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小跨度石拱桥加宽、加固设计探讨摘要：为提高原有石拱桥的承载能力，在加固拱桥的同时进行拓宽改造，以适应现有道路技术标准要求。
笔者提出利用在原有完好的侧墙上设置钢筋砼盖梁，然后在盖梁上架设预制梁板，确保跨中梁板底面比清除后的拱顶面略高，以此来保证全部静载及部分活载由梁板独自承担受力，剩余部分活载由梁板与原拱圈结构共同承担受力，从而有效提高加固后桥梁的承载能力，最大程度地利用了新建梁板和原有拱桥的结构。
关键词：小跨度石拱桥；加宽；加固；共同承担受力1、概述目前，无论是国省干线公路、县乡道公路，或者村道公路，由于社会生产力、建筑原材料、经济等原因，在20世纪90年以前，我国修建了大量的石拱桥，对当时交通运输及社会经济发展起到了至关重要的推动作用。
随着时代的发展，交通工具的大幅度提载，大量的石拱桥由于种种原因拱圈出现纵向甚至横向裂缝，前墙出现竖向裂缝，侧墙出现竖向裂缝或者外倾等，亟待进行加固整治。
通过长期的工程实践及设计摸索，小跨度石拱桥加固主要有以下两种方案：1）拱腹增设钢筋砼拱圈，增大拱圈受力截面，减小各控制截面应力值，从而提高石拱桥承载能力；2）拱背增设钢筋砼拱圈，同时换填轻质砼填料，在减小恒载的同时加强拱圈截面，达到提高石拱桥承载能力的目的。
以上两种方案是目前针对小跨度石拱桥比较成熟可靠的加固措施，但对于桥面同时需要拓宽的情况则存在一定的局限，故笔者提出在原拱上加钢筋砼简支梁，既解决了桥梁的加固，同时又兼顾了桥梁拓宽的任务。
2、工程实例2.1原桥概况金紫桥位于资中县境内国道321线K55+507处，原桥为3-6米石拱桥，全长为43米，拱圈厚度为0.5米，矢跨比为1/2，拱上填料厚度1.2米，原桥拱圈宽度为7.5米，桥面总宽度为8.0米，净宽度为7米，两侧各0.5米护栏。
由于原桥修建年代久远，缺乏相关设计资料，设计荷载估计为汽车-15级，挂车-80级，已经无法满足现有荷载标准，石拱圈已经出现多处明显的纵向裂缝，缝宽在2～5mm，严重影响桥梁通行能力及结构安全，亟需加固处理。
目录一编制说明和依据 (1)二工程概况 (3)三施工总体部署 (7)四主要施工方法及技术措施 (18)五质量目标及保障措施 (45)六安全保障措施 (50)七进度控制措施 (53)八文明施工及环境保护措施 (55)九季节性施工措施 (59)十工程施工应急预案 (62)十一附表一 (62)十二附表二 (80)十三附表三 (81)十四附表四 (82)十五附表五 (83)十五附表六 (84)第一章编制说明及编制依据1、编制说明及编制依据1.1编制说明本工程是泸州市xxxx大桥维修加固工程，位于泸州市纳溪区xxxx镇。
我公司在xxxx大桥维修加固工程的施工中，将以优质、高速、安全、文明为施工宗旨，本着对业主高度负责的态度，确定在90天内完成工程的施工。
使该工程质量达到国家合格标准。
在施工中，我公司本着对业主高度负责的态度，将积极与质量监督部门配合，服从建设单位及监理工程师的管理，从严控制工程质量，在保证工程质量的同时认真做好安全文明施工。
制定环保措施，控制噪音及杜绝各种声、光、尘污染；制定安全生产措施，建立安全保证体系，确保施工中不发生伤亡事故，创建安全文明工地。
本《施工组织设计》作为指导施工的技术性文件，编制时对各分部分项工程的工期、质量目标、项目管理机构设置与劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及周转材料配备、主要技术措施、安全、文明施工及降低成本等诸多因素尽可能做了充分考虑，突出其科学性、适用性及针对性。
