圬工拱橋施工質量通病及防治措施

譚家兵（重慶市江津區(qū)橋梁管理所，重慶　402260）

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圬工拱橋施工質量通病及防治措施

譚家兵
（重慶市江津區(qū)橋梁管理所，重慶402260）

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通事業(yè)也在不斷地進步，在這個過程中，部分圬工拱橋容易出現(xiàn)一些常見的質量通病。為改進圬工拱橋的施工質量，本文首先列舉了圬工拱橋在施工過程中可能引起的病害，接著對這些病害進行了深層次的分析，最后提出了幾點防治措施，以供參考。

關鍵詞：圬工拱橋；質量；病害分析；防治

1 圬工拱橋由于施工過程引起的病害概述

所謂病害，主要是指橋梁在受到外力作用后，比如溫度、風蝕、雨蝕等，超出所能夠承受范圍的整體表現(xiàn)。除此之外，它是相關的工作人員開展橋梁加固工作的參考。只有對圬工拱橋各部位病害種類及成因有一個清楚的認知，圬工拱橋才能夠提高施工質量。調查發(fā)現(xiàn)，圬工拱橋由于施工過程引起的病害主要為三大類：拱上建筑、主拱圈、墩臺基礎。

2 圬工拱橋施工質量通病

2.1 拱上建筑病害種類及成因分析

在拱橋的建設過程中，拱上建筑發(fā)揮的作用有傳遞荷載、分散荷載。拱橋在受到外力時，通過自身的整體性能，將上部的荷載力進行分散，傳遞到主拱圈。另外，拱上建筑還具備一定的保護功能，它能夠有效地避免主拱圈受到損害。以下分析了常見的幾種圬工拱橋拱上建筑的病害種類，并對其成因作出了分析。

（1）橋臺跳車、橋面行車道破損

具體表現(xiàn)：橋臺受到損害，橋臺跳車出現(xiàn)在坑槽部位；行車道產(chǎn)生裂縫，使得汽車對橋面產(chǎn)生沖擊。成因分析：①導致橋臺遭到破壞，橋面行車道龜裂的主要原因是車輛超載；②沒有做好相應的養(yǎng)護工作也是出現(xiàn)此種病害的重要原因。

（2）側墻水蝕、開裂

具體表現(xiàn)：因為側墻主要是大面積圬工結構，長期暴露在大氣中，容易受到風和水的侵蝕，進而發(fā)生破損。在這類病害中，一個突出的表現(xiàn)即產(chǎn)生橫橋向、縱橋向的裂縫。通常來說，裂縫是順著石料或砂漿發(fā)展。由于其病害產(chǎn)生的來源多樣，所以它的深度、寬度、長度等參數(shù)也有所不同。成因分析：①車輛超載，或者是車輛對橋梁產(chǎn)生較大的沖擊，使得側墻承受的壓力過大；②砌筑側墻的石料或砂漿的強度不足；③在側墻內，其填料過于松散。這導致在受力時，外側容易產(chǎn)生裂紋。

（3）側墻外鼓或內陷

具體表現(xiàn)：在拱頂處，以及拱橋的上部，由于長期受到不均勻的荷載力，使得側墻受到擠壓，發(fā)生內陷或外鼓。成因分析：①車輛承受的荷載力過大；②砌筑側墻的石料或砂漿的強度沒有達到施工要求，導致側墻的施工質量較差；③因為側墻外側總是暴露在空氣中，容易受到自然環(huán)境的影響；④設計不合理，或者在施工過程中偷工減料等原因也會造成此類病害的出現(xiàn)。

2.2 主拱圈病害種類及成因分析

作為跨越橋墩與橋臺之間的弧形結構，它是圬工拱橋的承重部分。在拱橋建成之后，主拱圈主要發(fā)揮的作用為：支撐橋跨結構行車時的活載，同時支撐自身的全部荷載。在對圬工拱橋的施工質量通病進行分析時，應該將拱圈放在一個整體中進行考慮，使其與墩臺和基礎相結合，綜合分析它們之間的聯(lián)合作用。以下分析了圬工拱橋主拱圈的病害種類，并且對病害出現(xiàn)的原因作出了詳細的解釋。

