文本摘要：對于該類(lèi)橋梁，重建是排除安全的上上策，但由于公路養護部門(mén)常因資金及專(zhuān)用設備等條件而難以進(jìn)行。因而尋求一種資金投入較少，設備要求低的加固方法而排除安全隱患是一種比較良好的辦法。

一.問(wèn)題的提出

    從上世紀70年代以來(lái)，我國修建了大量的石拱橋，石拱橋具有取材方便、施工簡(jiǎn)易、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，由于技術(shù)條件和經(jīng)濟的局限，普遍設計標準偏低。經(jīng)過(guò)幾十年的運營(yíng)，這類(lèi)橋梁出現了各種各樣的病害現象，隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)步，橋上的重車(chē)越來(lái)越重，車(chē)流量越來(lái)越大，當時(shí)的設計標準已經(jīng)不適合當今經(jīng)濟發(fā)展需求，形成了巨大的隱患，因而必須對這類(lèi)型的橋梁進(jìn)行處理。對于該類(lèi)橋梁，重建是排除安全的上上策，但由于公路養護部門(mén)常因資金及專(zhuān)用設備等條件而難以進(jìn)行。因而尋求一種資金投入較少，設備要求低的加固方法而排除安全隱患是一種比較良好的辦法。

    舊石拱橋病害主要是由以下原因造成：

    (1) 由于墩臺移動(dòng)、拱圈受力不對稱(chēng)或基礎沉陷的影響，在拱頂下部或拱腳上部可能發(fā)生裂縫，有時(shí)裂縫會(huì )通裂至拱壁;

    (2) 由于主拱圈變形而產(chǎn)生的拱上構造的外加應力，可能使腹拱發(fā)生裂縫;

    (3) 拱橋由多層平行拱圈石砌成，在施工中圈與圈又未注意交錯搭接，拱圈易發(fā)生縱向裂縫。拱圈裂縫一般只有1-2mm，但一經(jīng)開(kāi)裂，往往容易發(fā)展，危及橋梁的正常使用。

    二. 加固技術(shù)綜述

    國內、外對該類(lèi)橋梁的加固方案主要集中在以下幾種：

    1.套拱（內襯法）：該法通過(guò)在拱圈上（下）緣掛網(wǎng)，植入鋼筋并噴射混凝土形成整體結構，通過(guò)增大主拱圈截面面積的辦法提高承載力。該法的優(yōu)點(diǎn)在于施工難度小，所需要的施工設備也較簡(jiǎn)單，且造價(jià)低廉，施工周期也較短。但下緣澆注混凝土時(shí)候施工時(shí)難度較大，很可能存在混凝土施工時(shí)，發(fā)現混凝土根本澆注不進(jìn)去。即使澆注進(jìn)去，也會(huì )存在結合不密實(shí)的問(wèn)題。這是由于一般加厚層都比較薄，泵送進(jìn)去的混凝土在重力作用下垂直下落。鋼筋是曲線(xiàn)形、模板是曲面形，下落的混凝土自然就堆積在鋼筋、模板間。通過(guò)插入式及附著(zhù)式震搗器震搗后，混凝土仍不密實(shí)，大量混凝土堆積在模板澆注口。盡管上緣（拱背）澆注不存在上緣澆注的問(wèn)題，且新增部分的面積離中性軸較遠，單位面積所提供的抵抗矩更大，即截面效益高。但后者需要將上部結構拆除，施工周期長(cháng)，且預算也加大。兩種施工方法均要架設拱架或支架。

    2.粘貼鋼板（玻璃鋼、碳纖維）法：該法通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂將鋼板（碳纖維）與拱圈粘貼在一起共同受力。碳纖維具有很好的抗拉性能，但是抗壓性能不佳，且造價(jià)相對較貴，鋼板厚度是碳纖維的幾倍能有效的改善主拱的抗壓、抗拉性能且造價(jià)低于碳纖維布。該法的施工周期短，用環(huán)氧砂漿粘貼2h后就可以達到強度的40-50%，26h后就能達到最高強度100MPa以上不存在較長(cháng)時(shí)間的養護期加固后，次日就可通車(chē)，時(shí)間上保證了交通的需要。

