箱形拱橋檢測過程中若干問題的探討

李乾坤

（重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400074）

箱形拱橋檢測過程中若干問題的探討

李乾坤

（重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400074）

結合具體工程實例，對上承式鋼筋混凝土箱形拱橋檢測過程中發現的若干主要問題進行探討，并根據檢測結果，提出了具體的加固建議及新的實用方法，為以后檢測提供參考。

上承式；箱形拱橋；橋梁檢測；加固措施

0 前言

近年來，隨著交通量的快速增長，行車密度及載重荷載越來越大，橋梁和交通運輸的各個領域都受到了嚴峻的挑戰，以前修建的不少橋梁，由于受到多方面的局限性，使得很多橋梁逐漸出現各種缺陷以及形式不一的病害，對交通安全造成了一定的影響，所以需要對現役橋梁的情況進行定期檢測，分析橋梁病害原因及時采取針對性的維修加固措施。本文以萬州長江公路大橋的檢測為例，對上承式鋼筋混凝土箱形拱橋檢測中若干主要的問題展開討論。

1 工程背景

萬州長江公路大橋位于重慶市萬州區長江上游7km處，是國道318線上跨長江的一座特大公路橋梁，橋梁縱向橋跨布置為8×30.668m（簡支T梁）+420.0m（單箱三室拱）+5×30.668m（簡支T梁），全長856.12m；主橋為特大型上承式鋼筋混凝土箱形拱橋（橋型布置圖見1）。凈失高84m，失跨比1/5，拱圈高7m，寬16m，橫向分為左中右三個箱室；橋面橫向寬24.0m；下部結構：主橋橋臺由拱座、水平撐、嵌巖樁組成。橋面支撐結構采用L=30.668m的后張預應力混凝土T 梁，引橋及拱上均為同一規格，橋面總寬24m，橫向10片T梁，伸縮縫采用大伸縮量的防毛肋伸縮縫。

圖1 橋梁立面布置圖（單位：m）

2 拱上立柱、蓋梁裂縫問題及處理建議

2.1 蓋梁裂縫問題

問題分析：全橋主要部位裂縫檢測，著重于橋墩臺、主拱圈、腹拱、拱上立柱、蓋梁等，裂縫寬度用裂縫觀測儀測量，深度采用超聲波檢測。經檢查，主橋拱上立柱及蓋梁病害主要為裂縫，發現裂縫總數為241條，其中立柱上裂縫77條，蓋梁上裂縫 164條，以拱頂蓋梁為分界點的萬州一側立柱與蓋梁裂縫均比利川一側分布多且密，立柱豎向裂縫最大長度為230cm，最大寬度為0.32mm。蓋梁斜裂縫最大長度為190cm，豎向裂縫最大長度為175cm，裂縫最大寬度為0.32mm。

圖 2 拱上立柱示意圖

處理建議：對于本橋拱上立柱、蓋梁出現的裂縫，應參照《公路橋涵養護規范》中相關條款進行處理，對寬度大于0.15mm裂縫，可采用壓力灌漿法灌注環氧樹脂膠或其他有效灌縫材料；對小于0.15mm裂縫，可采用涂刷環氧樹脂膠的方法進行封閉處理[1]。由于蓋梁配筋較弱可以在蓋梁跨中下緣使用碳纖維布進行加固，提高其抗彎能力。在粘貼前應把混凝土表面打磨平整，除去表面浮漿、油污等雜質，直至完全露出結構新層面。對于懸臂端兩側可以粘貼鋼板以提高其抗剪能力，同樣在粘貼前應清除鋼板的鐵銹、油污，粘貼時先在混凝土表面刷一層環氧樹脂砂漿,再貼上鋼板，交替擰緊加固螺栓，同時不斷敲打鋼板，使鋼板粘貼緊密[2]

2.2 拱頂墊梁裂縫問題

問題分析：經檢測拱頂處墊梁出現的裂縫多為豎向裂縫，在懸臂端裂縫多出現在墊梁頂面，縫寬0.10mm—0.20mm，墊梁中部的裂縫都聚集在底部，有幾條裂縫豎向貫通 ,最大寬度為1mm，縫長約20cm—60cm。

