摘要：本文以白馬溪大橋為例，對石拱橋出現(xiàn)的問題進行了分析，并介紹了加固和拆除方法，給同類的橋梁進行加固提供了參考。
        關鍵詞：石拱橋  加固  安全拆除
        1、概述
        白馬溪大橋于1991年建成通車，該橋為1跨凈50m空腹式石拱橋，全長92.5m，橋面寬為凈-7+2×0.75（人行道）+2×0.25（欄桿）＝9.0m。主拱圈厚1.2m，寬8.5m，凈矢跨比為1/5；拱上建筑為6孔凈4m圓弧拱，腹拱圈厚0.4m，寬8.5m，凈矢跨比亦為1/5，拱上橫墻厚1m；兩橋臺內各設1孔10m圓弧引拱，拱圈厚0.7m；橋面鋪裝為素混凝土，人行道及欄桿采用石料砌筑。
        2、主要病害及其原因分析
        2.1主要病害
        (1)主拱圈：主拱圈采用粗料石砌筑而成，總體質量較好，局部有砌縫砂漿脫落、松動現(xiàn)象。
        (2)腹拱圈：腹拱圈采用片石砌筑而成，變形嚴重，已近乎呈三角形，拱頂附近拱腹面出現(xiàn)大面積砌石掉落的空洞；砌縫砂漿不飽滿，空洞較大、較多。
            (3)橫墻：臨近兩拱腳橫墻均出現(xiàn)橫向裂縫。
        (4)橋臺：橋臺引拱拱圈局部存在砌縫砂漿不飽滿、脫落現(xiàn)象。
        (5)橋面鋪裝：橋面鋪裝斷裂、損壞嚴重，腹拱頂出現(xiàn)嚴重沉陷。
        2.2原因分析
        (1)由于陸漁一級公路（即省道鴉來路）擴建封閉施工，該陸漁路（X224）現(xiàn)成為五峰、來鳳、鶴峰等地進出宜昌的主要通道，導致該路段交通量猛增；加之年初以來，五峰境內運輸鐵礦石等重載、超載車輛迅速增加，致使該橋不堪重負，病害急劇出現(xiàn)。
        (2)根據(jù)收集資料及現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，砌筑腹拱圈的片石質量較差，大小不一，砌縫砂漿不飽滿，強度較低，經重載、超載車輛反復作用后，出現(xiàn)大面積砌石掉落現(xiàn)象。
        (3)素混凝土橋面鋪裝強度較低，經重載車輪反復作用后，斷裂、破損、沉陷嚴重，致使腹拱圈應力集中，變形嚴重，同時腹拱圈的變形加劇了橋面鋪裝的損壞，形成惡性相互損壞。
        (4)由于橋面鋪裝損壞的同時也造成拱上防水層損壞，致使腹拱圈積水、滲水嚴重，恒載增大，砌縫砂漿粘結力降低，出現(xiàn)脫落。
        (5)橋臺處端腹拱未設鉸，在長期的溫度應力反復作用下導致腹拱圈拱腳開裂。
        3、加固方案
        3.1、總體加固方案
        鑒于該橋橋面鋪裝及腹拱圈損壞嚴重，難以修補加固，故本次加固設計擬定為拆除橋面系、拱上填料及腹拱圈后，采用C30鋼筋混凝土重新恢復腹拱圈，采用C15素混凝土作拱上填料，并設置防水層，采用C40雙層鋼筋網(wǎng)混凝土重新恢復橋面鋪裝。
        3.2、加固順序
        (1)拆除人行道、欄桿及橋臺拱上側墻帽石，鑿除橋面鋪裝及腹拱圈上填料，拆除腹拱圈，鑿除腹拱圈拱座；對拱上及橋臺處填料不密實或較差的部分進行清理。
        (2)在拱上橫墻及橋臺墻墻植入錨固鋼筋連接，澆筑C30鋼筋混凝土腹拱圈拱座。
        (3)現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土恢復腹拱圈。
        (4)采用C15片石混凝土修建護拱及腹拱圈上側墻。
        (5)采用拱上填料C15素混凝土對挖除填料的部分進行回填處理。
        (6)再在上面設置防水涂料進行防水處理。
        (7)新建24cm厚C40防水混凝土鋪裝。
        (8)新建人行道系。
        (9)對拱上橫墻、橋臺及橋臺10m跨拱圈上松動的勾縫砂漿進行清除，對縫隙采用M10水泥砂漿進行灌注，最后采用M10水泥砂漿對縫隙進行勾縫處理。
        (10)對主拱圈空腹段拱背進行清理，采用C25噴射混凝土對其封閉處理，防止風化、侵蝕。
        4、拱上建筑拆除方案
        4.1、施工工序
        修復橋臺拱圈→主拱圈上布置觀測點→對稱、均衡拆除拱上建筑→對稱均衡新建拱座及腹拱圈→對稱、均衡修建護拱、換填填料→鋪設防水層→澆筑調平層→新建橋面鋪裝→恢復人行道系→封閉主拱圈空腹段拱背（可在腹拱圈支架拆除后施工）
        4.2、腹拱圈拆除方案
        根據(jù)拱橋建造時的加載過程及拱橋受力特點，拆除施工順序即為建造過程的逆順序；該橋采用搭設支架拆除方案，即在腹拱圈下搭設支架，對稱拆除拱上結構，在拆除過程中，由于支架的彈性和非彈性變形是不可避免的，因此，在拆除拱上結構的過程中，應確保拱圈的穩(wěn)定，并加強對主拱圈的監(jiān)控；拆除該橋拱上建筑按照以下工序來進行：
        (1)在腹拱圈下架設支架及拱盔，并加強拱上橫墻橫向支撐。
