橋梁拱上側墻位移原因及加固措施研究

潘深智

(貴州省花溪公路管理段)

1 橋梁拱上側墻位移原因和加固措施

1.1 拱上側墻位移原因

橋梁拱上側墻位移主要由橋面日常養護不及時，橋面破損使橋面瀝青混凝土滲水，造成拱腔積水，而過去防水層多為黃粘土防水層，遇水易造成膨脹軟化，增大橫向推力原因引起的。所以說橋梁拱上側墻發生位移時，通常是由于排水不良、填土內積聚水分造成膨脹或砌筑質量不佳;橋面鋪裝若是瀝青混合料，因逐年修補不斷增加橋面厚度而加重橋自重，也是橋梁側墻位移的主要原因之一。主要石橋面瀝青混凝土滲水，導致橋背回填黃粘土膨脹所致。

1.2 橋梁拱上側墻位移加固措施

拱橋拱上側墻位移的主要加固措施是挖除拱上填料，完善排水系統，將防水層更換為防水土工膜、涂刷防水劑等方式，拆除外移側墻重新砌筑或澆注混凝土側墻，重新回填拱上填料及鋪筑路面;橋面采用鋼筋混凝土整體路面，增強橋梁橫向穩定性。在花溪段管養的中廣線湖潮大橋加固工程中，按照圖紙設計加固要求，需拆除老橋側墻，然后在主拱圈上重做橋面系，以提高主拱圈的承載力;最后重建老橋側墻及橋臺后翼墻重新澆筑混凝土。加固后，橋梁承載能力不低于原設計標準。

2 拱上側墻位移加固施工技術要點

2.1 側墻拆除

對老橋進行拆除，破除原有橋面，拆除欄桿，開挖老橋填料，拆除老橋側墻。橋梁任何部位的施工拆除不準傷及主拱圈，不準將拆除石塊往下扔，嚴禁使用大型機械拆除圬工，盡量使用小型機具如風鎬破除原有圬工結構，挖出拱內填料必要時采用人工清除。在進行拆除完成以后應當進行橋梁主體的清理工作，將其主要的部件進行清除，將拱圈以及橫梁上的砂漿進行清理剝除。在對于橋梁進行拆除時應當注意按照對稱的原則進行清理拆除，這樣可以保證在拆除的過程中橋梁主軸的兩側承重保持平衡。如果在拆除的過程中不按照對稱的原則進行拆除，很容易導致橋梁的主軸左右以及前后負重不平衡，從而導致其發生變形。一旦橋梁的主軸發生形變極容易導致橋梁的軸圈形變，從而對于橋梁的主體產生影響。

2.2 拱上側墻混凝土澆筑

(1)模板工程。

為了對拱上側墻的表面平整度、外觀質量、光潔度以及線形進行保證，并且加快施工進度，外模、側模均使用竹膠板。拱橋底模采用竹膠板，模板加工時按照拱橋線形將模板分段制作，將每一段視為直線段，按照拋物線X 與Y 值調整模板位置，保證線形美觀。底模板各種接縫要緊密不漏漿，在模板接縫上貼密封膠帶，保證接縫平順。側模安裝先進行測量放線確定底板邊線，施工時要求側模與底模板對準，調整好側模垂直度，并與底模聯結牢固。側模安裝完后，檢查整體模板的長、寬、高尺寸及平整度等，并做好檢查記錄。不符合規定者及時調整，以保證安裝準確。頂模在鋼筋綁扎以后及時安裝，安裝要注意各方面尺寸，固定牢固。按照澆筑段落預留孔洞，以方便混凝土的振搗。

(2)鋼筋工程。

在進行鋼筋工程施工中，必須在鋼筋加工場對鋼筋的下料、彎曲、成型和焊接作業進行完成，驗收合格后，運至需要地點，利用汽車吊、塔吊和人工卸至作業面。鋼筋需要接長時采用搭接焊或采用機械連接，鋼筋保護層采用混凝土墊塊形成，以確保均勻可靠。鋼筋安裝前核對鋼筋規格、型號、種類是否與圖紙相符，確認鋼筋已進行檢驗并合格。嚴格按照圖紙設計和施工規范進行鋼筋加工制作，加工過程中嚴格控制加工誤差。制作完成后按照鋼筋編號分別存放，并掛牌標識。鋼筋綁扎前先在底板上精確按設計放出鋼筋點位，并墊設混凝土墊塊，然后進行鋼筋綁扎，綁扎成型的鋼筋尺寸，箍筋間距必須滿足規范要求，待監理工程師驗收合格后方可進行下一道施工工序。鋼筋綁扎采用分段預留的方式，待相應段落混凝土澆筑完成以后再進行機械連接。

