劉希林 邵陽(yáng)市寶慶公路橋梁工程有限公司工程師

一般而言，橋梁的加寬、加固施工是同時(shí)進(jìn)行的。采取科學(xué)的加固技術(shù)以及加寬方式實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有橋梁的改造，不僅能夠提升舊橋的承載能力和通行能力，還可以延長(zhǎng)橋梁的使用期限，以滿足現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需要[1]。在解決石拱橋現(xiàn)有問(wèn)題的基礎(chǔ)上，對(duì)橋梁進(jìn)行加寬，提升承載力需要進(jìn)行加固施工處理。橋梁的加固加寬施工需要因地制宜，在充分了解加固加寬方式的技術(shù)特點(diǎn)之后，按照多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋的特點(diǎn)以及地理環(huán)境選擇科學(xué)的加固加寬方式。因此，對(duì)多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋加固和加寬施工方法進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 橋梁的病害

由于受到荷載過(guò)大、地基下降、年限過(guò)長(zhǎng)等因素的影響，石拱橋會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害問(wèn)題。下面對(duì)橋梁產(chǎn)生病害的主要原因進(jìn)行分析。

（1）拱圈病害。主拱圈的強(qiáng)度不夠會(huì)導(dǎo)致拱圈開(kāi)裂等病害，再加上基礎(chǔ)以及墩臺(tái)發(fā)生位移等現(xiàn)象使得拱圈開(kāi)裂。另外，拱圈存在水流等在砂漿縫隙中流出等問(wèn)題，由于回填料不密實(shí)或者泥漿使用不當(dāng)?shù)葐?wèn)題會(huì)帶來(lái)拱圈滲水的問(wèn)題，進(jìn)一步導(dǎo)致拱石的軟化、強(qiáng)度降低等問(wèn)題。

（2）橋面病害。橋面病害主要包括橋面存在坑槽且橋面的寬度不夠、路面沉降、混凝土板斷裂等。實(shí)腹式石拱橋出現(xiàn)裂縫等病害的主要原因包括填料的使用不當(dāng)、拱頂及側(cè)墻的斷裂等。

（3）橋臺(tái)病害。實(shí)腹式石拱橋的橋臺(tái)中填土位置比較高，受到U型橋臺(tái)的束縛，使得填料壓實(shí)不好，會(huì)影響壓實(shí)度。此外，填料的應(yīng)用存在膨脹性等問(wèn)題，容易產(chǎn)生裂縫等危害。

（4）拱腳開(kāi)裂。拱腳位置處的負(fù)彎矩較大，所以拱圈的橫向裂縫一般存在于拱頂?shù)南聜?cè)以及拱腳的上側(cè)。一般而言，在石拱橋的病害中，拱圈橫裂是較為嚴(yán)重的問(wèn)題，主要是由拱圈的強(qiáng)度不夠以及附加力影響等因素造成的[2]。

2 多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋的加固方法

2.1 拱圈加固技術(shù)

首先，在對(duì)拱圈進(jìn)行加固之前，需要對(duì)舊橋的石料散落、脫落等問(wèn)題進(jìn)行鑿除修復(fù)處理，通過(guò)U型套箍主拱圈加固方式，使用鋼筋混凝土對(duì)拱圈實(shí)施加固。

其次，噴錨加固技術(shù)。可以在石拱橋拱圈的基礎(chǔ)上加入錨釘實(shí)施鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)，然后在石拱橋的表面加入適當(dāng)?shù)乃倌齽┑幕炷粒员阈纬蓮?fù)合型的主拱圈。根據(jù)原有石拱橋的主拱圈，把石拱橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)大處理，以防止橋梁變形，并且承擔(dān)部分的荷載力，延長(zhǎng)石拱橋的使用壽命。

通過(guò)對(duì)石拱橋進(jìn)行噴錨加固施工，不僅提高了安全性能，減少了工作量，保證拱圈和噴射砼的穩(wěn)固性，而且能夠避免拱圈出現(xiàn)裂縫、風(fēng)化等問(wèn)題。但是噴錨加固技術(shù)的承載力性能較差，要求施工人員必須準(zhǔn)確把握噴射量，因此容易發(fā)生拱圈表面不平滑、不美觀、浪費(fèi)原材料等問(wèn)題。因此，噴錨加固技術(shù)比較適合拱圈危害不嚴(yán)重的情況，且不能有效提高其承載力，具有一定的使用限制。

