經濟適用的兩種橋梁加固方法
發布時間：2010-01-14 共2頁
雙曲拱橋的維修加固
北京房山區周張公路婁子水橋建于1976年5月，橋梁設計荷載標準為汽— 15、掛—80，橋面凈寬凈9+2×1.4，橋長38.8m，橋梁構造為鋼筋混凝土雙曲拱橋，原橋面輔裝為15cm C30水泥混凝土，橋面基層及拱上填料均為12%石灰土，拱背上石灰土最小厚度為15cm （相當于路面基層）。
此橋由于拱上填料及路面基層為同種材料，且厚度不等，而且未設防水層，造成全橋透水，透水后造成石灰土基層不均勻沉降，在重車荷載的作用下，原橋面鋪裝的水泥混凝土路面呈現粉碎性斷裂。同時由于不均勻沉降，致使拱圈局部應力集中，造成拱波開裂。
橋梁巡回檢查小組在定期檢查巡視中發現此橋破損情況，加強了檢查頻率，發現破損有發展的趨勢，于是報請上級主管部門進行維修加固工程立項。
經現場觀察，從外觀上看，主拱圈未出現異常尚能利用，但如挖開拱上填料，重換石灰土進行夯實或碾壓，已裂縫的拱波將經不住夯實或壓路機的作用而徹底損壞。另外從外觀上觀察，全橋透水亦已對橋體產生了很大的危害，已可見混凝土上附著有堿跡且有一定厚度，而此橋的混凝土構件已有裂縫。
經過慎重考慮，我們決定采用一種輕體高強的材料做為拱上填料，同時加設土工布制作防水層，橋面輔裝采取Φ12、Φ18螺紋鋼筋組成10×10cm 鋼筋網，制作10cm鋼筋混凝土面層的施工方案。通過組織施工人員對數種材料鑒別試驗后，選中了采購自北京亞新特種建材公司經銷的陶粒和沸石作為混凝土的粒料，這兩種材料制成的混凝土，具有輕質高強的特點。
陶粒混凝土和石灰土的比較結果如下：
粒混凝土的抗壓強度為6.25Mpa，石灰土的抗壓強度為0.7Mpa 陶粒混凝土的最大干容重為800kg/m3，石灰土的最大干容重為1680kg/m3
陶粒混凝土施工時只用小型振搗器即可，不會對拱波造成破壞；而石灰土施工時需要進行夯實或碾壓，會對拱波進一步破壞。
確定了施工方案后，我們即組織了施工。施工時采用對稱拆除原橋面鋪裝，清理干凈，陶粒混凝土施工配合比為3：1：5：4（32.5水泥：水：陶粒：沸石），水灰比為0.33，采用混凝土攪拌機進行拌和，拌和時間2分鐘，用小型振搗器和棒式振搗器配合振搗，澆筑后效果較好，因此橋面鋪裝由原15cm減少10cm鋼筋混凝土，降低了拱頂材料高度，從而加強了拱上建筑與橋面板的聯系，進而加強拱上建筑剛度，使整個體系向柔拱剛梁轉化，促使主拱圈在活載的作用下主要承擔軸力，而彎矩轉讓給加固后的拱上建筑。
此次施工共挖除原拱上填料石灰土236m3改換輕質高強的陶粒混凝土做為拱上填料，原拱上填料自重396.48T，而新換筑的拱上填料自重僅為188.8T，單此項就減輕橋體自重207.68T.上部拱上填料自重的減輕，亦即拱圈所受非均勻分布荷載的減小，拱圈任意點的剪力Q，彎矩M及軸向力均減小。而其內力又與水平推力成線性關系，而水平推力Hg又與分布載qd成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內力也與拱上分布荷載成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內力將減小近1倍。由此可見這種處理方式，大大地提高了橋梁的承載能力，現婁子水橋經近兩年的使用，效果良好。
挖除原拱上填料時，必須注意使拱上受力平衡，防止倒坍。拆除過程中一律由跨中對稱地向拱腳方向進行，兩側的拆除進度基本一致，進度誤差最好不要超過兩米；澆筑拱上填料及面層混凝土時，也必須對稱進行，由拱腳向跨中進行，誤差亦最好不超過兩米；嚴禁在橋上堆放施工材料。
