江西省公路舊橋加固技術研究與實踐
發布時間：2010-01-14 共4頁
4、320國道黃花大橋（懸臂拓寬橋面、雙曲拱橋）
4.1 黃花大橋概況
黃花大橋位于江西省萍鄉市湘東區改建后的320國道K1127至K1128段，是萍鄉市湘東鎮于1974年建成的、跨越萍水河下游的一座鋼筋砼雙曲拱橋，全長188m，主橋三跨，每跨凈距28.5m，兩岸引橋各為六孔，跨徑4～6m不等。主橋設計荷載：汽-13，拖-60，橋面凈寬7.3m，無人行道，矢跨比1/6，設計拱軸系數M=2.20，主拱圈寬度為8m，拱圈厚0.88m，立柱式腹拱墩。下部構造為：15#片石砼實體墩和橋臺，橋墩頂寬2.5m，基礎均為明挖擴大基礎。
1987年320國道改線測設時經與新橋方案反復比較后決定利用該橋。為判定黃花大橋既有結構狀況和承載能力及進行加固的可行性，1992年元月對該橋進行了詳細的結構檢查和靜載試驗，以期對大橋上下部構造的承載能力（強度和剛度）進行鑒定，為加固拓寬利用該橋提供科學依據。
4.2 加固技術及采用方案
4.2.1 上部構造
由于設計荷載增大，橋面拓寬，車輛橫向不利位置較原橋面凈寬不利位置外移（原橋設計荷載為汽-13，拖-60，橋面凈寬：凈-7.3+2×0.25m安全帶），增加了人行道活載，故對主拱圈，腹拱圈、拱上立柱等均采用錨噴砼加固，邊肋亦予以加寬，拱背現澆砼加固。www.Ｅxamda.CoM
4.2.2 下部構造
根據結構檢查和靜載試驗結果，證明主橋墩臺的強度和剛度能滿足現設計荷載要求，地基也堅實可靠，故對主橋墩臺不予加固。
4.2.3 大橋拓寬技術的研究
（1）拓寬原則
由于原橋面凈寬7.3m，無人行道，為配合二級路的寬度要求，需將橋面拓寬至12m，即凈-9+2×1.5m人行道。而主橋兩岸引橋（引道）均鋪筑好砼路面，故主橋拓寬必須沿橋中心線對稱地在上下游加寬。
（2）拓寬方案擬定與比選
①拓寬方案一
于墩臺上挑出懸臂梁，然后增設邊拱肋，修建拱上構造，拓寬橋面至凈-9+2×1.5m，重修橋面鋪裝。
優點：拓寬部分直接傳力到墩臺上，受力明確，對原橋各拱肋受力影響不很大。
缺點：墩臺上挑出的懸臂梁，因要承受增設的拱肋，故必須做得較強勁，造價較高，施工難度較大。
②拓寬方案二
在橋的兩側和重修的橋面一道現澆車行道懸臂板和人行道懸臂梁，再在人行道懸臂梁上擱置微彎板。
優點：采用懸臂梁（板）加微彎板結構，構件輕巧，并充分利用了重建砼橋面作為懸臂梁（板）的錨固端，造價比方案一低，施工（安裝）也方便。
缺點：懸出部分主要依靠邊肋承受，故受力不如方案一有利，因此應對拱肋予以加固加強。
經對方案一、二的經濟技術比選，最后采用拓寬方案二作為本橋拓寬方案。
（3）拓寬設計要點
①由于該橋為空腹式雙曲拱橋，現采用懸臂梁結構來拓寬大橋橋面，所以應盡量使懸臂梁處于拱上立柱或附近，使得盡量通過立柱來傳力給主拱圈和墩臺上。
②車行道橋面懸臂板和人行道懸臂梁根部支于原拱橋側墻上，懸臂板和懸臂梁相交處亦澆成一個整體。人行道板采用輕巧的少筋微彎板。
③為加強主橋的整體性，減少橋面接縫，橋面鋪裝采取全橋連續續，僅在橋面兩頭各設置一道伸縮縫，橋面在跨墩（柱）部分底層設置鋼筋網。
4.3 黃花大橋加固效果與社會效益分析
（1）社會效益好。
黃花大橋于1993年10月完成加固與拓寬施工并通車，營運至今，大橋狀況良好，現該橋通行的交通量達8000余輛/日。
（2）本橋梁采用錨噴鋼筋砼加固和懸臂式拓寬的技術方法改造，不僅便于施工，確保質量，而且施工期間可不中斷交通，因而社會效益顯著。
（3）本橋采用加固拓寬方法改造，不僅在總體上具有上、下部構造配合恰當之優點，而且給人們以輕巧、優美、安全之感，施工亦安全簡便，質量易于保證，工期短。從而說明該橋加固拓寬設計新穎、美觀、實用，結構合理，便于施工。
（4）該橋梁改造工程費用低。經加固拓寬后的黃花大橋，不僅滿足了汽-20，掛-100，凈-9+2×1.5m人行道的二級公路橋梁設計要求，而且比新修橋梁節約經費150多萬元。同時節約了大量的鋼筋、水泥、木材等建筑材料。
（5）黃花大橋的加固與拓寬設計被江西省交通廳授以優秀設計二等獎。
5、進賢北門橋（外包砼加大截面、剛架拱橋）
5.1 北門橋的概況
進賢北門橋位于江西省進賢縣縣城，于1984年竣工通車。北門橋橋梁總長55.6m，主孔為1孔凈跨36m的剛架拱，矢跨比為1/6，南北副孔為跨徑6.0m的微彎板組合梁。基礎及下部結構為組合式L形橋臺與樁基礎，橋面凈空為凈-7+2×1.0m人行道，原設計荷載為汽車-20級，掛車-100.
