圬工拱橋施工質(zhì)量通病及防治措施

譚家兵（重慶市江津區(qū)橋梁管理所，重慶　402260）

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圬工拱橋施工質(zhì)量通病及防治措施

譚家兵
（重慶市江津區(qū)橋梁管理所，重慶402260）

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通事業(yè)也在不斷地進(jìn)步，在這個(gè)過(guò)程中，部分圬工拱橋容易出現(xiàn)一些常見(jiàn)的質(zhì)量通病。為改進(jìn)圬工拱橋的施工質(zhì)量，本文首先列舉了圬工拱橋在施工過(guò)程中可能引起的病害，接著對(duì)這些病害進(jìn)行了深層次的分析，最后提出了幾點(diǎn)防治措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：圬工拱橋；質(zhì)量；病害分析；防治

1 圬工拱橋由于施工過(guò)程引起的病害概述

所謂病害，主要是指橋梁在受到外力作用后，比如溫度、風(fēng)蝕、雨蝕等，超出所能夠承受范圍的整體表現(xiàn)。除此之外，它是相關(guān)的工作人員開(kāi)展橋梁加固工作的參考。只有對(duì)圬工拱橋各部位病害種類及成因有一個(gè)清楚的認(rèn)知，圬工拱橋才能夠提高施工質(zhì)量。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，圬工拱橋由于施工過(guò)程引起的病害主要為三大類：拱上建筑、主拱圈、墩臺(tái)基礎(chǔ)。

2 圬工拱橋施工質(zhì)量通病

2.1 拱上建筑病害種類及成因分析

在拱橋的建設(shè)過(guò)程中，拱上建筑發(fā)揮的作用有傳遞荷載、分散荷載。拱橋在受到外力時(shí)，通過(guò)自身的整體性能，將上部的荷載力進(jìn)行分散，傳遞到主拱圈。另外，拱上建筑還具備一定的保護(hù)功能，它能夠有效地避免主拱圈受到損害。以下分析了常見(jiàn)的幾種圬工拱橋拱上建筑的病害種類，并對(duì)其成因作出了分析。

（1）橋臺(tái)跳車、橋面行車道破損

具體表現(xiàn)：橋臺(tái)受到損害，橋臺(tái)跳車出現(xiàn)在坑槽部位；行車道產(chǎn)生裂縫，使得汽車對(duì)橋面產(chǎn)生沖擊。成因分析：①導(dǎo)致橋臺(tái)遭到破壞，橋面行車道龜裂的主要原因是車輛超載；②沒(méi)有做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作也是出現(xiàn)此種病害的重要原因。

（2）側(cè)墻水蝕、開(kāi)裂

具體表現(xiàn)：因?yàn)閭?cè)墻主要是大面積圬工結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期暴露在大氣中，容易受到風(fēng)和水的侵蝕，進(jìn)而發(fā)生破損。在這類病害中，一個(gè)突出的表現(xiàn)即產(chǎn)生橫橋向、縱橋向的裂縫。通常來(lái)說(shuō)，裂縫是順著石料或砂漿發(fā)展。由于其病害產(chǎn)生的來(lái)源多樣，所以它的深度、寬度、長(zhǎng)度等參數(shù)也有所不同。成因分析：①車輛超載，或者是車輛對(duì)橋梁產(chǎn)生較大的沖擊，使得側(cè)墻承受的壓力過(guò)大；②砌筑側(cè)墻的石料或砂漿的強(qiáng)度不足；③在側(cè)墻內(nèi)，其填料過(guò)于松散。這導(dǎo)致在受力時(shí)，外側(cè)容易產(chǎn)生裂紋。

（3）側(cè)墻外鼓或內(nèi)陷

具體表現(xiàn)：在拱頂處，以及拱橋的上部，由于長(zhǎng)期受到不均勻的荷載力，使得側(cè)墻受到擠壓，發(fā)生內(nèi)陷或外鼓。成因分析：①車輛承受的荷載力過(guò)大；②砌筑側(cè)墻的石料或砂漿的強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)到施工要求，導(dǎo)致側(cè)墻的施工質(zhì)量較差；③因?yàn)閭?cè)墻外側(cè)總是暴露在空氣中，容易受到自然環(huán)境的影響；④設(shè)計(jì)不合理，或者在施工過(guò)程中偷工減料等原因也會(huì)造成此類病害的出現(xiàn)。

2.2 主拱圈病害種類及成因分析

作為跨越橋墩與橋臺(tái)之間的弧形結(jié)構(gòu)，它是圬工拱橋的承重部分。在拱橋建成之后，主拱圈主要發(fā)揮的作用為：支撐橋跨結(jié)構(gòu)行車時(shí)的活載，同時(shí)支撐自身的全部荷載。在對(duì)圬工拱橋的施工質(zhì)量通病進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)該將拱圈放在一個(gè)整體中進(jìn)行考慮，使其與墩臺(tái)和基礎(chǔ)相結(jié)合，綜合分析它們之間的聯(lián)合作用。以下分析了圬工拱橋主拱圈的病害種類，并且對(duì)病害出現(xiàn)的原因作出了詳細(xì)的解釋。