1.2、施工组织设计编制依据和参考资料（1）《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004（2）《公路圬工桥涵设计规范》 JTG D61-2005（3）《公路工程技术标准》 JTG B01-2014（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007（6）《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011（7）《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）（8）《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T J23-2008)（9)《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（10)《公路工程质量检验评定标准》（JTG/F80-2004）（11）《泸州xxxx大桥维护加固工程施工设计图》（重庆市交达工程勘察设计有限公司）(12)、根据当地政府的具体规定和要求和本公司具有的类似工程施工经验。
绥江县城至永善青胜港区公路改建工程黄龙溪至象鼻子一期工程危桥加固方案云南九巨龙建设投资集团有限公司绥江县城至永善青胜港区公路改建工程黄龙溪至象鼻子一期工程项目部2019-5-10目录一、编制依据 (3)二、编制原则 (3)三、工程概况 (4)四、施工方案及方法 (5)五、质量检验及质量标准 (11)六、工程质量保证措施 (15)七、安全保证措施 (15)八、文明施工措施 (16)九、环境保护措施 (16)一、编制依据a.绥江县城至永善青胜港区公路改建工程黄龙溪至象鼻子一期工程危桥加固设计图。
b. 本标段工程现场考察情况和临时用地情况。
c. 我公司以前施工过类似工程的技术经验资料和有关技术新成果等。
d. 我公司现有可投入工程的施工技术力量、机械设备和资金实力。
e. 有关国家的规定、规范、规程、本地区的操作规程和预算定额。
二、编制原则a. 认真贯彻党和国家对工程建设的各项方针和政策，严格执行建设程序。
b. 遵循建筑施工工艺及其技术规律，坚持合理的施工程序和施工顺序。
c. 采用流水施工方法、网络计划技术组织有节奏、均衡和连续地施工。
d. 科学地安排季节性施工，保证生产的均衡性和连续性。
e. 充分利用现有机械设备，扩大机械化施工范围，提高机械化程度；改善劳动条件，提高劳动生产率。
f. 尽量采用国内、外先进施工技术，科学地制定施工方案；提高工程质量，确保安全施工；缩短施工工期，降低工程成本。
g. 尽量减少临时设施，合理储存物资，减少物资运输量；科学地布置施工平面图，减少施工用地。
三、工程概况3.1桥梁简介K6+003漂水岩桥（1-8米）石拱桥、建成于上世纪八十年代，距今年代久远，桥长21米，桥面全宽6.2米，其中形成道宽5.5米，两侧各设0.35米宽的示警墩，为1孔净跨8米的实腹式拱桥。
K7+760刺桑河坝桥全长56.5m，桥面全宽6.2m，其中行车道宽5.5m,两侧各设0.35m宽的示警墩，为2孔净跨径20m的空腹式石拱桥K9+239双河桥全长 53m，桥面全宽6.2m，其中行车道宽5.5m,两侧各设0.35m宽的示警墩，为2孔净跨径10m的实腹式石拱桥。
浅谈石拱桥常见加固施工方法1前言石拱桥是砌体结构，具有因地制宜、就地取材、造价低、桥型雄伟壮观的特点，其抗压能力强，但抗拉和抗弯能力差。
主拱圈受力主要以受压为主，充分利用了圬工材料抗压性能优良的特点，是我国早期桥梁的主要结构形式。
