手工焊。焊條直徑不應大于4mm，每焊道的焊角尺寸不應大于4mm，前一焊道溫度冷卻至100°以后，方可施焊下一道。

（3）所有焊縫均采用45°破口焊縫。

（4）鋼板防腐

先將裸露在外面的鋼板表面除銹，再用丙酮或酒精除去油污，然后在鋼板表面涂刷底漆一遍，面漆一遍。

4 加固后靜、動載試驗測試結果

（1）在靜力試驗荷載作用下，橋梁結構的最大豎向位移未超過《公路鋼筋混凝土及預應力鋼筋混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD62-2004）的限制規(guī)定，各測點實測值和理論值變化規(guī)律一致，且實測值小于理論計算值；

（2）在靜力試驗荷載作用下，橋梁結構各個控制截面上各個測點的應力測試值無異常情況，最大拉應力和最大壓應力沒有超過相關規(guī)范的規(guī)定值；

（3）動載試驗數據中橋梁的沖擊系數、自振頻率等各項測試值均在相關規(guī)范規(guī)定的范圍內，阻尼比、最大動位移也在正常值范圍之內。

5 結語

通過對湟水河橋的加固，提高了結構物的承載力和剛度，改善了原結構物的鋼筋及混凝土的受力狀態(tài)，能夠限制裂縫的進一步發(fā)展，保證了上部構造主要承重構件的整體穩(wěn)定性和耐久性，改善了橋面的行車舒適性，后期運營狀態(tài)良好。

[1]張濤，李紀元，邱煥萊.粘貼鋼板在橋梁加固中的應用[J].交通標準化，2007（06）.

U445.72

A

1004-7344（2016）17-0135-02

2016-5-26

任富強（1982-），男，本科，畢業(yè)于蘭州交通大學，主要從事公路養(yǎng)護工作。