尹 萍

（洞口縣公路管理局，湖南 邵陽 422300）

在實(shí)際的橋梁工程建設(shè)過程中，拱橋是過去最常用的一種橋型，跨越能力強(qiáng)，且成本低廉。其中，雙曲拱橋?yàn)榫哂写硇缘闹匾愋?，因其能最大限度發(fā)揮預(yù)制裝配所具有的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，能大量節(jié)省材料，所以一經(jīng)推出就得到廣泛運(yùn)用。但這種橋梁多數(shù)設(shè)計(jì)荷載相對(duì)較低，受到車輛荷載作用后，將產(chǎn)生很多病害，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)實(shí)際承載力無法滿足要求，甚至威脅到橋梁的運(yùn)營(yíng)安全，因此必須根據(jù)橋梁實(shí)際情況制定有效的維修加固技術(shù)。

1 工程概況

黃橋大橋的加固改造工程，橋梁為雙曲拱橋，跨徑組合為25 m+39 m+39 m+39 m+39 m+25 m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主拱圈采用拱波與拱肋兩部分組成，其中，拱肋的寬度為38.5 cm，保持1.23 m的凈間距，在拱肋間還設(shè)有若干橫系梁。橋梁的主拱圈是一條懸鏈線，拱圈上設(shè)置腹拱，即圓弧形拱，厚度為20 cm。本橋梁拱圈底部存在脫空的現(xiàn)象，導(dǎo)致局部產(chǎn)生裂縫并滲水，且拱波之間的連接不緊密，存在很大的裂紋和間隙，使整體性變差，亟須進(jìn)行加固處理。

2 拱橋上部結(jié)構(gòu)加固計(jì)算

為制定有效加固措施，同時(shí)滿足規(guī)范與使用基本要求，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果為依據(jù)，借助Midas Civil構(gòu)建分析模型，利用模型對(duì)加固之前和之后的受力情況進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，并分析主拱圈上所有截面存在的作用效應(yīng)，確定設(shè)計(jì)抗力，在綜合考慮所有荷載的情況下，根據(jù)規(guī)范的要求實(shí)施分析計(jì)算[1]。

對(duì)全橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，共設(shè)301個(gè)節(jié)點(diǎn)與330個(gè)單元。通過計(jì)算，基于基本組合時(shí)，多數(shù)截面上的抗力比效應(yīng)值小，無法滿足承載力規(guī)范要求；經(jīng)加固處理后，拱圈上所有截面的實(shí)際抗力比效應(yīng)值大，說明加固處理有效。

對(duì)引橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，得出各控制截面實(shí)際荷載效應(yīng)值比抗力值小，計(jì)算偏心距也都比容許值小。可見，引橋處主拱圈實(shí)際承載力能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在日后施工中不需要進(jìn)行專門的加固處理。

3 拱橋上部結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)和施工

3.1 結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

考慮到橋梁加固時(shí)需要對(duì)交通進(jìn)行適當(dāng)管制，故加固設(shè)計(jì)需要將保證結(jié)構(gòu)承載力，對(duì)結(jié)構(gòu)上局部損傷進(jìn)行修復(fù)，并縮短工期和盡早恢復(fù)等作為基本原則。

（1） 由于本橋梁主橋結(jié)構(gòu)實(shí)際承載力無法達(dá)到要求，所以設(shè)計(jì)決定通過對(duì)拱肋截面的增大來保證承載力。

（2） 對(duì)于拱波之間相連不夠緊密，存在很大間隙的問題，設(shè)計(jì)采用填充的方法處理，保證連接的緊密性。

（3） 針對(duì)拱圈底部存在脫空，導(dǎo)致局部滲水的問題，設(shè)計(jì)采用具有較高強(qiáng)度的砂漿進(jìn)行抹面處理[2]。

3.2 結(jié)構(gòu)加固施工

（1） 對(duì)拱肋的截面進(jìn)行適當(dāng)增大，使橫向聯(lián)系得以加寬與加厚。

該方法是最傳統(tǒng)也是最常用的加固方式，對(duì)拱肋和橫向聯(lián)系部位的截面進(jìn)行增大，同時(shí)增加經(jīng)計(jì)算確定的鋼筋，實(shí)現(xiàn)和原結(jié)構(gòu)之間的協(xié)同受力，能有效提高主拱圈整體剛度與強(qiáng)度，確保主拱圈實(shí)際承載力達(dá)到預(yù)期使用要求。

其施工工藝流程為：施工測(cè)量和放線；對(duì)原結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行鑿毛處理和清洗；然后進(jìn)行植筋成孔；對(duì)鋼筋進(jìn)行連接與綁扎；再支設(shè)模板；最后進(jìn)行混凝土的澆筑。

（2） 對(duì)腹拱與主拱的拼接縫實(shí)施填充。

①抹壓填充開始前，對(duì)拼接縫做全面清理，確保拼接縫保持潔凈與暢通。

②對(duì)于拱腳處和腹拱圈處的拼接縫，應(yīng)使用復(fù)合砂漿予以填充，砂漿的強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到M40以上，在抹壓填充時(shí)，厚度按5 cm嚴(yán)格控制，并分成多次實(shí)施，以保證填充的緊密性。