圖 3蓋梁裂縫示意圖

處理建議：根據該墊梁的受力分析及現場勘察的裂縫分布情況，提出兩種處理建議：

（1）對所有寬度在1mm以下的裂縫均采用灌裂縫膠封閉。寬度0.20mm 以下裂縫采用恒壓灌注法封閉 . 0.1mm以下裂縫作表面封閉處理即可[3]。

（2）由于該墊梁位于拱頂處，墊梁底部距離拱頂處約為 30cm，考慮到墊梁的結構受力特點，對墊梁底部進行填充，使其與拱頂不存在間距。這樣就可以使墊梁受力更加均勻，減少有害裂縫的出現。

3 拱箱內部鋼桁架支撐銹蝕問題及處理建議

為了方便檢測，本文提出對拱箱采用編號法可以快速有效的記錄分析.主拱圈以萬州岸為起點記錄，并按此方向順序編排各個隔室，即：萬州側第一個隔室編記為1，利川岸橋臺編記為28；

圖4 主拱圈縱向隔室分布示意圖

問題分析：該橋為上承式勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋，在建造橋梁時為了施工方便，拱箱內部支撐了大量鋼桁架。隨著年月的積累，經檢查，拱箱內主要病害為鋼桁架支撐涂層剝落、銹蝕，其中1#--2#及27#--28#上下游邊箱和中箱鋼桁架及人行過道銹蝕最為嚴重。

處理建議：由于拱箱內部的鋼桁架只是臨時支撐，不是主要的受力結構，建議應對拱箱內部失效的鋼橫撐拆除，并對橫撐與勁性骨架節點處進行清理除銹，使用混凝土進行封閉處理

4 拱圈線形問題及處理建議

問題分析：拱圈是鋼筋混凝土拱橋的主要受力構件，其線形直接決定了拱圈的受力狀態和穩定性。主拱圈的線形變化是觀察該橋梁情況的直接依據，重要性不言而喻，但是在檢測過程中發現主拱圈上并沒有明顯的永久測量點，這樣就造成每次測量的線形無法對比分析，若采用拱上立柱作為測量點得出的拱圈線形精度不高。

處理建議：本文提出主拱圈的線形測量以拱腹為主拱背為輔的方法，以萬州側為起點依次編號，在拱腹均勻布置了43個測點，并設立永久測量點，為以后測量提供方便且有利于線形的對比。拱圈線形測點布置見示意圖如下：

圖5 拱圈線形測點布置示意圖（尺寸單位：m）

根據拱腹測量的拱圈線形實測結果數據， 主拱圈線形比較平順，無異常突變現象，采用此種測量方法線形更加準確。

5 橋面線形問題及處理建議

問題分析：橋面線形的測量在檢測中是非常重要的一項內容，結合往年資料及現場勘察發現基準點設在人行道外側大立柱處，而往年的測量是依據人行道關鍵點的標高進行測量，由于人行道有破損且與橋面有一定的高度誤差，這樣就使得測量的線形出現誤差。此外在進行橋面線形計算時沒有對比橫坡、縱坡的坡度及溫度對線形的影響。

處理建議：

（1）根據以上發現的問題，本文提出在行車道橋面共布置3條測線，分別位于橋面上、下游兩個行車道、中央分離帶（緊鄰下游行車道），在每條側線上按照10m左右間距布置約80個測點。橋面線形測點布置圖6

（2）在計算橋面線形時應該根據橫坡、縱坡數據再進行計算，觀察坡度的變化情況。

（3）注意不要忽略溫度的變化對線形的影響，根據相關公式及規范計算溫度相差1℃時跨中處橋面變化0.92(cm)。

6 結束語

橋梁檢測加固是一項復雜而細致的工作,也是了解既有橋梁使用性能及工作狀態的重要手段。本文針對具體的問題提出的建議和實用方法在工程應用中得到了精確的結果，可作為類似工程檢測的參考。

[1]JTG H11. 2004公路橋涵養護規范[S]．

[2]于心然. 粘貼碳纖維布加固蓋梁豎向裂縫的實 踐[J]-道路橋梁2013.

[3] 姚德勇.鋼筋混凝土箱型拱橋維修加固[J]-建筑科學2008.

[4] 劉自明．橋梁工程檢測手冊[K]. 北京：人民交通出版社，2002．

[5] JTGD60．2004公路橋涵設計通用規范[S]

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1007-6344（2016）07-0331-02