    3.縮短跨徑法：該法是通過(guò)在拱腳處架設模板，通過(guò)現澆混凝土形成斜腿支撐在主拱圈上，從而分擔主拱圈上的受力而提高拱橋的承載能力。該法施工周期長(cháng)，且改變了結構的受力特性，減小了橋下凈空，對于跨越河流的拱橋不利，且造價(jià)和對施工的要求也較高。

    4.更換拱橋上部結構法：該法通過(guò)將拱橋的上部結構填料除去，并在拱橋上部結構通過(guò)空心板和澆注立柱形成整體結構，該法的優(yōu)點(diǎn)在于可以減輕結構自重，并使拱圈與上部結構一起，共同承受來(lái)自上部結構的荷載，缺點(diǎn)是需要中斷交通且造價(jià)相對較高。

    5.設置體外預應力辦法。該法常用于梁式橋的加固，對拱橋的加固比較少見(jiàn)，對雙曲拱橋的加固辦法主要是通過(guò)在拱肋之間澆注橫梁，將體外預應力錨固在橫梁上而提高拱橋的承載能力。該方法加固效果較好，但造價(jià)高，對施工要求也高，中斷交通時(shí)間也較長(cháng)。

    6.配重法：配重法加固拱橋一般適用于原設計的壓力線(xiàn)與拱軸線(xiàn)有一定偏差或者橋梁經(jīng)過(guò)多年運營(yíng)后壓力線(xiàn)與拱軸線(xiàn)偏離的情況。該法通過(guò)在主拱上某個(gè)經(jīng)過(guò)計算的準確位置施加重量，使得拱軸線(xiàn)與壓力線(xiàn)盡可能吻合從而顯著(zhù)的改善結構的受力性能。該法施工周期短，對施工要求高，而且影響橋梁結構的整體美觀(guān)。

    三. 10m以下石拱橋加固推薦實(shí)施方案

    傳統的現澆砼或噴射砼增大截面加固法盡管較經(jīng)濟且性能也可靠但存在施工復雜工期長(cháng)養護時(shí)間長(cháng)的缺陷，時(shí)間上難以滿(mǎn)足，其他的加固補強法如減輕恒載重量、拱梁結合等方法不僅工期長(cháng)而且要中斷交通更不可行，唯一能適應工期要求的加固補強法只有粘貼加固補強一種途徑可行，常用的粘貼加固補強材料鋼板、玻璃鋼、碳纖維3種，碳纖維由于其厚度薄，不能改善結構的抗壓性能且造價(jià)較高，而原設計的橋涵荷載等級低，截面尺寸不足，絕大部分為實(shí)腹式拱式橋涵，采用碳纖維改善拱截面承壓狀態(tài)效果不顯著(zhù),且玻璃鋼、碳纖維布的造價(jià)高，外購時(shí)間長(cháng)故不采用。采用鋼板加固施工方便，可以在工廠(chǎng)預制鉆孔后直接進(jìn)行安裝，不需要架設拱架，施工周期極短，施工難度較小，且造價(jià)也相對較低，因而對于10m以下橋涵，推薦采用粘貼鋼板法。

    粘貼鋼板具體實(shí)施辦法如下：

    搭架-拱圈清面-鋼板除銹-清洗-鉆孔-涂膠-粘貼第1層鋼板-上膨脹螺栓-固定鋼板-除銹-清洗-刷膠粘貼第2層鋼板-固定膨脹螺栓-鋼板除銹-清洗-刷防銹漆面漆--拆架-清理現場(chǎng)。

    對橋臺病害的處理辦法如下：

    如果橋臺出現了不均勻沉降，沿橋臺側墻45°鉆孔至基底，清洗后壓漿，使漿液與原基底松散的土粒形成一個(gè)整體，然后封孔。

    清洗橋臺前墻，對裂縫進(jìn)行壓漿處理，封孔。

    澆注“樹(shù)根樁”及承臺，與橋臺形成整體共同抗推。

    采用粘貼鋼板法相對于新建立橋梁約節約15萬(wàn)左右，相對于壓重法稍稍貴一點(diǎn)，但該法施工周期極短，不破壞原橋結構，不破壞周?chē)�環(huán)境，能維持正常交通，對人們的出行影響很小，加固效果也非常明顯，對環(huán)境保護有利，社會(huì )效益顯著(zhù)。