改变拱上建筑体系的双曲拱桥加固提载与拓宽技术

改变拱上建筑体系的双曲拱桥

加固提载与拓宽技术谌润水

胡钊芳

江祥林1大桥概况走马岗大桥位于江西省修（水）武（宁）公路K2+520处（新桩号），该桥建成于1974年，运营至今近三十年。大桥全长105.7m，上部构造为2跨40米等截面悬链线空腹式钢筋混凝土双曲拱及两岸各一孔净跨径4m的半圆弧拱副孔（设置在桥台上）。桥面净桥面净空为：净－7+2×0.35m栏杆。根据同年代类似桥梁推定该桥原设计荷载为：汽车－13级，拖车－60；通航等级为不通航。双曲主拱的净矢跨比为fo/Lo=1/10，拱轴系数（推算）为m=2.514。走马岗大桥全貌1.1上部构造：每跨主拱圈由4肋3波及2个悬半波组成，拱肋中距为185cm，主拱圈全宽7.4m。主拱圈截面由基肋、拱波和现浇混凝土填平层组成；其中拱肋宽为25cm、高50cm，施工过程中分三段预制后无支架吊装接头位置在反弯点附近，采用环氧树脂水泥胶卡砌接头。每跨拱肋各按等弧长设置11道横隔板联接。每跨各设8个腹拱，腹拱跨径为250cm左右。1.2下部构造：桥台为明挖扩大基础配U型桥台与重力式桥墩。1.3据调查，该桥使用过程中未进行过大修加固。1.4大桥目前状况概述由于大桥使用近三十余年，并常有重型运输货物车辆经过，现从外观看，第二跨（靠武宁岸）拱顶部位已明显下沉，桥面坑洼不平，栏杆扶手亦损坏严重；且桥面较窄（净－7+2×0.35m栏杆）、原设计四荷载煌偏低北，已葬不能随适应仁当地徒经济纸发展圈的需选要。裁为配声合正闯在按艺照二拣级公艘路标躬准进承行改劣建的浮修（势水）惑武（仿武宁告）公士路，浇拟对愿走马悦岗大圣桥进欧行加货固与京拓宽披改造洽，加衡固前津进行姻了全而面的屈结构灰检查厘，并陷通过秩对结过构检森查数兴据进府行了跳综合戴分析张。图1走马播岗大滑桥现假状总狱体布物置图2走马服岗大娃桥现匆状综金合评变定通过魂对修皂武公耽路走奸马岗排大桥沙全面挎的现辅场结蓬构检傍查、威室内街分析藏，对匠该桥食现状地综合筑评定辞为：2.讽1走马聚岗大属桥桥堂面坑赔洼较握多，俊纵向闷成波悉浪形棕，特炭别是屋第二奶跨跨捐中桥惭面明攀显下孟沉，弟加剧娃了车责辆通树行时是产生买的冲惑击力启，增艘大了立活载赵作用船时的跟内力巧，因解而应仁及时主进行殿维修最。2.蹲2走马旱岗大缝桥第升一跨央主拱裳肋尚荐好，巡寿未发很现有吨影响蚀结构慨受力哥的病嗓害，垄仅在墨拱脚屿附近膊背缘州发现们横向碧裂缝匠（分辈析为幅负弯叨矩过焦大产剪生）薄，拱谣波及胁横隔剑板未止发现徐有肉销眼能弄见裂免缝，汁横向脆整体督受力仔性能母较好冈。2.通3第二饱跨拱脚肋拱送顶产绳生较刃大的交沉降倒，继盏而使员拱肋份拱顶臣下缘螺因承诞受过冰大拉剩应力惕而开盟裂（虑裂缝陡宽尚赖在《规范》允许押范围搅内）台，并扑且使装原本稳较坦虽的拱泥圈变病得更郊坦，维改变茄了原康结构遭的受求力状既态。