北京房山區周張公路婁子水橋建于1976年5月，橋梁設計荷載標準為汽— 15、掛—80，橋面凈寬凈9+2×1.4，橋長38.8m，橋梁構造為鋼筋混凝土雙曲拱橋，原橋面輔裝為15cm C30水泥混凝土，橋面基層及拱上填料均為12%石灰土，拱背上石灰土最小厚度為15cm （相當于路面基層）。
此橋由于拱上填料及路面基層為同種材料，且厚度不等，而且未設防水層，造成全橋透水，透水后造成石灰土基層不均勻沉降，在重車荷載的作用下，原橋面鋪裝的水泥混凝土路面呈現粉碎性斷裂。同時由于不均勻沉降，致使拱圈局部應力集中，造成拱波開裂。
橋梁巡回檢查小組在定期檢查巡視中發現此橋破損情況，加強了檢查頻率，發現破損有發展的趨勢，于是報請上級主管部門進行維修加固工程立項。
經現場觀察，從外觀上看，主拱圈未出現異常尚能利用，但如挖開拱上填料，重換石灰土進行夯實或碾壓，已裂縫的拱波將經不住夯實或壓路機的作用而徹底損壞。另外從外觀上觀察，全橋透水亦已對橋體產生了很大的危害，已可見混凝土上附著有堿跡且有一定厚度，而此橋的混凝土構件已有裂縫。
經過慎重考慮，我們決定采用一種輕體高強的材料做為拱上填料，同時加設土工布制作防水層，橋面輔裝采取Φ12、Φ18螺紋鋼筋組成10×10cm 鋼筋網，制作10cm鋼筋混凝土面層的施工方案。通過組織施工人員對數種材料鑒別試驗后，選中了采購自北京亞新特種建材公司經銷的陶粒和沸石作為混凝土的粒料，這兩種材料制成的混凝土，具有輕質高強的特點。
陶粒混凝土和石灰土的比較結果如下：
粒混凝土的抗壓強度為6.25Mpa，石灰土的抗壓強度為0.7Mpa 陶粒混凝土的最大干容重為800kg/m3，石灰土的最大干容重為1680kg/m3
陶粒混凝土施工時只用小型振搗器即可，不會對拱波造成破壞；而石灰土施工時需要進行夯實或碾壓，會對拱波進一步破壞。
確定了施工方案后，我們即組織了施工。施工時采用對稱拆除原橋面鋪裝，清理干凈，陶粒混凝土施工配合比為3：1：5：4（32.5水泥：水：陶粒：沸石），水灰比為0.33，采用混凝土攪拌機進行拌和，拌和時間2分鐘，用小型振搗器和棒式振搗器配合振搗，澆筑后效果較好，因此橋面鋪裝由原15cm減少10cm鋼筋混凝土，降低了拱頂材料高度，從而加強了拱上建筑與橋面板的聯系，進而加強拱上建筑剛度，使整個體系向柔拱剛梁轉化，促使主拱圈在活載的作用下主要承擔軸力，而彎矩轉讓給加固后的拱上建筑。
此次施工共挖除原拱上填料石灰土236m3改換輕質高強的陶粒混凝土做為拱上填料，原拱上填料自重396.48T，而新換筑的拱上填料自重僅為188.8T，單此項就減輕橋體自重207.68T.上部拱上填料自重的減輕，亦即拱圈所受非均勻分布荷載的減小，拱圈任意點的剪力Q，彎矩M及軸向力均減小。而其內力又與水平推力成線性關系，而水平推力Hg又與分布載qd成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內力也與拱上分布荷載成線性關系，所以由恒載引起的拱圈內力將減小近1倍。由此可見這種處理方式，大大地提高了橋梁的承載能力，現婁子水橋經近兩年的使用，效果良好。
挖除原拱上填料時，必須注意使拱上受力平衡，防止倒坍。拆除過程中一律由跨中對稱地向拱腳方向進行，兩側的拆除進度基本一致，進度誤差最好不要超過兩米；澆筑拱上填料及面層混凝土時，也必須對稱進行，由拱腳向跨中進行，誤差亦最好不超過兩米；嚴禁在橋上堆放施工材料。
