箱形拱桥检测过程中若干问题的探讨

李乾坤

（重庆交通大学 土木建筑学院 重庆 400074）

箱形拱桥检测过程中若干问题的探讨

李乾坤

（重庆交通大学 土木建筑学院 重庆 400074）

结合具体工程实例，对上承式钢筋混凝土箱形拱桥检测过程中发现的若干主要问题进行探讨，并根据检测结果，提出了具体的加固建议及新的实用方法，为以后检测提供参考。

上承式；箱形拱桥；桥梁检测；加固措施

0 前言

近年来，随着交通量的快速增长，行车密度及载重荷载越来越大，桥梁和交通运输的各个领域都受到了严峻的挑战，以前修建的不少桥梁，由于受到多方面的局限性，使得很多桥梁逐渐出现各种缺陷以及形式不一的病害，对交通安全造成了一定的影响，所以需要对现役桥梁的情况进行定期检测，分析桥梁病害原因及时采取针对性的维修加固措施。本文以万州长江公路大桥的检测为例，对上承式钢筋混凝土箱形拱桥检测中若干主要的问题展开讨论。

1 工程背景

万州长江公路大桥位于重庆市万州区长江上游7km处，是国道318线上跨长江的一座特大公路桥梁，桥梁纵向桥跨布置为8×30.668m（简支T梁）+420.0m（单箱三室拱）+5×30.668m（简支T梁），全长856.12m；主桥为特大型上承式钢筋混凝土箱形拱桥（桥型布置图见1）。净失高84m，失跨比1/5，拱圈高7m，宽16m，横向分为左中右三个箱室；桥面横向宽24.0m；下部结构：主桥桥台由拱座、水平撑、嵌岩桩组成。桥面支撑结构采用L=30.668m的后张预应力混凝土T 梁，引桥及拱上均为同一规格，桥面总宽24m，横向10片T梁，伸缩缝采用大伸缩量的防毛肋伸缩缝。

图1 桥梁立面布置图（单位：m）

2 拱上立柱、盖梁裂缝问题及处理建议

2.1 盖梁裂缝问题

问题分析：全桥主要部位裂缝检测，着重于桥墩台、主拱圈、腹拱、拱上立柱、盖梁等，裂缝宽度用裂缝观测仪测量，深度采用超声波检测。经检查，主桥拱上立柱及盖梁病害主要为裂缝，发现裂缝总数为241条，其中立柱上裂缝77条，盖梁上裂缝 164条，以拱顶盖梁为分界点的万州一侧立柱与盖梁裂缝均比利川一侧分布多且密，立柱竖向裂缝最大长度为230cm，最大宽度为0.32mm。盖梁斜裂缝最大长度为190cm，竖向裂缝最大长度为175cm，裂缝最大宽度为0.32mm。

图 2 拱上立柱示意图

处理建议：对于本桥拱上立柱、盖梁出现的裂缝，应参照《公路桥涵养护规范》中相关条款进行处理，对宽度大于0.15mm裂缝，可采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶或其他有效灌缝材料；对小于0.15mm裂缝，可采用涂刷环氧树脂胶的方法进行封闭处理[1]。由于盖梁配筋较弱可以在盖梁跨中下缘使用碳纤维布进行加固，提高其抗弯能力。在粘贴前应把混凝土表面打磨平整，除去表面浮浆、油污等杂质，直至完全露出结构新层面。对于悬臂端两侧可以粘贴钢板以提高其抗剪能力，同样在粘贴前应清除钢板的铁锈、油污，粘贴时先在混凝土表面刷一层环氧树脂砂浆,再贴上钢板，交替拧紧加固螺栓，同时不断敲打钢板，使钢板粘贴紧密[2]

2.2 拱顶垫梁裂缝问题

问题分析：经检测拱顶处垫梁出现的裂缝多为竖向裂缝，在悬臂端裂缝多出现在垫梁顶面，缝宽0.10mm—0.20mm，垫梁中部的裂缝都聚集在底部，有几条裂缝竖向贯通 ,最大宽度为1mm，缝长约20cm—60cm。