北門橋通車后，在對該橋進行驗收時，部分拱腿拱腳斷面上緣即出現裂縫。1987年撫州供電局運輸一臺主變壓器時，上海城建學院曾對該橋進行檢測，上述裂縫深達450mm左右，裂縫寬度為0.6-0.8mm.檢測后所附《進賢北門橋承載能力評價報告》中指出：“剛架拱與副孔簡支梁的伸縮縫北邊拉開12mm，南邊拉開20mm，說明橋臺有水平位移，不均勻沉降和轉動，北邊橋臺沉降較南岸橋臺多一些，以上變位主要是由于臺后高填土沉降引起，橋臺變位是引起拱腿根部開裂的主要原因之一。”
由于拱腿系剛架拱橋的主要受力桿件，考慮到安全問題，南昌公路分局將該橋列為危橋，對通行車輛采取限載100KN通過。
5.2 病害檢查
（1）拱腿病害
拱腿根部拱腳處有7處出現由上自下裂縫，拱腿拱腳處上緣裂縫寬度南岸橋臺2－5mm，北岸橋臺2－3mm.
（2）橋臺病害
橋臺立墻出現全斷面橫向裂縫，南、北橋臺八字墻受土壓力作用向外突出。
（3）部分微彎板組合橫梁出現由下自上裂縫，縫寬0.2～0.4mm.
（4）行車道主要發現橫向裂縫，主孔與南、北副孔伸縮縫均向兩側滑動，而且有一定規律可循。
5.3 加固方案及其內容
通過對老橋的計算分析，我們認為應對老橋進行全面加固，并依靠加固后老橋本身的結構來達到滿足通行超重平板車是一個最為安全和兼顧長遠利益。
加固的具體范圍及內容：
①拱腳斷面
拱腳斷面由于開裂嚴重，且經常處于水位之下，所以必須重點加固。可采用以下辦法：將拱腿斷面保護層鑿開，在原主筋旁焊接新的主筋，并增加新的箍筋。鋼筋數量由電算得出，鋼筋長度在裂縫位置左右3m內可滿足錨固的要求。裂縫用環氧樹脂填死閉合。然后澆筑新的混凝土，再在其外拱腿四周用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。
②上弦桿下緣
主孔方面：由于每片上弦桿的下緣僅寬30cm，按照計算最不利截面將對應配13Φ22，所以加固還必須采用加大斷面法，鑿開下緣保護層，露出主筋和箍筋，將箍筋接長，焊上新的主筋。然后澆筑新的混凝土，再在局部幾個斷面的下緣用粘貼鋼板并打栓釘的辦法來特別加強。
③副孔方面：采用滿堂腳手來加固。
④橋面全面加固
因為施工質量良好的橋面，將會提高微彎橋面板的承載力，并且頂層鋼筋將參與抵抗弦桿斷面負彎矩，所以決定鑿除原有破損橋面，除配常規的構造鋼筋外，在負彎矩區加設受力鋼筋，縱向可設在弦桿計算的負彎矩區起抗拉作用，橫向全橋布置，并保證截面的厚度，以提高微彎橋面板的承載力。
⑤橋臺立墻等
5.4 荷載試驗結果評定
（1）靜載試驗荷載效率各控制載面已達到0.823、0.783、0.838，滿足有關規程要求。
（2）靜載試驗結果表明：經加固后的2#、3#拱肋在彈性范圍內工作，橋臺基礎在次重車加載的情況下幾乎沒有位移，整體結構剛度和強度滿足重車通行。