随着交通运输事业的发展，交通量日益增长，重型交通数量增大，导致现有石拱桥出现了各种不同程度的病害，承载力不断降低，不能满足现有交通量需求和公路等级要求，加固改造迫在眉睫。
2 影响石拱桥稳定性的因素2.1主拱圈开裂主拱圈裂縫是石拱桥最致命的病害，主要分为横向开裂与纵向开裂，主拱圈开裂严重影响到桥梁的安全，一旦出现，必须立即处理。
造成主拱圈开裂的主要原因有以下几点：①建桥年代久远，原设计荷载标准较低，随着交通量的日益增长，桥梁在长期超负荷运营下主拱圈出现开裂现象；②墩台、基础等的位移引起拱圈开裂。
石拱桥多为超静定结构的无铰拱。
基础沉陷或墩台位移会引起主拱圈产生较大的附加应力导致主拱圈开裂；③主拱圈受力不对称。
主要发生在弯桥上。
车辆在弯桥上转弯时产生向心力，造成拱圈弯道外侧开裂。
2.2 侧墙开裂与外鼓侧墙开裂与外鼓是石拱桥拱上结构最常出现的病害。
侧墙常出现顺桥向、横桥向裂缝。
侧墙外鼓则与侧墙开裂相伴产生。
其产生的原因为：①交通荷载过大，或其冲击作用太强使侧墙承受的土侧压力增大；②建桥时未设置沉降缝，当桥台有沉降时候，拱上侧墙就发生不规则的裂缝；③拱上建筑中的填料不密实，或填料质量不好，桥面破损后积水渗透至拱上填料，降低其强度，经过浸泡后发生膨胀对侧墙产生挤压，使得侧墙发生外鼓甚至开裂等。
2.3 基础或墩台的不均匀沉降、位移基础与墩台的使用状况是确保桥梁运营安全的重要因素之一。
对于石拱桥而言，基础和墩台出现的最常见病害是其不均匀沉降与位移。
这些病害产生的原因主要是由于外部荷载太大或地基承载力不足等原因，致使墩台、基础发生沉降、位移，或者由于水流冲刷，将墩台基础掏空，使得墩台处于悬空状态，很容易就发生沉降或位移。
随着我国交通事业的快速发展，许多石拱桥因年代久远、超负荷使用等原因，出现了不同程度的病害，严重威胁到交通安全。
为了确保桥梁结构安全，延长桥梁使用寿命，本项目针对某石拱桥进行加固专项方案设计。
二、桥梁概况该石拱桥位于某城市，建于上世纪50年代，全长约50米，主跨约30米，矢跨比约为1/5。
桥面净宽8米，单车道。
桥梁上部结构为空腹式石拱，下部结构为重力式桥墩，基础为天然地基。
三、病害分析通过对桥梁进行现场检测和资料分析，发现该石拱桥存在以下病害：1. 拱圈裂缝：拱圈存在多处纵向裂缝和横向裂缝，裂缝宽度在0.1～0.5mm之间，部分裂缝已贯穿拱圈。
2. 桥墩裂缝：桥墩存在多处横向裂缝，裂缝宽度在0.2～0.8mm之间，部分裂缝已贯穿桥墩。
3. 桥面铺装损坏：桥面铺装出现多处裂缝、坑槽、沉陷等病害。
4. 桥梁基础沉降：桥梁基础出现局部沉降，沉降量在10～20mm之间。
四、加固方案针对上述病害，制定以下加固方案：1. 拱圈加固：采用环氧树脂灌缝加固技术，对拱圈裂缝进行封闭处理。
具体步骤如下：（1）清理裂缝，确保裂缝内无杂物。
（2）对裂缝进行干燥处理。
（3）采用环氧树脂灌缝，确保灌缝密实。
2. 桥墩加固：采用化学注浆加固技术，对桥墩裂缝进行封闭处理。
具体步骤如下：（1）清理裂缝，确保裂缝内无杂物。
（2）对裂缝进行干燥处理。
（3）采用化学注浆，确保注浆密实。
3. 桥面铺装加固：采用沥青混凝土层铺筑技术，对桥面铺装进行加固。
具体步骤如下：（1）清理桥面，确保桥面平整。
（2）铺设沥青混凝土层，厚度约为5cm。
（3）对沥青混凝土层进行压实，确保密实。
4. 桥梁基础加固：采用预应力混凝土桩基加固技术，对桥梁基础进行加固。
具体步骤如下：（1）在桥梁基础两侧各打入一根预应力混凝土桩。
（2）对桩身进行预应力施加，确保桩身受力均匀。
（3）对桩基进行注浆，确保桩基与地基紧密结合。
五、施工要求1. 施工过程中，严格按照设计方案和施工规范进行施工。
SV —01—1说 明一、项目历史背景中桥位于xx 境内K102+180.000处，此工程是xx 路网项目的重要组成部分之一。
