摘要：針對雙曲拱橋拱頂下沉現象，介紹一種結合地形，并充分利用橋位特殊地形，因地制宜進(jìn)行維修加固的方法。 

　　關(guān)鍵詞：雙曲拱橋；拱頂下沉；維修加固雙曲拱橋，是我國江蘇省無(wú)錫縣的建橋工人，在繼承石拱橋傳統的基礎上，并吸取了裝配式鋼筋混凝土結構的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐于1964年創(chuàng )造出的一種具有我國風(fēng)格的新穎的圬工拱橋。由于這種橋梁具有節省，比其他拱橋施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，所以一經(jīng)出現，迅速在全國得到了大量的推廣應用，為我國公路橋梁建設事業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻。


　　但是由于當時(shí)雙曲線(xiàn)拱橋的設計荷載較現在都偏低，加上橫向聯(lián)系也偏弱。在長(cháng)期重荷載、大量運營(yíng)情況下，都出現了不同程度的病害，限制了其進(jìn)一步發(fā)展。對如此眾多有病害的橋梁，如全部拆除重建需要大量的資金，而且也是不現實(shí)的。事實(shí)上雙曲拱橋具有較大的超載能力，它們中的大多數經(jīng)過(guò)維修加固是可以繼續運營(yíng)的。作者曾經(jīng)對幾座雙曲拱橋進(jìn)行過(guò)維修加固，都已取得成功。本文主要介紹其中一種充分利用橋位特殊地形，因地制宜地對拱頂下沉進(jìn)行維修加固的方法。供有關(guān)工程技術(shù)人員在對雙曲拱橋進(jìn)行維修加固時(shí)參考。

　　1、橋梁概況

　　東至縣堯渡大橋位于206國道k1278＋100處，為鋼筋混凝土等截面懸鏈線(xiàn)空腹式雙曲拱橋，設計荷載為汽車(chē)—15級，掛車(chē)—80，橋面寬度為凈寬8.5m＋2×1.5m人行道，單孔跨徑30m，橋梁全長(cháng)157.2m.該橋于1974年開(kāi)工，1977年建成通車(chē)。2001年進(jìn)行了維修加固，加固后的堯渡橋以嶄新的面貌贏(yíng)得了當地政府和居民的好評。

　　2、主要病害該橋由于采用民工建勤，邊設計邊施工，以及通車(chē)后長(cháng)期失養，外表?yè)p壞較大。主要病害除橋面網(wǎng)裂、滲水，欄桿、人行道破損及其他附屬工程損壞等外，最嚴重的病害是東至岸橋臺剛完工后就出現下沉，致使該岸邊孔拱頂下沉，拱肋開(kāi)裂，橋梁安全隱患較大。

　　3、維修加固方案選擇據近幾年觀(guān)測資料分析，該橋邊孔拱頂下沉無(wú)明顯加重。在實(shí)施維修加固之前，技術(shù)人員請教了當年的設計、施工負責人，又對該橋進(jìn)行了進(jìn)一步的檢查，在檢查中沒(méi)有發(fā)現新的病害。針對該橋邊孔拱頂下沉情況，組織有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行了詳細論證，提出了幾套方案，因除拱頂下沉之外，其他病害均較為容易處置，本文著(zhù)重就拱頂下沉的幾套處置方案分別介紹。

　　3.1、方案1頂推方案該方案是在靠近東至岸橋臺處拱肋上設置一道橫梁，在橫梁與橋臺之間放置幾臺液壓千斤頂，并在水平及豎直方向設置相應的定位裝置。在解除拱座對拱腳的約束后開(kāi)通油泵，使千斤頂推動(dòng)橫梁與拱肋一起沿著(zhù)預定的方向移動(dòng)，使拱肋逐漸恢復到或接近原有的拱軸線(xiàn)，再分別加固拱腳、拱頂部分，完成邊孔拱肋的整體加固工作。

　　優(yōu)點(diǎn)：材料用量少，可節省工程資金。缺點(diǎn)：施工難度大，技術(shù)要求高，存在著(zhù)一定的風(fēng)險性。

　　3.2、方案2：襯拱方案該方案是在東至岸邊孔每片拱肋下再增設一道拱肋及基礎，形成一座裸拱橋，以輔助有問(wèn)題的上部結構共同受力。

　　優(yōu)點(diǎn)：可避免上部結構坍塌的危險，結構受力明確，技術(shù)要求低，風(fēng)險小。

　　缺點(diǎn)：由于新增基礎必須承受一定的水平力，基礎設置較困難；而且由于上部結構受力狀況的改變，還有可能影響到鄰孔的受力。再者新拱肋的施工也有一定的難度。

　　3.3、方案3：組合方案該方案是在方案2的基礎上，結合東至岸邊地基較高的特殊地形，在新形成裸拱橋的拱腳間增加幾道縱梁及樁基礎，以承受上部結構荷載并可傳遞鄰孔的水平力。

　　優(yōu)點(diǎn)：該方案可徹底解決方案2中的水平力問(wèn)題，不但不會(huì )對鄰孔增加水平力，而且可以承受或將一部分鄰孔的水平力傳遞到橋臺，對新增基礎技術(shù)要求也可適當降低。