③對(duì)于拱波預(yù)制件部位的拼接縫，應(yīng)使用環(huán)氧封縫材料予以填充，對(duì)封縫膠進(jìn)行配制好后將其裝到膠槍中，然后利用槍嘴為接縫持續(xù)注膠，并對(duì)注入的接縫膠予以適當(dāng)擠壓。期間可分成多次來抹壓，以達(dá)到良好的填充效果[3]。

（3） 采用強(qiáng)度較高的聚合物砂漿進(jìn)行抹面。

①施工前對(duì)拱圈表面進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否保持平整、適當(dāng)粗糙、潔凈，要求不能有浮灰與油污，并無裂縫、起砂及空鼓。檢查合格后，用高壓水槍對(duì)拱圈表面進(jìn)行沖洗，使其保持在濕潤(rùn)的狀態(tài)，但要注意不能存在積水，否則會(huì)對(duì)后續(xù)抹面造成影響。在界面黏結(jié)過程中，可通過高強(qiáng)度砂漿的涂刷來保證黏結(jié)的緊密性。

②漿材的配制：以10%～12%的水料比進(jìn)行漿材配制，保證漿材攪拌的均勻性，配制好的漿材應(yīng)盡量在1 h之內(nèi)使用完畢，若無法在要求的時(shí)間內(nèi)用完，則應(yīng)視作廢料處理。

③將拱圈表面潤(rùn)濕后涂抹一層粉料和水之比為3∶1的涂料，在涂刷的同時(shí)進(jìn)行聚合物砂漿的均勻涂抹。砂漿施工時(shí)，應(yīng)注意面積不能太大，必要時(shí)進(jìn)行分塊和分條作業(yè)，一般每塊的面積應(yīng)控制在10 m2以內(nèi)，而對(duì)于錯(cuò)開的時(shí)間，通常在24 h之內(nèi)。在分層施工過程中，留縫應(yīng)保持一定的錯(cuò)開。將砂漿攤鋪好以后，采用噴頭進(jìn)行噴水抹壓，一次性完成抹平，不可反復(fù)多次進(jìn)行抹壓。當(dāng)抹壓過程中產(chǎn)生氣泡時(shí)應(yīng)將其刺破，使表面保持密實(shí)。當(dāng)涂抹面層的厚度超過10 mm時(shí)應(yīng)采取分層的方法進(jìn)行施工，一般分層的厚度按5～10 mm的范圍嚴(yán)格控制，將前一層抹壓好后，靜待一段時(shí)間，當(dāng)用手指按壓保持干燥時(shí)，即可對(duì)下一層進(jìn)行抹壓施工[4]。

④抹壓施工完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。待砂漿施工結(jié)束，且表面稍干后開始采用噴霧的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，也可覆蓋一層麻袋與草簾，使表面始終保持在濕潤(rùn)的狀態(tài)。在養(yǎng)護(hù)過程中要注意溫度的控制，一般情況下應(yīng)達(dá)到5 ℃以上。通常有效養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于7 d，在條件允許的情況下進(jìn)行定時(shí)灑水，保持表面濕潤(rùn)。

（4） 對(duì)表面做防碳化處理。

以橋梁養(yǎng)護(hù)要求為依據(jù)，對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行防碳化處理，采用剛性材料進(jìn)行。這種涂料能在常溫條件下迅速固化，且自身強(qiáng)度和混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度均較高。其施工方法為：首先對(duì)混凝土的表面進(jìn)行處理，將松散的部分、浮漿及砂粒都清除干凈，到露出堅(jiān)硬的基層為止，并對(duì)鋼筋做必要的除銹；當(dāng)有滲水現(xiàn)象時(shí)，要對(duì)滲水處進(jìn)行干燥與止水，對(duì)需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的部位進(jìn)行擦拭，使用酒精等有機(jī)溶劑進(jìn)行；按照設(shè)計(jì)要求的比例對(duì)涂料進(jìn)行配制；最后將配制好的涂料使用刮刀將其均勻抹在橋梁表面[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，因雙曲拱橋梁所用施工方式比較特殊，比如結(jié)構(gòu)接縫數(shù)量較多，橋梁拱圈缺乏整體性，因而容易出現(xiàn)裂縫，且裂縫出現(xiàn)后容易擴(kuò)展，加之橋梁設(shè)計(jì)過程中所用荷載相對(duì)較低，伴隨荷載不斷增大，拱圈整體承載力將無法滿足實(shí)際要求。對(duì)此，本文采用多種方法對(duì)橋梁拱圈進(jìn)行加固，提高其整體承載能力，在滿足當(dāng)前實(shí)際要求的基礎(chǔ)上，為后續(xù)交通量的進(jìn)一步增加奠定良好基礎(chǔ)。