2.晨4大桥坚腹拱牢圈损遭坏严冷重，晴纵、疤横向酷贯穿津裂缝疏较多墓，已绞严重虚影响缴了腹拆拱圈焰的受疲力与贼使用的安全贤。2.搜5两岸圈桥台球上付太孔拱功圈经屈检查判，目女前使虹用状姻况尚融好，意未发披现有王影响亦结构扛受力舰与使厚用的埋病害环。2.鸡6拱上越侧墙森砌石习风化狐较为拳严重仓，局利部碎泛裂，福已影坚响到梯大桥批的整肯体使俱用安史全。2.耗7武宁逮岸桥富台有却向后丑倾斜帽迹象搏，应扑采取经相应盐措施更进行返加固间。2.贫8桥墩米水面灿以上惩经检闸查未乏发现块有影努响结而构受织力的覆病害行，应秋在枯化水季辜节或五维修喊加固摆施工胡时，摩对桥先墩基摩础进谁行详陕细的膊调查搅探明榜。如斯发现半病害搁，则队应采午取相安应措予施进歇行加佛固。走马锅岗大敌桥桥乌面构兽造走马夜岗大殊桥第双二跨俗（武洗宁岸尘）拱远顶明神显下饥沉主拱堤肋下砖缘设怪置3根φ20钢筋第1跨3号腹消拱圈霞拱顶超开裂第1跨6号腹叠拱圈看拱顶烫开裂塌严重第1跨5号腹蜜拱圈则拱脚穿开裂触、渗拥水第2跨8号腹纲拱圈商纵向蚊开裂第1跨4号腹鸭拱墩参底开小裂第2跨8号腹圣拱圈疤错位驾较严疯重走马卫岗大梅桥桥询墩武宁务岸桥帽台下凭游侧期侧墙限开裂桥面删栏杆绑、扶宪手损钳坏严傻重采用衬“超醉声-回弹班综合殊法”腊检测勇拱肋收砼强贱度采用拍“钎水探法拌”检提测桥吊台基呜础标虾高3加固瓦拓宽心设计寒要点根据瘦结构泪检查卫有关籍数据柴及进散一步柿对走饱马岗锹大桥躬进行箱结构奖检算斥，对饭走马裕岗大前桥采碧用以该下措炉施进宜行加挡固拓袭宽：图2加固凝拓宽辰总体前布置搭图3.筐1加固户拓宽赤设计础标准①设计鸦荷载缘瑞：汽亿车－20级；塘挂车睛－10盼0；人丧群－3.惠5K偏N/逼m2；②桥面侍净空必：净滑－9+敞2×享1.乞5m人行照道。3.锡2拱上疤建筑你和桥破面加师固拓遭宽①拆除涌大桥狂现有龙腹拱怨圈、仗侧墙晋并挖伤除所千有拱卷腔填睡料，斤以减北少拱库上恒康载的失作用皱；②在现把有各俩腹拱添墩两红外侧王（纵祸桥向谈）各伏设置档一层疮钢筋泪网，摇并每负侧现剥浇10睡cm厚混脏凝土蝇，以计增强德现有吴腹拱抬墩的更整体厨受力棍性能启和抗扣弯强度，光并在次腹拱钩墩顶召设置本钢筋桃混凝没土墩收帽（执每侧送悬出摇长度甚为2.芬3m）；③在原巧拱圈源实腹概段按谅等间家距设巧置8道钢瓣筋混秤凝土贤腹孔慢墩（挤均外峰悬设革置12尊m长墩曲帽）患；④将预谊制好妈的6c叠m厚钢咸筋混旋凝土勤薄板糖安装准就位昌，并骗现浇12上cm厚钢句筋混蜜凝土微桥面桑，并黑使薄炒板由缴简支璃受力援体系虑转换摆为连奔续板毙受力现体系叔。图3桥面景加固任拓宽晚图3.尝3桥台赞加固亭拓宽在两铲岸桥详台上塘分别常拆除坝部分斯侧墙径，并庭现浇垒横挑务梁（12在m长）衣与整尿体式兴钢筋勾混凝激土桥权面（挑宽为9.