石拱橋的維修加固方案
1 溪口橋概況
溪口橋位於延平區境內的316國道k211+922處，該橋由舊石拱橋和兩側新加寬橋組成。舊石拱橋淨跨20m，全長32.80m，橋寬7m，橋高8.
9m，矢跨比1/4，拱圈採用7.5號砂漿砌築粗料石，厚度85cm.橋台採用5號砂漿漿砌塊石。
橋台兩側為5號漿砌塊石擋土牆，台後填築當地的土石混合料，舊石拱橋於 2023年建成通車。兩側新加寬橋板拱為砼，於2023年12月建成通車。
舊拱橋經運營30多年後，在橋梁檢測中發現下述病害：靠南平台起拱線處拱圈有多處微裂縫並伴有嚴重滲水現象;靠順昌台處拱圈沿縱向有3條裂縫，縫寬在8~15mm;順昌台台身也出現多條裂縫，其中一條裂縫貫穿整個台身並延伸至拱圈。經過觀測，發現裂縫每年有所發展，2023年的檢測記錄比照2023年的檢測記錄，其裂縫延長發展了2.
3m，縫寬也增大了 2～3mm.拱頂滲水嚴重，行車道下沉2～5cm.兩側新加寬橋沒有發現病害，舊拱橋綜合評定為危橋，急需採取技術措施進行加固或重建。
2 病害成因及加固方案的選定
經對溪口中橋病害的分析，認為裂縫產生的原因是多方面的，但其主要成因有4個：其一，舊拱橋建於60年代末，由於台後填土範圍小，填土又很高，壓實機械無法到位，小型機具又達不到壓實效果，填土壓實度不夠，土壓力較大。由於在高填土下，拱橋台身主要承受的荷載是填土自重和土壓力，汽車活載效應較小，若填土壓實不足，土體本身形不成自拱，台身勢必形成較大的土壓力，使橋台台身及基礎產生推移，引起開裂。
其二，舊拱橋基礎採用打梅花型松木樁處理，由於地基承載力不足，產生了不均勻沉降。其三，拱圈、橋台砌築工藝差，砌體砂漿不飽滿，石料強度規格不符合設計要求，台身部分片石被壓碎破裂。其四，國道上交通量日益增大，車輛超載也隨著增加，重車荷載有增無減地繼續作用，勢必使拱圈在許多區域性呈現單個或少數構件受力集中現象，全斷面受力甚不均勻，也是造成病害的重要原因。
根據316國道交通流量大、又不能中斷交通的特點，分別擬訂了3個方案進行經濟技術比較。方案一：在現橋的右側建造一座新橋，但因造價高，且路線不順暢，對行車不利而否定;方案二：
拆除現有舊拱橋，利用原橋台，改建成梁橋。但由於不能中斷交通須先建通車便橋，再拆老橋，這就增加新建便橋費用，造價大、工期長;而且此方案其台後土壓力仍然對橋台產生作用，且對兩側加寬橋也會造成影響，因此也不可行;方案三：即對現有拱橋實施襯砌加固方案，即在現有的石拱橋下加固乙個鋼筋混凝土的套拱，河底做成仰拱形式。
其理由及優點為：(1)該橋橋下為山區溪流，不通航，匯水面積不大，溪流縱坡大，排水迅速，經向當地群眾了解，套拱後也不影響其排水;(2)可以不中斷交通，在橋下施工，現場施工管理也簡單;(3)造價低。
3 加固改造設計方案要領
(1) 裂縫注漿封閉：由於該橋拱圈多處開裂，部**縫已貫穿整個台身，為防止裂縫進一步發展，先採用高壓灌漿法對縫隙進行封閉補強，然後再進行下一步加固。
(2)拱圈襯砌加固：該橋從病害成因及現狀分析，若只採用高壓灌漿進行加固，考慮到橋梁台身及拱圈開裂嚴重，地基承載力不足，灌漿後橋台及拱圈仍無法達到設計強度，還將存在較大隱患，所以採用內壁現澆鋼筋混凝土拱圈的永久性加固方案。即在原石拱圈腹內布錨桿，使石拱圈與鋼筋混凝土拱圈構成複合式拱圈，通過複合式拱圈增強磚石的抗彎拉應力和整體剛度。
本著造價經濟、滿足承載要求以及襯砌後拱橋過水斷面積仍能滿足洩洪要求的原則，鋼筋混凝土拱圈厚度採用40cm厚進行設計。
(3)河床仰拱襯砌：除對拱圈、台身進行套拱襯砌加固外，河床特別做成仰拱形式襯砌加固，其作用是：①仰拱可以使橋梁整體的承載力得到提高;②仰拱可以減少橋梁的周圍位移;③仰拱可以克服橋台基礎承載力不足;④仰拱可以使偏心受壓向軸心受壓轉變;⑤仰拱可以改善橋梁整體受力。
4 施工技術要點
4.1 裂縫處理
對原橋的拱圈及橋台前牆裂縫進行鑽孔壓漿處理，增加原石拱橋的整體強度。沿台身及拱圈裂縫，每隔100cm鑽壓漿孔，拱圈鑽孔深均為60cm，橋台前牆鑽孔深度根據牆厚而定。壓漿前先將裂縫鑿成v形槽，在槽面上塗一層1.