最后，對(duì)于外套拱圈而言，可以采用內(nèi)襯拱圈加固、拱背加固和套箍加固等技術(shù)。其中，內(nèi)襯拱圈加固主要是對(duì)橋梁的裂縫處開(kāi)展灌膠施工，對(duì)舊拱腹?jié)仓艑?shí)現(xiàn)加固。拱背加固主要是在拱背的位置加入砼拱圈從而增加截面積，提升其載荷力。套箍加固是在拱圈以及拱腹處加入鋼筋砼拱圈，以達(dá)到提高拱圈荷載力的目的。

對(duì)原拱圈、拱上側(cè)墻、橋臺(tái)前墻等構(gòu)件清洗干凈后，在保持原橋狀態(tài)不變的情況下，進(jìn)行全橋砌體塊石間勾縫灌漿，直到達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行下一步的施工。為了增強(qiáng)拱圈的受力整體性及防止裂縫的擴(kuò)展，采用壓力灌漿加固技術(shù)處治拱圈勾縫及裂縫。要求用灌漿機(jī)進(jìn)行灌漿，灌漿壓力介于 1.2～2.5MPa，灌漿水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于R425,水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M30。注漿前，首先對(duì)橋墩（臺(tái)）裂縫進(jìn)行處理，使用鋼扒釘跨縫扣緊兩邊砌體，扒釘腳應(yīng)嵌入片石孔中，并用砂漿填充釘孔目的是在注漿時(shí)，防止裂縫在壓力作用下擴(kuò)大。

2.2 橋面整治技術(shù)

橋面病害整治可以與拱圈加固技術(shù)相結(jié)合，首先清理拱圈上的填料，然后利用低標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行回填處理，最后處理橋面。對(duì)于橋面而言，容易發(fā)生路面沉降、伸縮縫破壞等問(wèn)題，產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要原因是石拱橋拱腹在施工的過(guò)程中填料不足且沒(méi)有壓實(shí)。因此，需要對(duì)橋面進(jìn)行填料處理，使用沙石或者碎石等，同時(shí)利用人工壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行施工處理。對(duì)于拱腹圈的鉸處，可以設(shè)置變形縫或者伸縮縫等，在主拱圈的頂部位置設(shè)置斷縫等。

2.3 橋墩加固技術(shù)

首先，對(duì)病害橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行處理，通過(guò)水泥及水玻璃雙液進(jìn)行注漿，為了進(jìn)一步避免出現(xiàn)漿液漏液等問(wèn)題，可以通過(guò)先上游后下游的方式，以及先外排后內(nèi)排的順序，在保證外側(cè)的注漿孔封閉之后，對(duì)剩余的注漿孔進(jìn)行處理。此外，橋墩基礎(chǔ)可以在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)寬操作，可以在基礎(chǔ)的外側(cè)位置設(shè)置25°以及50°的鉆孔。

其次，需要對(duì)橋墩基礎(chǔ)外包混凝土開(kāi)展加固處理，這樣才能在最大程度上確保石拱橋的安全性能。

最后，橋墩防沖刷和回淤技術(shù)。橋墩會(huì)出現(xiàn)沉降以及下滑等問(wèn)題，而橋下防護(hù)設(shè)施水毀是產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要因素之一?？梢詰?yīng)用C20混凝土對(duì)橋下進(jìn)行防護(hù)施工，其中，鋪砌的高度為上游以及下游的15 m左右。此外，橋梁下游位置的30 m位置可以建立滾水壩，從而達(dá)到河床蓄砂回淤增多等目的，從而降低水流的速度。其中，滾水壩大約為4.5 m，需要保證壩頂?shù)母叨群蜆蛳落伷鲰數(shù)母叨纫恢隆?/p>

2.4 回填料加固技術(shù)

對(duì)于實(shí)腹式石拱橋的回填填料，必須使用級(jí)配碎石或者級(jí)配砂礫等性能較為優(yōu)良的材料。在施工的過(guò)程中，回填材料的性能、透水性質(zhì)不好，不能滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)需求，所以使得橋臺(tái)和側(cè)墻等位置存在裂縫、膨脹等問(wèn)題?；诖?，可以應(yīng)用換填以及壓漿等方式進(jìn)行加固施工操作。