信2m）。图4桥台援上桥雄面加慈固拓移宽图3.享4主拱恼圈加昼固维累修①对第点二跨我拱肋角下缘娇粘贴2层碳美纤维轰布，平以增称强拱再肋的腰抗弯知能力窗；②对第许一跨乘拱肋抢下缘竭拱顶犬两侧比各5m长范桐围（打弧长志）粘晒贴1层碳搏纤维岩布，价以增慈强拱膛肋抗咏弯强熄度；③对全旦桥两复跨主肉拱圈历拱脚球附近含拱背驳上缘座（2个边撑腹孔宅内）输设置摄一层构钢筋屯网，愈并现付浇10颂cm厚混腐凝土都层（扯要求伶先将狸拱板秧间凹者槽浇老平后款再设蛾置钢非筋网甘），薪以增捐强主子拱圈赌拱脚河承受重负弯爽矩的睬能力摄。3.旬5桥墩孟、桥失台加青固①对桥撒墩墩絮身外诸侧设写置一啄层钢索筋网摔，并已浇筑10或cm厚混异凝土编（外瓣包）裂，以匆提高肥桥墩拨的强捡度和届抗风违化能证力；②对武廉宁岸美桥台故两侧湖侧墙轰设置畜一层川钢筋叨网，察并浇紧筑10偿cm厚混携凝土寸，以蛋改善查侧墙衫的受穴力性慌能。3.际6台上违副孔粱加固在台丧上副存孔拱举圈下吗缘锚买固一诵层钢姥筋网概，并茶锚喷10杜cm厚混拨凝土陶，以墓增强打副孔独拱圈伞的承扛载能器力。3.焰7其它①重新梁预制震安装缩慧人行和道构培件、要栏杆凡与扶糕手。②在桥犯墩及屑桥台阅上各向设置叫一道臭行车凯道桥榴面伸氏缩缝非。3.差8结构甘计算（1）计用算参忠数取晋值①活载寨：汽勇车－20级；餐挂车劲－10览0；人睛群－3.架5K鞋N/畜m2。②温度溪变化蓄：a.体系府整体寺升温20垃℃，体哑系整胖体降摸温20妖℃。b.拱上蛇建筑扭整体雨升温10历℃（主寄拱圈燥不变婆）。③考虑昆到该麻桥营艇运至炎今已今三十艳余年堡，桥漠梁墩鼻（台董）沉悼降已凉基本胁稳定奴，本酒次计贤算未鲁考虑亦墩台罪沉降事作用漫。（2）结洽构分春析根据伍该桥伸的实蛾际结购构尺书寸、奥施工享步骤瓦，将珠本桥秀分为馋拱肋急安装检、腹乞孔墩惨浇筑岗、桥乔面板涉现筑比及人录行道坝等二烦期恒邮载共5个施门工阶绝段进距行分云析，毒分析肥采用察的结思构模克型见念图5所示警。图5走马截岗大帝桥结麦构离痛散图根据杀以上铅模型蒙采用替交通品部公厘路科丛研所守编制纠“公士路桥博梁结糊构设从计系劲统GQ权JS啦8.雹6”进行债计算首，并愁采用滤广州修市政兄设计都研究纲院编肤“桥拴梁结叶构静择动力CA蜂D系统V5妥.0裤”进行通复核协。4加固读拓宽询施工辽要点旧桥盏加固约是一泡项繁恰杂的叮系统羊工程笨，工肺程量条虽不跳大，严但涉应及到家诸多贿隐蔽或工程扛，且档施工幻玉工艺韵多具窗特殊拆性和懂复杂削性，随因而氏应由恳具有广相应质资质说与类闪似工电程施蚂工经翠验的再施工甩单位张施工修，并箩聘请否具有再旧桥增加固冈工程慌施工取经验吓的工梁程师紧进行眉监理呼。施鸣工中汪应严格套按照午交通许部《公路耀桥涵锅施工判技术仔规范》（JT忧J0误21纽奉-2涌00台0）和土旧桥壁加固傅各项附目中苗的相沈关规舱范进她行施兆工，沟并应斗特别餐注意耽以下擦几点段：4.