5cm的環氧樹脂，再抹水泥砂漿封堵，待砂漿形成強度結硬後，用灰水比1：0.5、壓力為0.
6~0.8mpa的水泥漿在壓漿孔處進行壓漿，壓漿管的長度貫穿整個構造物，壓漿時鄰孔為排氣孔，在排氣孔冒出同濃度漿液後即對壓漿孔和排氣孔進行堵塞。壓漿時應採用自下而上的順序施工，同時壓漿時還需考慮到台腔滲漿。
4.2 套拱施工
(1) 在舊拱圈內進行c25鋼筋砼拱下套拱加固，原拱圈與套拱之間用φ20錨固鋼筋聯結，拱圈上錨桿長75cm，嵌入拱圈40cm，橋台前牆上錨桿長85cm，嵌入牆體50cm，均採用梅花型布設，並用1：1水泥漿加膨脹劑灌注，錨桿應與套拱鋼筋網焊接成整體。
(2) 在仰拱底下鋪50cm厚砂礫層，分層填築夯實後，即綁紮仰拱的鋼筋骨架，澆注混凝土。
(3) 現澆兩側台身。澆注前錨桿還應與襯砌鋼筋網焊接，台身鋼筋應與仰拱鋼筋骨架焊接在一起，混凝土澆注時，應加強震搗。
(4) 澆注拱圈混凝土。由於拱圈混凝土厚度只有40cm，綁紮鋼筋、填料及震搗較困難，因此採用幫浦送混凝土分段澆注(每2m為一段)，混凝土應從兩側拱腳向拱頂延伸，並及時震搗夯實。澆注完畢後噴水養生，強度達到設計標號的80%以上時方可拆除模板。
5 結語
採用鋼筋混凝土套拱對石拱橋進行加固，具有省時、省錢、工藝簡單、不中斷交通等諸多優點，恢復了原來的設計標準，使危橋得到改善。通過3年多的運營，經詳細檢測，技術狀況良好，未發現任何不良變化，達到了預期效果。
省道s225線石拱橋加固施工方案
水口大橋位於省道s225線，中心樁號k93+537.65，於2023年10月建成通車，設計荷載為汽-13，拖-60，上部結構為料石拱，4跨53.75 m，橋l為256.
35 m，橋b為9 m，行車道b為7m，下部結構採用沉井基礎。
水口大橋由於橋齡較長，經過長時間的超負荷使用，特別是近幾年超限、超載車輛的頻繁通行，加速橋梁的損壞，又隨著人類對森林保護，山嶺水土流失逐漸減少，但由於基礎設施建設及城市建築的發展，河沙大部被澇走，隨著洪水對泥沙的沖流，河床逐漸下降，大多數的橋梁基礎區域性普遍出現了基礎淘空，裂縫等。經過檢測，水口大橋1 #、2# 、3 #橋墩基礎沉井井壁有多處開裂，裂縫b為5-8 mm；河床下降，基礎淘空外露等，腹拱有多處裂縫，橋面鋪裝原有瀝青混合料嚴重老化、壞爛，橋欄損壞嚴重，直接影響到橋體安全，威脅著交通安全暢通。
1.加固方案
鑑於這是一座橋齡較長的料石拱橋，具有一定的歷史價值，它的主拱結構良好，故加固方案是根據汽-20荷載標準及百年一遇洪水沖刷要求，對橋梁進行測算，由於該橋主拱是料石拱，而且拱圈完好，拱圈內力系按分項全係數的極限狀態計算恆活載內力可以滿足要求，故對主拱不動，根據採用該橋橋墩開裂、淘空現象，而且原有墩身較小，坩入的地下層仍為較軟的粉砂岩，因此對1# 、2 #、3 #橋墩必須加厚即外包一層d為40 cm的c30鋼筋混凝土，並在沉井基礎周邊加入6根為120 cm的樁基，樁基及原沉井基礎上增設d為220 cm、沉井外b為200 cm的承臺，與橋墩加固部分互相連線(沉井基礎上d為40 cm)，具體位置及形式見示意圖。