（1）主拱圈發(fā)生不可恢復(fù)變形

具體表現(xiàn)：主拱圈發(fā)生邊拱外傾、邊拱橫移、拱圈下?lián)稀⒐绊斪冃蔚茸兓鞴叭Φ木€性被破壞。成因分析：①受恒載以及活載的作用，主拱圈將會(huì)出現(xiàn)塑性壓縮變形，進(jìn)而縮短了拱軸縮短，并且縮減了矢高，最終導(dǎo)致主拱圈下?lián)希虎谑芎奢d力的影響，圬工材料將會(huì)變質(zhì)，進(jìn)而使得主拱圈產(chǎn)生變形；③因?yàn)樵谑┕r(shí)，拱架放樣出現(xiàn)錯(cuò)誤，使得其與標(biāo)準(zhǔn)值差距過(guò)大，導(dǎo)致主拱圈無(wú)法還原。

（2）主拱圈形成裂縫

具體表現(xiàn)：主拱圈的結(jié)合面破損，出現(xiàn)橫橋向、縱橋向、或斜橋向裂縫。在這些裂縫里，一些將會(huì)順著砌筑的石塊進(jìn)行擴(kuò)展，一些將會(huì)順著砌筑砂漿發(fā)展。除此之外。部分將會(huì)貫穿砌筑砂漿和砌筑石塊。依據(jù)裂縫的病害程度，裂縫的寬度將會(huì)發(fā)展成不同的形狀。一些趨于一致，而另一些則是上細(xì)下寬、或者是上寬下細(xì)。同理，利用主拱圈的病害特征，人們往往能夠得出主拱圈裂縫產(chǎn)生的原因。成因分析：①受到外力影響，主拱圈的實(shí)際受力超出了自身所能夠承受的最大范圍。為了防止進(jìn)一步遭受破壞，主拱圈只能選擇產(chǎn)生裂縫的方式，使得自身的壓力得以釋放，以抵消超出的力；②主拱圈總體的強(qiáng)度不夠，在受到彎、剪、壓等組合外力時(shí)，裂縫便隨之產(chǎn)生了。③砌筑石塊及砂漿本身強(qiáng)度不足也是其中的一個(gè)重要原因。

3 防治措施

結(jié)合圬工拱橋施工質(zhì)量通病以及病害成因，我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)防治措施：

3.1 增大主拱圈截面加固法

增大主拱圈截面加固圬工拱橋的技術(shù)，是重點(diǎn)針對(duì)主拱圈出現(xiàn)的病害而提出來(lái)的，它能夠有效地預(yù)防由于主拱圈開(kāi)裂或拱軸線變形而導(dǎo)致的整座橋梁承載能力不足的情況。這種防治措施，主要是在已有的主拱圈拱腹及兩側(cè)增設(shè)一薄層鋼筋混凝土板拱加固層，或者是在已有的主拱圈拱腹處增設(shè)一層鋼筋混凝土板拱形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的主拱圈。加固后的主拱圈，通過(guò)由新、舊材料澆筑成型的復(fù)合主拱圈的共同作用、協(xié)調(diào)變形來(lái)承受拱橋后期荷載，最后達(dá)到增大主拱圈承載能力、強(qiáng)度以及剛度的目的。

3.2 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法是處理圬工拱橋施工質(zhì)量通病的一項(xiàng)有效措施。它主要是增大待加固舊橋基礎(chǔ)的承壓面積的技術(shù)，使得橋梁的基礎(chǔ)得以加固。這種方法有一定的針對(duì)性，對(duì)于一些基礎(chǔ)埋置太淺或基礎(chǔ)自身承載力不夠的混凝土及圬工實(shí)體基礎(chǔ)的防治更為有效。現(xiàn)今，主要通過(guò)設(shè)置承拉錨桿，將新舊基礎(chǔ)粘結(jié)在一起進(jìn)而形成一個(gè)受力整體。

結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)，較多的圬工拱橋難以滿足實(shí)際通行的需要。一部分需要重建，但是大部分只要采取一定的防治措施后，即可提高施工質(zhì)量進(jìn)而滿足社會(huì)需求。所以對(duì)圬工拱橋進(jìn)行加固處理，已經(jīng)成為各個(gè)地區(qū)的首選防治措施，相關(guān)的部門應(yīng)引起重視。

參考文獻(xiàn)

[1]彭夢(mèng)澤.圬工拱橋計(jì)算方法研究[D].武漢理工大學(xué)，2008.

中圖分類號(hào)：TU761

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