（1）主拱圈發(fā)生不可恢復變形

具體表現(xiàn)：主拱圈發(fā)生邊拱外傾、邊拱橫移、拱圈下?lián)稀⒐绊斪冃蔚茸兓鞴叭Φ木€性被破壞。成因分析：①受恒載以及活載的作用，主拱圈將會出現(xiàn)塑性壓縮變形，進而縮短了拱軸縮短，并且縮減了矢高，最終導致主拱圈下?lián)希虎谑芎奢d力的影響，圬工材料將會變質，進而使得主拱圈產(chǎn)生變形；③因為在施工時，拱架放樣出現(xiàn)錯誤，使得其與標準值差距過大，導致主拱圈無法還原。

（2）主拱圈形成裂縫

具體表現(xiàn)：主拱圈的結合面破損，出現(xiàn)橫橋向、縱橋向、或斜橋向裂縫。在這些裂縫里，一些將會順著砌筑的石塊進行擴展，一些將會順著砌筑砂漿發(fā)展。除此之外。部分將會貫穿砌筑砂漿和砌筑石塊。依據(jù)裂縫的病害程度，裂縫的寬度將會發(fā)展成不同的形狀。一些趨于一致，而另一些則是上細下寬、或者是上寬下細。同理，利用主拱圈的病害特征，人們往往能夠得出主拱圈裂縫產(chǎn)生的原因。成因分析：①受到外力影響，主拱圈的實際受力超出了自身所能夠承受的最大范圍。為了防止進一步遭受破壞，主拱圈只能選擇產(chǎn)生裂縫的方式，使得自身的壓力得以釋放，以抵消超出的力；②主拱圈總體的強度不夠，在受到彎、剪、壓等組合外力時，裂縫便隨之產(chǎn)生了。③砌筑石塊及砂漿本身強度不足也是其中的一個重要原因。

3 防治措施

結合圬工拱橋施工質量通病以及病害成因，我們總結了以下幾點防治措施：

3.1 增大主拱圈截面加固法

增大主拱圈截面加固圬工拱橋的技術，是重點針對主拱圈出現(xiàn)的病害而提出來的，它能夠有效地預防由于主拱圈開裂或拱軸線變形而導致的整座橋梁承載能力不足的情況。這種防治措施，主要是在已有的主拱圈拱腹及兩側增設一薄層鋼筋混凝土板拱加固層，或者是在已有的主拱圈拱腹處增設一層鋼筋混凝土板拱形成復合結構的主拱圈。加固后的主拱圈，通過由新、舊材料澆筑成型的復合主拱圈的共同作用、協(xié)調變形來承受拱橋后期荷載，最后達到增大主拱圈承載能力、強度以及剛度的目的。

3.2 擴大基礎加固法

擴大基礎加固法是處理圬工拱橋施工質量通病的一項有效措施。它主要是增大待加固舊橋基礎的承壓面積的技術，使得橋梁的基礎得以加固。這種方法有一定的針對性，對于一些基礎埋置太淺或基礎自身承載力不夠的混凝土及圬工實體基礎的防治更為有效。現(xiàn)今，主要通過設置承拉錨桿，將新舊基礎粘結在一起進而形成一個受力整體。

結語

隨著經(jīng)濟的迅猛增長，較多的圬工拱橋難以滿足實際通行的需要。一部分需要重建，但是大部分只要采取一定的防治措施后，即可提高施工質量進而滿足社會需求。所以對圬工拱橋進行加固處理，已經(jīng)成為各個地區(qū)的首選防治措施，相關的部門應引起重視。

參考文獻

[1]彭夢澤.圬工拱橋計算方法研究[D].武漢理工大學，2008.

中圖分類號：TU761

文獻標識碼：A