崔小辉

(中石化河南石油勘探局勘察设计研究院土建室，河南 南阳 473132)

双曲拱桥在20世纪60年代我国桥梁建设中得到了广泛应用，目前仍在运营的双曲拱桥经检测已经出现了很多病害和承载能力不足等问题［1］。因此，双曲拱桥的维修改造便成为一个突出的亟待研究解决的课题。本文通过对三江口双曲拱桥病害原因进行分析，提出了维修改造措施。

1 工程概况

三江口大桥位于金城江东江镇内Y017线K8+865处，跨越龙江河，建成于1970年12月。桥梁全长161.00 m，桥宽9.32 m。上构为1×10.70 m(无钢筋混凝土双曲拱)+2×50.12 m(钢筋混凝土双曲拱)，1号跨净矢跨比为1/3，2号跨和3号跨比均为1/7;下构为浆砌片石重力式U形桥台、明挖扩大基础，混凝土重力式桥墩。桥面铺装为水泥混凝土加铺一层沥青表面处治。栏杆为钢筋混凝土栏杆。原设计荷载等级为汽车—13级，拖—60。

2 桥梁检测结果

经过检测单位现场实地调查、检测，三江口大桥病害主要表现在以下几个方面。1)主拱圈拱肋底面混凝土剥落、钢筋锈蚀与渗水泛碱;1号跨主拱圈拱肋与拱波结合处发现2道纵向裂缝;3号跨主拱圈悬半波底面发现有1道纵向裂缝。2)腹拱圈底面拱波、拱肋与拱波结合处纵向裂缝及拱波间砌缝脱落。3)腹孔圈纵向裂缝、横缝、斜向裂缝及砌脱落。4)横墙帽梁竖向裂缝、渗水泛碱及水迹污染等。5)横墙竖向裂缝、横向裂缝、渗水。6)横隔梁混凝土蜂窝、剥落、露筋且锈蚀。7)拱上侧墙斜向裂缝。8)桥墩帽梁、桥墩竖向裂缝。9)桥台竖向裂缝。10)桥面铺装层斜向裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、表面层脱落、坑槽。11)桥面人行道铺装横向裂缝，锥坡滋生杂草、灌木。12)桥面铺装、人行道铺装破损。13)护栏缺失、混凝土剥落、露筋且锈蚀。14)桥梁抗震能力较差，在地震中较易发生破坏。

3 维修改造加固措施

3.1 加固设计标准［2］

原设计荷载等级为:汽车—13级，拖车—60，与现行的设计荷载等级相差较大。对大桥进行提载加固，荷载等级提高至公路Ⅱ级。

3.2 主拱圈加固提载

主拱圈是双曲拱桥的重要受力构件，当其强度和刚度不足时，往往会引起桥梁的承载能力下降，同时也会引起其他构件的损坏，因此加固主拱圈，以提高大桥的承载力。

1)化学灌浆法修补主拱圈拱肋、拱波等构件宽度不小于0.15 mm以上的裂缝，对宽度在0.15 mm以下的裂缝采用环氧砂浆封闭，并对破损处进行钢筋除锈后采用环氧砂浆进行修复;2)在1跨～3跨主拱圈底面现浇整体拱板进行加固，改双曲拱为箱形拱;3)第2，3跨在靠拱脚处(第一个腹孔范围内)的拱背现浇一层钢筋混凝土(10 cm)加固，提高主拱圈拱脚截面的抗负弯矩能力;4)第2，3跨在靠拱脚处主拱肋间增设横隔板，加强主拱肋间横向联系，见图1。

图1 主拱圈套拱分段施工示意图

3.3 腹拱墩及腹拱圈加固提载

1)化学灌浆法修补腹拱圈及腹拱墩帽宽度不小于0.15 mm以上的裂缝，对宽度在0.15 mm以下的裂缝采用环氧砂浆封闭，并对破损处用环氧砂浆进行修复;2)对腹拱圈下缘增设钢筋混凝土套拱，以增强腹拱圈整体刚度、提高承载能力;3)对腹孔墩外包钢筋混凝土进行加固。

3.4 侧墙加固

1)拆除原栏杆，拆除部分拱上侧墙，并采用现浇钢筋混凝土加高侧墙;2)修复原侧墙裂缝。

3.5 桥梁墩、台加固

1)化学灌浆法修补墩帽、墩身、台帽宽度不小于0.15 mm以上的裂缝，对宽度在0.15 mm以下的裂缝采用环氧砂浆封闭;2)对主桥桥台裂缝进行灌缝并进行重新勾缝处理。

3.6 桥面系处理

1)凿除原桥面铺装，重做整体式C40防水钢筋混凝土桥面板;2)采用轻质混凝土换填拱腔填料;3)在整体式桥面板下现浇10 cm～16.4 cm厚C15贫混凝土垫层;4)拆除原人行道并重建人行道系;5)桥面设置泄水孔，泄水管采用直径15 cm的PVC管;6)与引道路面连接处按混凝土路面胀缝构造要求处理;7)其他。

采用混凝土路面接顺两岸桥头引道。

3.7 拱肋、横系梁自密实混凝土浇筑施工要点

1)利用自密实混凝土较大的流动性，抗离析性、抗泌水性强的特点，仅需少量振捣，可填充满钢筋密集、狭小空间。2)拱肋、横系梁采取每孔对称分段同时灌注，由拱脚向跨中浇筑，中间段合龙温度不超过20℃，划分段长度为50 cm(按图1所示的从第1段～第n段的顺序，并最终在拱顶处合龙的浇筑方式)，如灌注有困难，可考虑采用导管法灌注。

4 结语

目前，双曲拱桥维修改造已发展出许多施工工艺，需根据加固维修的要求、病害种类、病害产生的原因及严重程度选择维修改造措施。三江口双曲拱桥主要以提高结构承载力和结构整体刚度为目的，采用主拱肋改双曲拱为箱形拱，腹拱套拱加固，结构加厚补强，拱上填料换填卸载减轻自重等其他病害的加固维修措施。经验算和实际加固后荷载试验检测，提高了原桥承载力，满足公路—Ⅱ级荷载要求，达到了预期目的。

［1］刘静波，冯 强.混凝土双曲拱桥病害与加固研究［J］.交通标准化，2010(17):111-113.

［2］JTG/T J23-2008，公路桥梁加固施工技术规范［S］.