稼1施工贺流程根据梨本桥毅加固树拓宽愈特点敬，按甜照以狗下施午工流身程进金行加征固拓瞎宽施待工：图6走马兄岗大摄桥施比工流沸程图施工准备拆除半幅桥面、栏杆及腹拱圈（包括桥台上路面）预制桥面薄板拱肋粘贴碳纤维布桥墩锚固钢筋网，并外包砼浇筑半幅腹拱墩及墩帽、拱脚上缘砼浇筑桥台侧墙砼、副孔锚喷砼安装桥面薄板凿除桥台部分侧墙浇筑桥面板浇筑台上悬臂挑梁与整体桥面安装半幅人行道构件拆除锥坡并重新设置另半幅施工4.倚2施工斗工艺竞要求（1）施恨工单烈位按沫基本袭建设第程序草的规写定，饲根据劲设计纷和相刺应规明范的属要求谎及本类施工属单位索的人驰员、驶设备离情况千，在体每道浮工序搁施工芒之前探制定笨出详揪细的峰施工挎组织少设计叼或施汪工方另案，霜并报摸监理华工程姻师审炮查批雅准，歪从而淹确保遵桥梁招施工孕安全捎和质叫量；（2）凿王除大妹桥桥数面及昌拱腔庭填料次过程昼中，轮不允暮许采芳用大正型机弹械设迁备，火应采庄用人桂工进火行凿鸡除或宅挖除弃，以喝免对计大桥辛主拱够圈产勤生新候的损劈燕伤；冬并应侦及时形将废男料运崇走至努弃土骄场地靠；（3）拆愚除腹对拱圈勒时应墙注意滔以腹埋拱墩些及拱洪顶为秘对称加轴，恒对称神地逐跪渐拆秋除，黎以免哈突然工拆除搂或不滔对称锄拆除姻而造育成腹笨拱墩挤和拱星肋垮级塌，冬并应冲切实细做好乞安全苦保护除工作盗（拆谜除腹监拱圈可时应爆暂时桃中断块交通痕）；（4）粘贫贴碳射纤维饱布施贿工过北程中艺应严摇格按攻照《粘贴康碳纤肝维增太强复殿合材庙料加歇固混笔凝土设工程萝施工建与验君收暂赢行规页定》（建宅设部率建筑苹物鉴挡定与乓加固阅规范蚂管理蹄委员唯会颁躲：建港规固[2姻00记1]帐00乒8号）汇进行葛施工铸，并香应特抽别注披意以壳下几疗点：①粘贴匆碳纤睡维布花应按阴以下凤框图章（图7）的愉程序项进行索施工次；②粘贴莲碳纤愤维布贤应在洪拆除败半幅糟桥面混与腹红拱圈贴之后村进行宰，尽盖量减日轻上逼部构牺造的睛恒载脾作用固，以饭充分伤发挥沉碳纤家维布奸的高饲强性悟能；③粘贴悉碳纤睁维布退时及驶粘结僚胶达蒙到强分度前括，不货允许剑对上尖部构割造增翁加重榆荷载歇作用售，以给免影延响粘跟贴质亦量；图7粘贴繁碳纤惯维布衣程序敲框图粘结剂贮存、检验、供应系统配、调底胶配、调修补胶配、调粘浸胶涂刷底胶（当工艺有要求时）施工准备粘贴部位的混凝土表面处理修补并找平或抹曲面刷胶、粘贴碳纤维材料表面防护④在粘林贴碳植纤维忠布胶垮达到示强度炭后，耀开始约浇筑搁腹孔件墩与历桥面币；⑤要求让粘贴属前应技清除警拱肋响下缘慎表面妨疏松聋部分巡寿，至互露出支混凝杂土结些构层视。若辈有裂剖缝，贺应先税行修续补，举用修守补材界料将求混凝使土表闷层修校复平乒整，覆要求锄平整吐度达脆到5m绕m/宏m；⑥粘贴筝碳纤全维布此时，库应