1.橋梁主要病害及損壞情況
邊山河大橋位于S3O2紫邊線K131處，橫跨漉水，地處湖南、湖北交界處，橋長130 m，為四孔30 m雙曲拱橋。該橋建于20世紀(jì)60年代，結(jié)構(gòu)方面采用預(yù)制拱波與現(xiàn)澆拱肋相結(jié)合，在當(dāng)時(shí)物資缺乏的情況下，在節(jié)約建筑材料和降低造價(jià)方面發(fā)揮了較好的作用，根據(jù)其結(jié)構(gòu)斷面尺寸初步判定為汽車-13級(jí)。通過30多年的運(yùn)營，橋梁主體結(jié)構(gòu)和橋面附屬設(shè)施都出現(xiàn)了不同程度的損壞，嚴(yán)重影響行人、車輛的安全，2000年底經(jīng)湖南省常德市橋梁專家鑒定為四類危橋。
?。?）主拱圈拱波裂縫
全橋四跨，主拱圈拱波均發(fā)現(xiàn)不同程度的裂縫，其中有兩跨拱波縱向裂縫已貫穿全跨，最大裂縫寬度達(dá)1 mm 。
?。?）橋面推移及沉陷
由于原拱拱上填料為柔性填料，隨著車輛荷載的加重和交通量的增加，橋面推移、損壞嚴(yán)重。
?。?）欄桿缺損
原橋欄桿為柵欄式欄桿，由于鋼筋銹蝕致使欄桿損毀嚴(yán)重，對(duì)過往行人、車輛安全極為不利。
2.維修加固技術(shù)
通過反復(fù)觀察，該橋未發(fā)現(xiàn)橋墩裂縫和不均勻沉降，因此主拱圈的維修加固是危橋改造的關(guān)鍵性工序。
2.1 拱圈加固
拱圈存在的病害主要有：① 拱波縱向裂縫；② 拱波與拱肋銜接部位的裂縫；③ 車輛行駛通過時(shí)產(chǎn)生明顯的震顫。
通過對(duì)拱圈存在的上述病害和缺陷進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為病害產(chǎn)生的原因主要為：① 拱肋的斷面較??；② 拱肋與拱波銜接不緊密；③ 拱肋之間橫向聯(lián)系少（只有7根系梁相連），整體作用能力差。
改造的總體目標(biāo)：一是對(duì)原有病害進(jìn)行維修加固，恢復(fù)其使用效能；二是在條件允許的情況下提高其承載能力（達(dá)到汽車-20級(jí)，掛車-100的要求），以更好地適應(yīng)現(xiàn)在的車輛荷載狀況。
維修加固方案：① 加大拱肋斷面尺寸，以提高拱肋的承載能力；② 處治拱波裂縫、拱肋與拱波的徑向裂縫，消除或減輕原有損壞狀況；③ 加做橫隔板和封箱底板以增強(qiáng)拱肋問橫向聯(lián)系，提高主拱圈剛度。
2.1.1 加固拱肋（圖1）
拱肋寬度由22 cm加寬到38 cm，拱肋高度由45cm增加到62 cm，拱肋截面的增大，增大了拱肋承載能力。為確保加固改造真正發(fā)揮作用，采取了以下兩項(xiàng)措施：
?。?）為保證拱肋加固新舊混凝土結(jié)合牢固，將原拱肋表面用砂輪打毛，清除表面風(fēng)化層，在拱肋側(cè)面鉆孔錨固鋼筋，沿拱軸線方向間距為20 cm分上下兩排，上下兩排互相錯(cuò)開，孔深8 cm，錨固鋼筋為φ10 mm。鉆孔、清孔后用環(huán)氧樹脂錨固（圖2）。
?。?）為防止新澆筑的混凝土收縮產(chǎn)生新的裂縫，采取分段施工的方法，分段長度不大于3.5 m，前一段混凝土終凝后進(jìn)行下一斷面澆筑，由兩側(cè)拱腳向跨中對(duì)稱進(jìn)行。最后在拱頂合龍，以保證拱圈的施工安全。