老桥修建于80年代，为1×15米，桥宽为净7.0+2×0.25米的石拱桥。
老桥主体结构尚好,但是主拱圈过薄，且混凝土有少许剥落。
桥面系无防撞设施，对行车不安全。
再者老桥修建在河流最窄处，没有考虑两桥头接线顺畅的问题，致使此段公路线形极差。
近年来xx 路重载交通逐渐增多，为满足重载车辆安全通行以及改善公路线形，此处需新建桥梁一座。
新建方案为在老桥下游新建一座1×30米，矢跨比为1/5的石拱桥，由于桥址处岩石已裸露，地基较好，因此新桥桥台采用独立前墙形式桥台。
二、设计依据及技术标准1、荷载等级：公路--Ⅱ级；人群荷载：3.0KN/㎡2、桥面宽度：净8.1+2×0.45米（防撞墙）3、桥面横坡：2.0％4、矢跨比：1/55、净跨径：1×30米6、设计洪水频率：1/1007、地震烈度：7度8、采用设计规范《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；《公路工程抗震设计规范》（JTJ004—89）；《公路桥涵通用设计规范》（JTGD60—2004）； 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）； 《公路桥涵标准图——石拱桥》（JT/GQB 046-84）。
四、桥型方案本桥在综合以下实际情况后，确定采用1×30石拱桥的桥型方案：（1）、本桥桥址处为高山深谷地区，河流水流湍急，采用空心板，不仅增加一个桥墩工程，并且在施工桥墩时容易受流水影响；（2）、采用板桥施工，需要比较大的预制场地，而本桥桥址处受地形限制，开辟空地对全桥而言不经济；五、桥位区岩土地质情况本桥桥址处岩石已裸露，地质状况为初步勘测，具体情况以现场试验数据为准。
如基础开挖至设计高程时，地基承载力达不到设计要求，请与设计单位联系，给与变更。
六、主要材料1、石料：主拱圈采用12.5号砂浆砌50号块石 ；腹拱圈采用10.0号砂浆砌30号粗料石；横墙采用10号砂浆30号块石；侧墙采用5.0号砂浆砌25号块石；填料1.0号砂浆片石；桥台台身采用12.5号SV —01—2砂浆砌30号块石，基础采用10号砂浆砌40号块石。
设计说明一、工程概况1.1项目背景湖北衡远工程检测有限公司于2018年对云桂桥进行了桥梁技术状况检测，被评定为四类桥梁。
云桂桥主要病害为石拱圈砌缝砂浆脱落、渗水析白，基础冲刷。
根据检查结果，建始县交通局委托我公司对云桂桥进行加固设计工作。
1.2原桥技术标准(1)荷载等级：汽车-15级，挂-80。
(2)原桥面宽度：桥梁的横断面按双向2车道布置，当前其横断面为:0.5m（防撞墙）+7.5m（行车道）+0.5m（防撞墙）=8.5m。
1.3原桥概况云桂桥位于G209建始境，该桥中心桩号为K2260+686，全长60.0m，当前桥面总宽为8.5m；桥跨布置为4x12.0m空腹式石拱桥；下构桥台重力式U型桥台，实体式桥墩，扩大基础；桥面为沥青混凝土铺装，桥面两侧设置混凝土防撞护栏。
原桥全景见图0~图1所示。
图1 桥梁侧面图1图2 桥面全照桥台基础持力层：根据现场调查，本桥桥台基础持力层为出露的天然岩层。
桥位设计洪水位：该桥于上世纪70年代修建，当时规范要求此类桥梁的设计洪水频率为1/50，本桥为老桥加固，桥位泄洪最低要求应当满足当时修建时设计洪水频率，而拱桥最高洪水位不得超过拱圈高度的2/3，且拱底底面至计算水位的高度不小于1.0m；因修建年代久远，未找到原桥设计图纸资料，根据现场调查，自建成至今，洪水位从未超过拱脚2/3高度，在桥梁加固时适当将河床挖除，维持原桥的泄洪面积不变，因此当对拱圈进行套拱加固后，桥位泄洪能力不会改变。
