浅谈石拱桥加固治理设计方案.doc

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1、B国斫梁网www・cntwidge.cn浅谈石拱桥加固治理设计方案1、工程概况某公路石拱桥位于湖南省张家界市永定区境内（路线编号为永定区X014火溪线），该桥为1-10.01T1实腹式石砌板拱桥，全长为22.6m,矢跨比为1/2,桥宽为7.5m（包括防撞栏杆），桥下净空为10.6m,设计荷载为汽-20,挂-100,桥型结构为正交石拱桥，垂力式U形桥台，扩大基础。该桥于1979年12月建成通车，在长期荷载作用下，桥台出现了下沉开裂现象，桥梁结构也出现了局部破损。张家界市交通局在2007年10月桥梁检测中发现，靠张家界火车北站方向的桥台前墙外倾近20cm,拱圈出现了多条纵

2、向裂缝，缝宽为0.lcm~4.0cm,已经严重地影响了桥梁使用的安全性和耐久性，必须尽快进行加固治理。2、加固设计方案2.1病害原因分析根据当时地基开挖情况，靠张家界火车北站方向的桥台后半部基底为强风化泥质页岩，前墙靠河床约3m宽的基底为粉质亚粘土。由于基底的承载力不一致，基础产生了不均匀沉降，致使桥台出现了开裂现象。台背填料采用亚粘土，且为人工夯实，密实度难以达到规范要求，加之路面的下沉和开裂，造成大量地表水渗入，使台背土压力增大，加剧了桥台开裂的程度，裂缝由桥台延伸发展至拱圈，造成拱圈多条贯穿裂缝的出现。2.2加固设计方案项目部技术人员根据《公路桥涵设计通用规范》

3、（JTGD60-2004）的规定，计算出桥梁各病害部位的受力情况，选定加固的部位和范围，判断加固的性质，根据实际情况制定了加固设计方案，具体如下：“）对桥台基础的持力层压注水泥砂浆，以提高持力层的承载能力；b）采用压浆的方法对桥梁结构裂缝进行修补，以增强桥台及拱圈的整体性；C）采用现浇C25钢筋碗上套拱，其厚度为40cm,并设置锚杆使套拱与旧桥拱圈紧密结合，形成一个共同受力的整体，以提高桥梁的承载力;d）在河床设置厚度为30cm的下仰拱，与钢筋碇上套拱形成环状结构，分担原桥梁基础的承载力，避免了应力集中现象，加强了全桥的整体性受力（如图1所示）。图1石拱桥加固治理方案

4、示意图3、加固施工方案3.1基础注浆3.1.1注浆孔布置和注浆顺序注浆孔采用e75风钻成孔，孔位平面上采用三角型布置，间距为0.6m,孔深为5.0m。为防止浆液向远离桥台基础范围的其他段落跑浆,在离桥台基础襟边2.5m处布置2排注浆孔，先进行注浆封闭，待其固结形成一道水泥屏障后，再进行基础范围内注浆孔的灌注。3.1.2注浆材料和注浆压力胶凝材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，掺和料采用细砂（有条件的应首选粉煤灰）,水泥浆液配合比采用42.5级水泥:细砂:水二1:0:6:0.8,注浆压力为0.5MPao3.1.3注浆施工工艺注浆施工的主要工艺流程：注浆孔布置一钻孔一下注浆

5、管一浆液配制一浆液过滤一接通所有注浆管路一注浆一注浆观测及效果检查一结束，其中有三个重要步骤，具体如下：3.1.3.1钻扎：先清理表面，定位，采用风钻成孔，钻孔完毕后下注浆管。下管过程中若遇特殊情况，譬如孔内阻塞等，应立即停止下管,将注浆管提出地面，重新清孔，处理完毕后再重新下管。3.1.3.2浆液配制：水泥浆液采用拌和机拌制，为保证连续注浆，施工中应配备两个贮浆槽。浆液拌制时，细砂对与水一并放入，待水量加足后，再将水泥投入，投料时应防止水泥包装纸或其他杂物混入。浆液搅拌时间为3niim搅拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前应进行过滤，未经过滤的浆液不允许进入注浆泵内。

6、在注浆过程中对贮浆槽的浆液应不停地搅拌。3.1.3.3注浆：根据该工程实际情况，选用全孔一次注浆方式。注浆时若注浆压力突然升高或降低，应间歇式地反复进行注浆处理。3.1.4注浆施工的质量控制3.1.4.1为保证水泥浆液的质量，拌制时应准确配料，搅拌充分。浆液从制成到使用完毕，时间不得超过4h。3.1.4.2现场安排专职技术人员指导，负责注浆工作全过程的质量控制，并做好注浆钻孔的编号及位置、水泥品种及强度等级、孔深、注浆压力、水灰比、注浆量、注浆时间、注浆孔周边情况等原始施工记录。3.1.4.3注浆过程中应加强观察，若有流浆、回浆、漏浆等现象，应暂停注浆，查明原因并进行

7、改进。3・2结构裂缝的处理先用1:2的水泥砂浆将结构裂缝表面封住，每隔20cm预留1个压浆孔。待封缝砂浆结硬后，用水灰比为0.8的水泥浆液灌注，注浆压力为0.4MPa~0.6MPa.o压浆顺序自下而上，相邻压浆孔岀浆后，该孔注浆停止，封堵压浆孔，进行下一孔的灌注。为了防止桥梁结构己有的裂缝发展，沿裂缝通长每50cm布置1个骑马钉。骑马钉采用©22螺纹钢，长180cm,即缝左右各50cm,钉脚长40cm,其中锚固段34cm,夕卜露6cm（如图2所示）。图2裂缝加固用骑马钉布置图3.3上套拱和下仰拱的施工根据制定的加固设计方案，上套拱厚度为40cm,下仰