在進(jìn)行拱肋加固的同時(shí)，安設(shè)好預(yù)埋筋。為滿足拱肋抗剪要求及方便橫隔板及封箱底板預(yù)埋件安裝，先將抗剪筋與擱筋焊接；抗剪鋼筋與鋼板焊接，形成一個(gè)整體，用環(huán)氧樹脂粘貼于原拱肋底部，沿拱軸線方向間距為60 cm。通過側(cè)面錨固，底部膠貼鋼板，使新舊加固混凝土與原有拱肋緊密連接成一個(gè)整體。
2.1.2 加做拱肋和封箱底板
利用拱肋預(yù)埋筋進(jìn)行橫隔板和封箱底板混凝土澆筑。封箱底板澆筑分段進(jìn)行，分段長度不大于3.5 m。
2.1.3 裂縫處治
裂縫分為兩類：
?、?拱波裂縫處治：首先在拱波下部鉆孔，用6mm厚的鋼板涂環(huán)氧樹脂緊貼拱波底部。用自錨螺栓將鋼板與拱波膠貼緊密，粘貼鋼板為每塊拱波1塊，正對(duì)拱波中心（圖3）。
對(duì)拱波裂縫反射到拱板的情況，沿裂縫兩側(cè)鑿出20 mm寬的V形槽口，清洗干凈，填筑混凝土，鋪設(shè)15 mm×15 mm鋼筋網(wǎng)片澆筑（圖4）。
② 拱波與拱肋徑向裂縫處治（圖5）。首先按拱肋與拱波相接部位形狀將裁好的鋼板改彎。拱波長度小于35 cm時(shí)，鋼板寬度為10 cm；拱肋為中肋時(shí)，每塊拱波范圍內(nèi)布設(shè)l塊；拱肋為邊肋時(shí)，每塊拱波范圍內(nèi)布設(shè)2塊（外側(cè)不布設(shè)）。膠貼鋼板處用砂輪打毛、削平，膠貼時(shí)應(yīng)檢查鋼板與混凝土表面接觸情況，空隙不大于5 mm。對(duì)貼好的鋼板進(jìn)行徹底除銹，涂刷兩層防銹漆。粘貼時(shí)采用對(duì)撐壓緊（時(shí)間不少于1 d）。控制膠漿厚度不大于8 mm。
通過采取上述一系列加固措施，拱波與拱肋徑向裂縫及拱波裂縫得到較好處治，拱肋斷面加大，拱肋與橫隔板封箱底板共同形成一個(gè)有機(jī)整體，將原有雙曲拱橋改造成了箱形拱橋，拱圈的受力特性、承載能力、整體性、穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。
2.2 拱上部分及橋面系加固
拱上部分及橋面系存在的主要病害是橋面推擠，欄桿毀損。分析其產(chǎn)生的原因主要有：① 拱上填料為柔性填料，橋面鋪裝層為灰土碎石+瀝青表處，水穩(wěn)性差；② 原有欄桿為裝配式欄桿，預(yù)埋鋼筋銹蝕。
針對(duì)上述原因，采取了以下措施處理：① 用片石混凝土換填原有拱上柔性填料；② 澆筑鋼筋混凝土防水橋面和鋼筋混凝土防撞欄桿，橋面承載能力和行車安全性大大提高；③ 為降低造價(jià)，橋面伸縮縫采用TST暗溝式伸縮縫。
3.加固
該橋通過維修加固，由原來的雙曲拱橋變成了箱形拱橋，橋面改建成了鋼筋混凝土橋面，降低了橋面標(biāo)高，減輕了橋梁恒載，承載力大大增強(qiáng)。維修加固后，經(jīng)動(dòng)靜載試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果表明：承載能力滿足設(shè)計(jì)要求（汽車-20級(jí)），并通過6年多的跟蹤觀測(cè)和定期檢查，未發(fā)現(xiàn)損壞情況。
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