        (2)主拱圈上布置觀測點（拱頂、1/4點、3/4點、拱腳），在拆橋過程中采用水準儀和全站儀觀測支架的沉降及橫向位移和主拱圈的撓度及橫向位移情況。變形過大則暫停施工，查找裂縫，分析研究，查找原因，采取壓載或調整卸載順序等措施，待穩(wěn)定后方可繼續(xù)拆除。
        (3)由兩頭向中間,縱向、橫向對稱均衡拆除欄桿。
        (4)由兩頭向中間,縱向、橫向對稱均衡拆除人行道。
        (5)縱向由兩頭向中間,橫向分條（每1m為1條），由左右側向路中線方向，縱向、橫向對稱均衡清除橋面混凝土鋪裝。
        (6)分層（每10cm為一層）分條（每1m為1條），縱向由兩頭向中間，橫向由左右側向路中線方向，縱向、橫向對稱均衡拆除腹拱圈上護拱及填料。
        (7)橫向分條（每50cm為1條），先拆除端腹拱，后拆除中腹拱，由左右側向路中線方向，縱向、橫向對稱均衡拆除腹拱圈。
        4.3、主要施工方法
        (1)用人工對稱拆除人行道、欄桿，并運至指定地點進行破碎清理。
        (2)現(xiàn)場根據(jù)實際情況，采用人工鑿除橋面鋪裝砼，人工運出橋臺后外運至指定地點。
        (3)縱、橫對稱、均衡拆除填料及空腹段側墻，人工運出橋臺后再用1噸機動翻斗車外運至指定地點。
        4.4、變形觀測及應急措施方案
        (1)觀測點布置：
        ①拱頂觀測點：在拱頂橋面上布置2個觀測點，觀測拱頂?shù)某两岛土芽p發(fā)生、發(fā)展情況。
        ②主拱圈1/4、3/4處觀測點：在拱圈的1/4、3/4點各布置2個觀測點，觀測1/4、3/4兩處的沉降是否同步，檢測兩側卸載的平衡情況，同時觀測該處表面是否有裂縫。
        ③拱腳裂縫觀測點：在拱腳上各布置2個觀測點，主要觀測表面裂縫發(fā)生發(fā)展情況及拱腳水平位移情況；
        ④橫向位移觀測點：在空腹段位置布置4個觀測點，掛4個垂球根據(jù)地面投影測量主拱圈的橫向位移。
        (2) 變形觀測人員、設備配置及觀測方法
        ①儀器設備：精密水準儀一臺，垂球4個；配專職測量員1 名、尺工1名。
        ②沉降觀測：用精密水準儀觀測主拱1/4、3/4點及拱頂?shù)某两?，觀測頻率一個班一次，在工人下班后觀測，另在拆除一段前后各增加一次。
        ③裂縫觀測：1/4、3/4及拱頂、拱腳的裂縫隨時監(jiān)控，每次工人下班后要仔細檢查一邊。
        ④橫向位移觀測其在地面上的投影是否有位移。
        (3)施工過程與觀測協(xié)調。
        在觀測時，要停止上部一切拆除工作，保證觀測人員的人身安全和數(shù)據(jù)準確。根據(jù)彎矩影響線拆除吊裝過程中重點觀察：
        ①拆除1/4、3/4點位置時，在該位置產生負彎矩，拱頂產生正彎矩，注意觀測1/4、3/4點位處拱肋上部是否有裂縫，拱頂是否有隆起現(xiàn)象及拱頂高程是否有上升現(xiàn)象。
        ②拆除拱頂位置時，在拱頂產生負彎矩，1/4、3/4位置空腹段產生正彎矩，觀察拱頂主拱圈是否有裂縫及沉降情況，1/4、3/4位置的沉降情況。
        (4)觀測結果分析及應急措施：
        1/4、3/4位置沉降差達1cm時立即停止相關可能繼續(xù)產生沉降不均的拆除工作，觀測相應可能產生裂縫的位置，確保無裂縫后才能施工。如有裂縫且超過0.3mm,請專家到現(xiàn)場分析解決。
        橫向位移超過1cm時立即停止施工，查找裂縫，請專家到現(xiàn)場分析解決。
        拱圈出現(xiàn)裂縫且發(fā)展較快，應立即根據(jù)彎矩影響線在對應位置加載和卸載。以減緩裂縫發(fā)展。具體如拱頂發(fā)生裂縫且觀測點顯著升高，應立即在拱頂壓載，1/4、3/4點加快卸載速度。如拱頂下沉，1/4、3/4點位置發(fā)生裂縫，應加快拱頂實腹段卸載，空腹段加載或停止施工。同時上報，請專家到現(xiàn)場分析解決。如拱腳出現(xiàn)裂縫，應立即停工，撤離施工人員。
        4.5、新建腹拱圈
        (1)檢測支架及橫向支撐，并適當加強，調整拱盔至設計位置。
        (2)新建腹拱圈前對主拱圈頂進行壓頂處理。
        (3)新建腹拱圈時，應對稱、均衡施工。
        (4)拱上橫墻不能承受拱圈的恒載單向推力，因此相鄰三孔需同時澆筑，兩側也應對稱施工。
        (5)腹拱圈強度達到設計的情況下方可卸落拱架。
        (6)施工腹拱圈時，在其拱腳處每孔預埋6根φ5cmPVC泄水管。
        5、結束語
        橋梁加固應充分考慮橋梁現(xiàn)狀情況，正確分析原因，從而確定合理的加固方案。該橋加固完成后進行了荷載試驗，各工況下，所測得的結構各控制截面的主要測點位移、控制應變的結構校驗系數(shù)均小于1.05。強度和豎向剛度均滿足設計和使用要求。該橋自加固完成后投入一年多的時間，經過多次實地觀察該橋運營良好，達到了加固的目的。
          參考文獻
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