浅议石拱桥加固和改造设计

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1、浅议石拱桥加固和改造设计　　摘要：本文对石拱桥常见的病害及其成因进行了分析，提出石拱桥的加固方法，并通过赛虹桥为例，着重介绍内衬砼拱圈的加固方法。Abstract:Thecommonstructure’sdiseasesofstonearchbridgewereintroducedinthispaper,andthecausationsofthesediseaseswerealsodiscussed.Somereinforcementmethodswererecommendedforthiskindofbridge.BasedontheSai-HongBridgetheme

2、thodbyaddingnewarchringwasanalyzedindetails.关键词：石拱桥；结构病害；加固；设计Keywords:stonearchbridge;structurediseases;structurestrengthening;design中图分类号：S611文献标识码：A1概述7石拱桥具有历史悠久、就地取材、造价低廉、施工技术简单等优点。但是由于旧石拱桥设计标准低，随着经济的发展，汽车工业的进步，桥上的重车越来越多，车流量越来越大，当时的设计标准已经不适合当前经济发展的需求，因此石拱桥普遍存在承载力不足，病害较多的缺陷。赛虹桥位于南京市西南角的

3、城墙外，是明洪武年间建造的，距今已有六百多年历史。为三跨石拱桥，清康熙年间重建。桥宽50余米，分水桥墩长60余米。其宽度在南京古桥史上罕见。抗战时期此桥遭受日军破坏，部分桥孔塌落，解放后于1954年和1958年进行过两次整修。赛虹桥年代久远，承载能力不足，目前限载8t，根据检测，此桥已不能满足汽车荷载使用要求，桥梁结构损坏严重，特别是北孔拱圈结构有继续坍塌的趋势。鉴于车辆荷载的日益增长，针对桥梁结构安全采取加固改造措施，提高其承载力，满足现有荷载条件的需求，已显得十分迫切。目前，桥梁所在的长虹路南北段均改造完成，路幅宽30m。路幅分配为3.5m（人行道）+4m（非机动车道）

4、+1.5m（侧分带）+12m（机动车道）+1.5m（侧分带）+4m（非机动车道）+3.5m（人行道）。桥梁所在位置存在建材市场和大量杂乱民宅，加之桥梁本身较为狭窄，目前全桥宽度最窄处不足20m，长虹路在此位置形成交通瓶颈。桥梁本身面貌破败以及周边环境状况不佳，与秦淮风光带和附近的崭新的城市风貌很不协调（见图1、2）。图1石拱桥立面（东侧）图2石拱桥立面（西侧）2桥梁损坏情况简述7根据桥梁检测报告，主桥的病害较为严重，本桥各孔病害状况不同，北孔病害状况最严重，南孔相对较好，各孔状况如下：（1）桥梁北孔病害状况最为严重：a.主拱圈局部块石脱落，几处块石呈现明显坍塌趋势（见图3）

5、；图3拱圈块石脱落图4拱圈勾缝脱落b.主拱圈东侧存在一处明显破损；c.拱圈块石勾缝几乎全部脱落，渗水严重（见图4）；（2）桥梁中孔现有拱圈约10m宽，加宽段预制板梁病害严重（见图5）：图5加宽段板梁a.搁置板梁的台帽破损；b.西侧加宽板梁的混凝土板梁混凝土破损剥落，主筋外露；c.北侧桥墩局部砂浆勾缝脱落；d.西侧主拱圈局部砌块接缝开裂，宽1cm；e.西侧洞口处有2块块石碎裂；（3）桥梁南孔状况相对较好主要是距东侧洞口18m处有渗水现象（见图6）；7（4）由于桥台基础产生不均匀沉降引起台身和拱圈局部产生开裂（见图7）。图6拱圈渗水图7中石拱圈纵向开裂3分析桥梁破损的原因造成石

6、拱桥病害的主要有以下几个方面的原因：(1)由于拱桥的经历了时间较长，桥梁变形较大，造成墩台移动。由于拱圈受力不对称和基础沉降，在拱顶下部和拱角上部产生裂缝。(2)桥梁长期处于潮湿环境中，拱圈块石大多数表面呈风化剥落状态，块石间勾缝多处脱落，部分块石有受压碎裂现象。(3)桥面和桥台侧墙边缘长期渗水，拱圈上块石间产生大面积的渗水白化使得块石的承载力降低。4赛虹桥改造老赛虹桥为半圆形石拱桥，北侧拱圈净跨径6m，中间拱圈净跨径6.6m，南拱圈净跨径6.2m，赛虹桥作为南京的一座古桥，根据修旧如旧的原则，保留原桥的风貌，对桥梁上部结构进行改造，对老桥基础进行加固处理。使得桥梁承载力达

7、到公路—Ⅱ标准。（见图8）。图8赛虹桥改造立面图74.1桥梁加固方案4.1.1桥梁下部根据该桥的损坏原因可知，由于桥梁在软土地基段，桥墩桥台存在不均匀沉降，如果不对地基基础进行适当处理，则无法从根本上解除该桥存在的隐患。根据对老桥基础的物探报告，原来老桥基础是由许多直径不等的木桩和石板组成，加固方案采用对老基础进行注浆加固，对断裂的砌石进行修补和翻新，灌浆封闭拱圈砌石之间的缝隙，以处理达到承载力要求。4.1.2桥梁上部7根据现场调查，北孔现状拱圈已经完全塌陷，需要拆除重建，中孔根据现场拆除拱上填料，发现石拱圈厚度不