淺談舊橋加固水下工程施工措施

王良宗

（安徽省巢湖市路橋工程有限公司，安徽巢湖238000）

淺談舊橋加固水下工程施工措施

王良宗

（安徽省巢湖市路橋工程有限公司，安徽巢湖238000）

由于20世紀六七十年代修建的一些舊橋設計不規范、建設標準低，隨著交通流量的增加，負載超重，漸成危橋。為了提升這些舊橋的服務能力，必須進行加固處理，而水下工程的施工往往是加固處理成敗的關鍵。結合安徽廬江縣白山橋加固過程水下施工的實例，介紹了水下施工的方法、步驟及特殊情況的應對措施。

舊橋加固；水下施工；措施

0　引言

截至2009年末，安徽省公路橋梁總計30 883座，危橋數量7 460座，占總數近1/4。縣鄉道危橋3 438座，農村公路危橋3 926座，占危橋總數98%。危橋形成的主要原因：設計荷載標準低、通行能力差、運營時間長、缺乏養護。隨著經濟發展，車流量、載重量都極劇增加，導致部分橋梁不堪重負，成為危橋。鑒于安徽省當前現狀，將這些舊橋全部拆除重建，既不可能，也無必要，而對這些舊橋加固改造，下部結構的水下施工是一個無法回避的技術問題。本文結合白山橋水下施工的工程實踐，期望重視舊橋的現狀調查，在充分收集原始數據的基礎上有針對性地提出解決水下工程施工的措施。

1　工程概述

白山橋位于廬江縣X062縣道上，全長272m，由2孔70.75m主橋與三向引橋組成，建成與1978年（見圖1）。因常年超負荷承載，該橋已于2009年被鑒定為危橋，但該橋是當地盛橋、白山通往古鎮三河、合肥及合界高速的重要通道，為保障當地人民生產、生活需要，于2010年6月開始，對該橋進行加固維修，重點是加固維修同大向引橋。該引橋為單跨14m石拱橋，矢跨比1/2，橋面寬凈7.0m+2×1.3m，采用漿砌塊石圓環形拱圈，為工程實踐中及其少見的異性石拱橋，可以形象地理解為一孔徑14m的圬工砌體圓管涵。加固方案是：圓管涵內增加5道寬1.0m、厚0.5m的圓環形鋼筋混凝土內襯拱肋；在拱肋與原拱圈之間通過高壓注漿，使二者緊密聯系，共同受力；在拱圈中部增加鋼筋混凝土聯系梁（見圖2）。通過這些措施改善原拱圈的受力條件，提高承載能力，保證橋梁安全。工程難點是有近1/2拱圈淹沒于水下，水深6.5m左右；原拱橋技術資料大部丟失；水下地形、構造物情況復雜。水下工程施工措施的合理運用決定著整個加固工程的成敗。

圖1　加固前白山橋

圖2　加固后白山橋同大引橋

2　水下工程施工措施的綜合運用

（1）充分收集舊橋原始資料，細致調查水下地形及構造物情況。

該橋建于1978年，由當時的廬江縣革委會組織民工建勤，采用以工代賑的方式完成，圖紙資料基本沒有保留下來。經過多方努力，在縣檔案館找到了當時手工繪制的草圖，大致了解了拱橋的構造及幾何尺寸。通過當地當年參加會戰的老人回憶：當年利用旱季開挖基坑，淤泥太深，無法清到底，在設計標高用漿砌塊石做成“筏板”基礎，然后在“筏板”采用“土牛拱胎”砌筑拱圈。

通過現場調查及當地走訪，該拱橋底淤泥沉積約2m，維修施工時水深約4.5m。

拱橋上下游及拱內有較多生活垃圾，施工時會有有害氣體產生。

這些資料的收集，為施工過程中方案的制定及安全生產提供了依據，也起到了比較好的效果。

（2）設計單壁鋼圍堰骨架及支撐體系，保證鋼圍堰能夠承受水壓力及自身穩定。

通過驗算，確定兩側鋼圍堰各由6根15m長36號工字鋼作為橫梁，承受水壓；6根7m長27號槽鋼作為縱向聯系梁按等分焊接在橫梁上，組成網格，形成圍堰骨架體系；10mm鋼板焊接在橫梁外形成單壁鋼圍堰（見圖3）。

鋼圍堰兩端各1m用編織袋裝黏土固定在鋼圍堰上，圍堰內抽水后水壓使圍堰緊貼在拱圈上，黏土成為非常好的阻水材料（見圖3）。

圖3　鋼圍堰骨架、兩端固定的黏土

圍堰底部縱向聯系梁位置各增加1m 27號槽鋼焊接在鋼板上，增加鋼板剛度；槽鋼做成尖頭，利于鋼圍堰下沉（見圖3）。

在橫梁與聯系梁節點位置設置兩側鋼圍堰的支撐梁，采用27號槽鋼，隨著水位下降，逐點增加，形成鋼圍堰的支撐體系（見圖4）。

圖4　鋼圍堰支撐體系

鋼圍堰采用兩臺25 t吊車吊裝，人工牽引配合；在下沉過程中采用高壓水槍沖擊，人工清移雜物，上部壓載就位（見圖5）。

圖5　圍堰吊裝

（3）封堵圍堰與舊橋拱圈連接處，防止圍堰底部漏水。

隨著圍堰內水位降低，圍堰與舊橋連接處開始漏水。找準漏點后采用棉被堵漏，再在外圍拋填土袋堵水。

圍堰下沉到位后，在鋼圍堰外側碼放黏土編織袋堵水，為了加強防水效果，在編織袋與鋼圍堰之間增加防雨布（見圖6）。

圖6　圍堰外土袋堵水

（4）平衡水壓，清理淤泥，封堵舊橋拱圈圬工砌體漏水。

針對近2m厚的淤泥，采用高壓水槍沖擊，污水泵抽排；抽水過程中有大量涌水現象，經分析為拱圈圬工砌體漏水，為防止水流過大沖壞拱圈，采用邊抽污水，邊注清水，保持合理水頭至淤泥排凈（見圖7）。

圖7　清淤泥、工作平臺

淤泥排凈后，注入清水，采用導管按水下混凝土澆筑方法，在拱圈上澆筑了30cm混凝土封閉層（見圖8）。14 d后，排除圍堰內積水，進行水下工程作業。

（5）搭建水上施工平臺，采用防有害氣體措施，保證施工安全。

在水上作業期間，圍堰外采用渡船作業；圍堰內用鋼管支架、竹膠板搭建水上作業平臺，保證了施工安全（見圖7）。

清除淤泥過程中，有大量有害氣體溢出，要求工人佩戴防毒面具，保證了施工安全。

3　結語

該加固工程歷經3個月完工。經動、靜載試驗檢測，承載能力比原設計標準有顯著提高。經4年多的使用檢驗，該橋拱圈裂縫沒有繼續擴大，橋面沒有變形，加固效果良好。水下工程施工措施的綜合運用，較好地解決了施工難題，工程進展順利、安全。類似工程應強化前期調研，面對實際情況充分利用現有技術，細節問題要特別重視。期望同行在水下施工過程中不斷總結經驗，相互借鑒，努力為舊橋改造取得良好的社會、經濟效益貢獻力量。

U445.7+2

B

1009-7716（2015）01-0119-02

2014-09-30

王良宗（1972-），男，安徽巢湖人，高級工程師，從事路橋工程施工工作。