石拱桥合理加固工序及内力分析.pdf

文章编号 !#$%’%()($*#+++ 中图分类号 ! , ##-.+($.’( 文献标识码 ! / 石拱桥合理加固工序及内力分析 周建廷% 0 郝 义( 0 刘国金% 0 刘思孟% 0 刘庆阳% 0 王 鹏% 0 周科文% 0 庞国栋% )%. 重庆交通学院 重庆市 #’#1(. 重庆市交通委员会 重庆市 #(%* 摘 要 ! 以一座石拱桥的加固为示范 0 介绍三种综合加固整治技术 0 进行不同工序下的桥梁施工过程中的内 力分析 2 比较 0 并提出合理的加固工序 3 关键词 ! 石拱桥 1 加固 1 施工工序 1 内力分析 4 背景和必要性 无论是发展中国家还是发达国家 0 均有大量的 旧桥 0 拆除旧桥重建新桥需中断交通 0 耗资巨大 0 因 此各国都通过加固维修 0 提高旧桥的承载力 3 美国计 划在 (% 世纪初投入 %( 亿美元用于桥梁的加固 维修 1 我国现有的 +% 万座桥梁中 0 危桥有 % 万多座 0 %5+ 以上的桥梁部分功能失效 0 都需加固改造 3 在现 有需加固改造的桥梁中 0 石拱桥占有较大的比例 0 特 别 是 在 石 料 丰 富 2 山 高 谷 深 的 西 南 山 区 0 石 拱 桥 占 67 以上 0 因此完善加固石拱桥的设计 2 施工技术具 有积极的现实意义 3 然而 0 石拱桥属超静定结构 0 受力相对复杂 1 带 有病害的石拱桥结构整体强度欠佳 1 石拱桥承重结 构属圬工材料 0 脆性大 0 抗弯拉能力差 0 且易受风化 2 水蚀而削减强度 1 石拱桥施工期间 0 其质量不易控制 等 3 以上这些因素 0 使得石拱桥的加固存在较大的风 险 0 特别是在加固工序方面 0 如控制不好 0 反而将起 到反作用 3 因加固工序不当而引起的垮桥事件也时 有发生 3 因此 0 石拱桥合理的加固工序是值得研究的 课题 3 8 工程概况 某桥位于西南山区 0 为一主跨 ’ 9 的悬链线空 腹式石拱桥 0 全桥长 %.’’ 9 0 于 %66: 年建成通车 3 由于施工过程中 0 主拱圈砂浆标号偏低且砌筑极不 密实 0 造成拱架卸掉后主拱轴线严重变形 0 与设计拱 轴线相比 0 最大变形值达到 +$ ;9 0 见表 %3 另外 0 加之 砂浆不饱满 0 存在部分拱石开裂的现象 1 加之桥面系 排水不畅 0 造成主拱局部渗水现象 3 若拆除重建 0 势 必 中 断 交 通 0 影 响 整 个 公 路 工 程 的 改 建 速 度 0 造 成 (+ 多万元的经济损 失 0 还 将 产 生 社 会 影 响 3 因此 0 针对上述病害 0 决定采用加固技术以提高原桥 承载力 3 = 加固技术 该桥的加固主要采用 + 种技术 3 =.4 高压灌浆技术 为了增强原主拱圈的受力整体性及防止砂浆裂 缝的进一步扩展 0 采用高压灌浆加固技术处治主拱 圈 3 灌浆的施工工序如下 ! 裂缝清理 钻孔 压水 ) 气 * 试验 配制浆液 灌 注 浆 液 封 闭 灌 浆 孔 3 灌 浆 压 力 介 于 %.((.$ ?@A 0 水泥砂浆标号不低于 ( 号 3 =.8 钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固技术 为了提高原桥的受力整体性和承载力 0 增强结 构的耐久性能 0 采用变截面钢筋混凝土套箍封闭主 拱圈技术对该桥主拱圈进行加固 3 即沿主拱圈外环 现浇增设一层钢筋混凝土套箍层 0 利用截面增大 2 断 裂力学及 B 套 箍 效 应 C+ 个 机 理 0 达 到 提 高 原 桥 承 载 力的目的 3 其工序如下 ! 主拱圈表面凿毛 安设主拱圈砂浆锚杆 主拱 圈纵横钢筋就位 现浇钢筋混凝土套箍层 混凝土 养生 3 为使主拱圈受力更为合理 0 钢筋混凝土套箍层 沿纵向采用变截面的型式 3 =.= 桥面系减载改造技术 考 虑到该桥主拱圈已发生严重变形 0 故采用减 收稿日期 !(#%((% 公路 ($ 年 # 月 第 # 期 DEFDGHI HJK .($ LM NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN .# 表 ! 桥梁主拱圈变形情况 编号 # $% $ $ ’ () 编号 # $% $ $ ’ () * +,-./01 *,./,2 *-.333 +3.32- 03 *./,/ 3.3,1 3 .0*, +3.*45 0 +,0./20 *0.00- *0.024 +3.3-, 0* ,.141 3.*5* 3 .001 +3.344 , +,*.30, *3.242 *3.--4 3.00/ 00 5.1*4 3.,,/ 3. ,,, 3.332 - +0/.31- /.023 1./52 3.,3-