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圖為水口大橋1# 、2# 、3 # 橋墩的加固側立面及平面圖，其中陰影部分為加固層，單位cm，加固的承臺b控制要素l1、l2、l3及樁深h隨各墩的實際情況而不同，根據地質探測資料，結合橋梁承受荷載，以及洪水的衝擊力等因素，要求1 墩基礎需嵌入微風化砂礫巖至少1.5 m，加固的2 墩基礎需嵌入微風化砂礫巖至少1.5m，加固的3 墩基礎需嵌入微風化泥質粉砂岩至少8m，各橋墩基礎尺寸(見表1)：
[attachment=24432]
加固層布筋按橋梁實際受力及荷載標準計算布筋，主要如下：
(1)橋墩部分主要是在半圓內圈、外圈及直線連線均設定間距20 cmφ20 mm鋼筋，內外圈筋由4根鋼筋組成單面焊接，在原有沉井基礎按40 cm×40 cm密度植入φ25 mm錨固筋，植入深度至少20 cm，在與承臺上面的交接設立橫向φ20 mm支撐筋，承台上部分(原墩基礎以上40 cm)布置雙層φ25 mm橢圓圈鋼筋，層間距20 cm，另外還有豎立筋、平直鏈結橢圓筋等，間距20 cm 。
(2)承台下部分(d為180 cm)，底層兩半圓及連線線布置間距20 cm的φ25 mm鋼筋，在原沉井基礎植入25 cm深的錨固筋，密度同上，另外還有架立筋，間距100 cm×100 cm，樁項布置雙層面積為200 cm ×200 cm鋼筋網，層間距50 cm，密度20 cm×20 cm等。
(3)樁基鋼筋，按規範要求設立豎筋、箍筋及加勁箍筋，加勁箍筋每兩公尺設一道，雙面焊接，並沿加勁箍筋四周均勻綁紮四塊10 cm×10 cm×6 cm的預製砼定位塊。
對於橋面鋪裝原有瀝青混合料嚴重老化、壞爛，橋欄損壞嚴重，採取拆除原橋面鋪裝層，改為c30混凝土鋪裝並設立混凝土防撞欄，腹拱圈開裂處灌漿修補等，改為c30鋼筋砼鋪裝後，大大分散了橋面的集中受力，使主拱整體受力得到較大的提高。發揮料石原有的堅固、抗壓性強功能等特性。
2.方案分析
本方案對水口大橋的加固得到多位工程師及專家的認可，針對了原橋荷載等級低、墩基礎開裂、露基等病害，在原橋墩周邊增設承臺，加固原有基礎，鞏固並提高了原有荷載，目前工程已接近完工，經過橋載檢測，現在荷載已可達到汽-20，掛-100標準，橋墩基礎可抗百年一遇洪水災害。特別是橋墩基礎的加固，不光解決了原有沉井基礎的開裂、露基等毛病，而且還提高了整橋的荷載能力，很好地利用了原料石拱橋固有的堅固、耐用的特點，同時，對石拱橋改設鋼筋混凝土橋面鋪裝，可使主拱整體受力更均勻，減少因集中受力而發生區域性破壞。經過對該橋的加固維修，不但對橋的主體結構不影響，外觀上，它依然是一座雄偉的古石拱橋，具有一定的歷史文化意義。
石拱橋的加固改造
石拱橋的加固改造 2008年第3期總第107期 更新時間 2009 01 27 字型 大中小 陳金玉 福建省三明市公路局，三明 365001 摘要本文結合竹洲石拱橋的加固工程例項，闡述其開裂原因及加固處理方法，供類似工程借鑑。關鍵詞石拱橋加固改造 石拱橋具有取材方便 施工簡易 建造成本低等優點，在我...
桁架拱橋加固維修要點及維修例項
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石拱橋加固施工方案很全面的投標施組
石拱橋加固施工組織設計 一 編制依據 1.公路橋涵設計手冊 拱橋上 下冊 2.公路橋涵加固技術規範。3.本工程現場考察情況和建設單位提供情況。4.我單位以前施工過類似工程的技術經驗資料和有關技術新成果 等。5.我單位現有可投入工程的施工技術力量 機械裝置和資金實力。6.有關國家的規定 規範 規程 本...