橋梁的拱上和三背的回填料質(zhì)量較差，需要對(duì)拱上和三背的回填料進(jìn)行清除，通過(guò)極配、性能較好的透水性回填料以及低標(biāo)號(hào)砼開(kāi)展回填施工，這樣能夠避免填料對(duì)橋梁產(chǎn)生過(guò)大的壓力。當(dāng)橋臺(tái)比較高的時(shí)候，不應(yīng)采取以上方式進(jìn)行回填處理，可以對(duì)臺(tái)背土體進(jìn)行鉆孔操作，同時(shí)裝配壓漿導(dǎo)管，對(duì)水泥漿等進(jìn)行凈化，從而提高回填料的物理特性，減少回填料對(duì)側(cè)墻的壓力，實(shí)現(xiàn)石拱橋的加固。

3 多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋的加寬方法

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)受力分析、變形程度以及外觀統(tǒng)一等原則，對(duì)多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋進(jìn)行加寬處理，將橋兩側(cè)加寬1.5 m。目前，對(duì)實(shí)腹式石拱橋加寬的方法主要包括以下兩種：

3.1 同拱加寬

同拱加寬主要是當(dāng)舊橋的資料保存完整以及場(chǎng)地具有一定條件的情況下，以發(fā)拱的形式對(duì)石拱橋需要加寬的一側(cè)開(kāi)展加寬處理。對(duì)于這一加寬方式，利用相同的跨徑、拱軸系數(shù)等參數(shù)，保證加寬的位置與舊橋形成一個(gè)整體，具有美觀、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。然而在進(jìn)行發(fā)拱之前，需要對(duì)舊橋的橋臺(tái)、拱圈以及側(cè)墻進(jìn)行鑿毛處理，并且進(jìn)行充分濕潤(rùn)，才能確保加寬位置與舊橋的位置成為一個(gè)整體，保證受力的平衡性，避免發(fā)生橋面裂縫等問(wèn)題。此外，當(dāng)實(shí)腹式石拱橋的側(cè)墻受損沒(méi)有達(dá)到要求的時(shí)候，能夠?qū)εf側(cè)墻進(jìn)行拆除處理。

3.2 板梁加寬

受到地形以及水利環(huán)境等實(shí)際因素的影響，不能應(yīng)用同拱加寬的方式，可以對(duì)石拱橋的梁板進(jìn)行加寬處理，也就是指在石拱橋加寬的兩側(cè)鋪設(shè)梁或者板。在利用板梁加寬方式的過(guò)程中，還要對(duì)舊橋臺(tái)進(jìn)行鑿毛處理，必須根據(jù)實(shí)際成本要求選擇科學(xué)的加寬方式。

本文根據(jù)實(shí)際需求采用橋面懸挑加寬方式。懸挑梁加寬方式較為簡(jiǎn)單，當(dāng)橋墩、橋臺(tái)完好無(wú)損的時(shí)候，可以符合橋面加寬荷載增加的要求，此時(shí)可以應(yīng)用橋面懸挑加寬的方式。

首先，拆除石拱橋兩側(cè)的欄桿以及人行道板，鑿除橋面的鋪設(shè)層。其次，當(dāng)對(duì)承重結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行加固后，將重澆加強(qiáng)的鋼筋混凝土橋面作為鋪設(shè)層，或者在橋墩上面加上懸臂梁以及懸臂版等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋面的加寬處理，然后再安裝欄桿。最后，對(duì)于鋼筋混凝土懸臂挑梁加寬方式而言，利用增加懸臂的長(zhǎng)達(dá)到橋梁加寬的目的，比較適用于石拱橋。懸臂的長(zhǎng)度要適當(dāng)，且保證受力合理，進(jìn)而將石拱橋兩側(cè)加寬1.5 m。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)多跨連續(xù)實(shí)腹式石拱橋進(jìn)行加固和加寬施工，不僅能夠提升舊橋的承載能力和通行能力，而且可以延長(zhǎng)橋梁的使用期限，以滿足現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需要。因此，可以適當(dāng)采取拱圈加固、橋面整治、橋墩加固、回填料加固以及橋面懸挑加寬等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)石拱橋的加固處理，同時(shí)將石拱橋兩側(cè)加寬1.5 m，從而提高石拱橋的質(zhì)量以及通行能力。