图 3盖梁裂缝示意图

处理建议：根据该垫梁的受力分析及现场勘察的裂缝分布情况，提出两种处理建议：

（1）对所有宽度在1mm以下的裂缝均采用灌裂缝胶封闭。宽度0.20mm 以下裂缝采用恒压灌注法封闭 . 0.1mm以下裂缝作表面封闭处理即可[3]。

（2）由于该垫梁位于拱顶处，垫梁底部距离拱顶处约为 30cm，考虑到垫梁的结构受力特点，对垫梁底部进行填充，使其与拱顶不存在间距。这样就可以使垫梁受力更加均匀，减少有害裂缝的出现。

3 拱箱内部钢桁架支撑锈蚀问题及处理建议

为了方便检测，本文提出对拱箱采用编号法可以快速有效的记录分析.主拱圈以万州岸为起点记录，并按此方向顺序编排各个隔室，即：万州侧第一个隔室编记为1，利川岸桥台编记为28；

图4 主拱圈纵向隔室分布示意图

问题分析：该桥为上承式劲性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，在建造桥梁时为了施工方便，拱箱内部支撑了大量钢桁架。随着年月的积累，经检查，拱箱内主要病害为钢桁架支撑涂层剥落、锈蚀，其中1#--2#及27#--28#上下游边箱和中箱钢桁架及人行过道锈蚀最为严重。

处理建议：由于拱箱内部的钢桁架只是临时支撑，不是主要的受力结构，建议应对拱箱内部失效的钢横撑拆除，并对横撑与劲性骨架节点处进行清理除锈，使用混凝土进行封闭处理

4 拱圈线形问题及处理建议

问题分析：拱圈是钢筋混凝土拱桥的主要受力构件，其线形直接决定了拱圈的受力状态和稳定性。主拱圈的线形变化是观察该桥梁情况的直接依据，重要性不言而喻，但是在检测过程中发现主拱圈上并没有明显的永久测量点，这样就造成每次测量的线形无法对比分析，若采用拱上立柱作为测量点得出的拱圈线形精度不高。

处理建议：本文提出主拱圈的线形测量以拱腹为主拱背为辅的方法，以万州侧为起点依次编号，在拱腹均匀布置了43个测点，并设立永久测量点，为以后测量提供方便且有利于线形的对比。拱圈线形测点布置见示意图如下：

图5 拱圈线形测点布置示意图（尺寸单位：m）

根据拱腹测量的拱圈线形实测结果数据， 主拱圈线形比较平顺，无异常突变现象，采用此种测量方法线形更加准确。

5 桥面线形问题及处理建议

问题分析：桥面线形的测量在检测中是非常重要的一项内容，结合往年资料及现场勘察发现基准点设在人行道外侧大立柱处，而往年的测量是依据人行道关键点的标高进行测量，由于人行道有破损且与桥面有一定的高度误差，这样就使得测量的线形出现误差。此外在进行桥面线形计算时没有对比横坡、纵坡的坡度及温度对线形的影响。

处理建议：

（1）根据以上发现的问题，本文提出在行车道桥面共布置3条测线，分别位于桥面上、下游两个行车道、中央分离带（紧邻下游行车道），在每条侧线上按照10m左右间距布置约80个测点。桥面线形测点布置图6

（2）在计算桥面线形时应该根据横坡、纵坡数据再进行计算，观察坡度的变化情况。

（3）注意不要忽略温度的变化对线形的影响，根据相关公式及规范计算温度相差1℃时跨中处桥面变化0.92(cm)。

6 结束语

桥梁检测加固是一项复杂而细致的工作,也是了解既有桥梁使用性能及工作状态的重要手段。本文针对具体的问题提出的建议和实用方法在工程应用中得到了精确的结果，可作为类似工程检测的参考。

[1]JTG H11. 2004公路桥涵养护规范[S]．

[2]于心然. 粘贴碳纤维布加固盖梁竖向裂缝的实 践[J]-道路桥梁2013.

[3] 姚德勇.钢筋混凝土箱型拱桥维修加固[J]-建筑科学2008.

[4] 刘自明．桥梁工程检测手册[K]. 北京：人民交通出版社，2002．

[5] JTGD60．2004公路桥涵设计通用规范[S]

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1007-6344（2016）07-0331-02