二、病害描述、分析及加固的必要性2.1病害描述（1）上部构造：本桥上构为8.5m宽的石拱圈，主要存在的病害有：a.石拱圈砌缝砂浆脱落、渗水析白。
典型病害见图3~图4。
图3拱底砌缝砂浆脱落渗水结晶（一）图4拱底砌缝砂浆脱落渗水结晶（二）（2）下部构造：下部结构为重力式U型桥台，实体式桥墩，扩大基础，主要病害为桥台渗水、基础冲刷，典型病害见图5~图6。
图5 基础冲刷（一）图6 基础冲刷（二）2）桥面系：本桥的桥面铺装为沥青混凝土，桥面两侧设置混凝土防撞护栏，桥面铺装完好，未见明显病害。
拱桥加固方案根据具体情况而定，以下是一种常见的石拱桥拱圈加固方案：
1. 结构评估：首先对石拱桥的结构进行全面评估，包括考虑其历史和文化价值、材料性质、结构完整性等因素。
2. 桥墩加固：如果桥墩存在损坏或缺陷，需要进行修复或加固。
这可以涉及使用混凝土或钢材加固桥墩，以增加其承载能力和稳定性。
3. 拱圈加固：拱圈是石拱桥的核心部分，加固拱圈可以提高桥梁的整体强度。
加固方法包括：
增加拱圈的厚度：在现有拱圈表面增加一层新的石材，以增加其抗压和抗弯能力。
钢筋混凝土包裹：使用钢筋混凝土将拱圈包裹起来，以增加其整体刚度和强度。
碳纤维片加固：在拱圈表面粘贴碳纤维片，以提高其抗拉能力和耐久性。
4. 地基加固：如果桥梁的地基不稳定，可以考虑对地基进行加固。
这可能包括灌注浆液、加固桩或土木工程方法，以提高地基的承载能力和稳定性。
5. 监测系统：安装合适的监测系统来监测石拱桥的变形和应力情况，及时发现问题并采取相应的维护措施。
请注意，以上方案仅供参考，具体的石拱桥加固方案需要根据实际情况进行设计和评估，并由专业工程师进行施工和监督。
1。
石拱桥的维修加固方案1 溪口桥概况溪口桥位于延平区境内的316国道K211+922处，该桥由旧石拱桥和两侧新加宽桥组成。
旧石拱桥净跨20m，全长32.80m，桥宽7m，桥高8.9m，矢跨比1/4，拱圈采用7.5号砂浆砌筑粗料石，厚度85cm.桥台采用5号砂浆浆砌块石。
桥台两侧为5号浆砌块石挡土墙，台后填筑当地的土石混合料，旧石拱桥于1967年建成通车。
两侧新加宽桥板拱为砼，于1999年12月建成通车。
旧拱桥经运营30多年后，在桥梁检测中发现下述病害：靠南平台起拱线处拱圈有多处微裂缝并伴有严重渗水现象;靠顺昌台处拱圈沿纵向有3条裂缝，缝宽在8~15mm;顺昌台台身也出现多条裂缝，其中一条裂缝贯穿整个台身并延伸至拱圈。
经过观测，发现裂缝每年有所发展，2001年的检测记录比照1999年的检测记录，其裂缝延长发展了2.3m，缝宽也增大了2～3mm.拱顶渗水严重，行车道下沉2～5cm.两侧新加宽桥没有发现病害，旧拱桥综合评定为危桥，急需采取技术措施进行加固或重建。
2 病害成因及加固方案的选定经对溪口中桥病害的分析，认为裂缝产生的原因是多方面的，但其主要成因有4个：其一，旧拱桥建于60年代末，由于台后填土范围小，填土又很高，压实机械无法到位，小型机具又达不到压实效果，填土压实度不够，土压力较大。
由于在高填土下，拱桥台身主要承受的荷载是填土自重和土压力，汽车活载效应较小，若填土压实不足，土体本身形不成自拱，台身势必形成较大的土压力，使桥台台身及基础产生推移，引起开裂。
其二，旧拱桥基础采用打梅花型松木桩处理，由于地基承载力不足，产生了不均匀沉降。
其三，拱圈、桥台砌筑工艺差，砌体砂浆不饱满，石料强度规格不符合设计要求，台身部分片石被压碎破裂。
其四，国道上交通量日益增大，车辆超载也随着增加，重车荷载有增无减地继续作用，势必使拱圈在许多局部呈现单个或少数构件受力集中现象，全断面受力甚不均匀，也是造成病害的重要原因。
根据316国道交通流量大、又不能中断交通的特点，分别拟订了3个方案进行经济技术比较。