　　缺點(diǎn)：材料用量偏多，新拱肋的施工有一定的難度。


　　針對以上三個(gè)方案，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家充分論證，一致推薦按方案3進(jìn)行加固實(shí)施。筆者認為該方案既安全、可靠，又可完全解決東至岸邊孔存在的問(wèn)題，甚至還可適當提高其承載能力。

　　4、維修加固方案實(shí)施根據該橋東至岸邊孔特殊地形，采用了在原拱肋底部增設新拱肋，并配以承臺和挖孔樁基礎的組合方案。新拱肋共分三段，拱肋下緣線(xiàn)由三個(gè)不同半徑的圓弧相切構成，外觀(guān)較好，并有利于橋孔過(guò)水。新拱肋和系梁形成內部超靜定結構，除承擔上部結構傳遞的荷載外，還可承受及傳遞水平力。

　　4.1、下部結構施工要點(diǎn)根據現場(chǎng)地形、地質(zhì)情況，在橋臺、橋墩內側和跨中三處分別設直徑1.4m人工挖孔樁各三根，樁長(cháng)7m.為防止橋臺基底以上土體發(fā)生向河道方向的位移，橋臺處樁基先施工橋軸線(xiàn)上的挖孔樁，再施工兩邊的樁基，并采用混凝土護壁。余樁基可同時(shí)施工，在其施工過(guò)程中，隨時(shí)觀(guān)測橋臺和第一、第二跨拱肋是否發(fā)生位移。

　　4.2、上部結構施工要點(diǎn)新增拱肋因按三段不同圓弧設計，施工時(shí)首先進(jìn)行端部?jì)蓤A弧段拱肋的施工，由于上述兩段斷面較大，可以在不中斷交通的情況下按常規進(jìn)行。中間段拱肋采有萬(wàn)能桿件滿(mǎn)堂支架支撐，拱肋混凝土采用弱膨脹50混凝土，施工在白天進(jìn)行，并實(shí)行交通管制，采用單車(chē)道勻速通行，盡量減少震動(dòng)；整個(gè)拱肋混凝土澆筑同時(shí)采用對稱(chēng)施工，合攏段混凝土施工完成時(shí)間控制在晚上7h左右，從完工時(shí)間起，夜間12h封閉交通，以便拱肋混凝土凝固，每天進(jìn)行一個(gè)拱肋施工，直至所有拱肋全部完成。

　　4.3、其它東至岸邊孔整體加固工程完成后，對全橋其它病害按常規方法進(jìn)行維修處理，同時(shí)，為配合G206東至北段改建工程竣工，改善堯渡橋作為城市出口道路的形象，又對全橋上部結構和欄桿進(jìn)行了全面整修和粉刷，并對橋頭引道進(jìn)行了綜合處治。

　　5、體會(huì )

　　目前，我國公路上還存在不少有問(wèn)題的橋梁，甚至是危橋險橋。由于財力所限，在短時(shí)間內不可能全部拆除重建。為保證運營(yíng)安全，必須對這些橋梁進(jìn)行鑒定，有針對性地進(jìn)行維修加固。因此，橋梁的維修加固具有十分重要的社會(huì )意義和顯著(zhù)的效益。

　　5.1、各級公路機構應對橋梁的維修加固工作給予高度重視。省級公路管理局（處）應設專(zhuān)門(mén)部門(mén)負責橋梁維修加固的技術(shù)和宏觀(guān)管理，市公路管理部門(mén)應負責本轄區干線(xiàn)公路橋梁維修加固的方案制定、組織實(shí)施和竣工驗收工作。

　　5.2、橋梁的維修加固要工作認真、計劃周密。加固前必須對橋梁進(jìn)行全面的檢查及檢測，必要時(shí)還要進(jìn)行荷載實(shí)驗，找出主要問(wèn)題。隨后再組織有關(guān)專(zhuān)家制定切實(shí)可行的實(shí)施方案，選擇有維修加固經(jīng)驗的施工單位，編制詳實(shí)的施工組織設計進(jìn)行施工。必要時(shí)，需進(jìn)行施工圖設計后，才能組織實(shí)施。否則，會(huì )造成事與愿違的后果。

　　5.3、由于橋梁維修加固技術(shù)不斷發(fā)展，要不斷學(xué)習、借鑒和引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新經(jīng)驗、新材料。一項先進(jìn)的施工技術(shù)或方法，不但可以提高工作效率，節約工程造價(jià)，而且可以使橋梁維修加固更可靠、更耐久。

　　5.4、盡管橋梁的維修加固具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益（往往一座橋梁的加固費用不到新建橋梁的十分之一），但由于橋梁加固工作技術(shù)要求高、困難多、風(fēng)險大，往往實(shí)施起來(lái)有一定的難度。因此，橋梁的維修加固工作必須由具有一定的橋梁養護管理或維修加固經(jīng)驗、敢于承擔責任的工程技術(shù)人員具體負責，并選擇有橋梁施工經(jīng)驗的專(zhuān)業(yè)隊伍承擔。