(3)混凝土施工。

①混凝土泵送。本工程混凝土主要采用商品混凝土站集中拌合的方法，采用罐車將拌合好的混凝土運輸到施工現場，泵送入模，施工現場進行混凝土泵送的時候需要先將管道內部清洗干凈，一般是采用清水從管道內部進行泵送，這樣可以對于管道進行一定程度上的清洗，從而洗凈管道內部的雜質。并且通過清水的泵送以后使得管道的內部充分的濕潤，在管道內部濕潤以后進行混凝土的泵送時內部能夠順利的進行泵送。在清水進行濕潤以后可以進行下一步的泵送工作，這時候多事將砂漿水泥以2∶1 的比例混合以后添加到料斗中，充分攪拌均勻以后就可以進行混凝土的泵送工作。在進行泵送時一般都是先進行慢速的泵送，其泵送的速度變化應當保證在油壓的變化允許范圍之內。其具體的泵送速度應當在其油壓變化穩定以后再加速運行，保證油壓的穩定以后再用穩定的速度進行泵送。

②混凝土澆筑準備工作。混凝土主要原材料包括水泥、碎石、砂以及外加劑等，在材料進場后使用前進行檢驗，合格后方可使用，在施工前進一步核實數量是否足夠，質量是否符合要求，保證澆筑順利進行。現澆拱橋澆筑量大，連續作業時間長。在施工前對拌合站、混凝土運輸車、泵車、備用發電機和所有的機械設備認真地進行檢查、維修，保證設備滿足施工的需要。混凝土澆筑前，要進一步檢查作業班組的分組情況。現場配備架子工、鋼筋工、模板工進行施工中檢查，發現異常情況及時處理;檢查現場混凝土施工人員、機械駕駛人員是否全部到位，同時準備一定數量的備用人員，和意外事件發生時所需要的人員。澆筑前，對模板的穩定性、螺栓連接等進行檢查，清除模板內雜物、積水等。模板、鋼筋、波紋管、錨具、預埋件等經監理工程師驗收合格。

③混凝土拌制。需要根據設計強度、耐久性等要求進行混凝土配置，并且進行混凝土拌和物的性能、抗壓強度、抗裂性能及耐久性能試驗，按照工作性能優良，強度、彈性模量、耐久性滿足要求，從中選出符合板拱設計要求的耐久性混凝土配合比。混凝土拌合利用商混凝土站集中拌制，拌制前，粗細骨料中的含水量及時測量，每班抽查2 次，雨天隨時抽查，并按實際測定值調整用水量、粗細骨料用量。攪拌時，按選定的理論配合比換算為施工配合比，計算每盤混凝土實際需要的各種材料用量。澆筑梁體混凝土之前與之聯系，安排水泥、材料、配合比等有關準備工作，隨時準備拌和。

④混凝土澆筑和養護。拱上側墻混凝土澆筑采用分段澆筑的方法，中間設間隔槽，對稱于拱頂進行，各段的接縫面應與拱軸線垂直。混凝土的澆筑按照由低到高逐層、逐段落進行投料、振搗，并且要在下一層混凝土振搗密實后，再進行上一層的投料工作;層與層之間要在混凝土初凝前使其連續上。混凝土振搗采用插入式振搗，振搗時，振搗棒與側模應保持5cm 距離，每一處振搗完后，徐徐提起振搗棒，嚴禁碰撞鋼筋預埋件與模板，混凝土澆筑的間斷時間不得超過混凝土初凝時間。振搗密實的標準是混凝土表面不再下沉、不再冒氣泡。初凝后，養生期間采用土工布覆蓋，經常灑水養護，保持濕潤狀態，以防止混凝土表面出現裂紋。特別要注意混凝土的濕潤、經常灑水，保持潮濕狀態最少7 d，濕養護不間斷，不得形成干濕循環。混凝土在養護期間或未達到一定強度之前，防止遭受振動。

3 結 語

綜上所述，石拱橋拱上側墻發生位移的主要原因是沒有進行合理的養護，導致橋梁自重過重。對于拱上側墻進行加固的主要措施就是拆除已經發生位移的側墻，并且使用鋼筋混凝土對其進行重新的施工，在施工中嚴格按照施工工藝進行，保證施工質量。

［1］顏向群，李海梁.石拱橋常見病害與預防措施［J］.公路與汽運，2003，(6):56－57.

［2］周志祥，賀鵬，趙燦暉.大跨度雙曲拱橋維修加固研究［J］.重慶交通學院學報.2004，(3):34－35.

［3］龔曉進.石拱橋病害分析及維修加固方法研究［D］.西南交通大學，2007，(8):12－13.