拱桥主拱圈施工工艺研究论文

　　1工程概况

　　洞口县迴澜桥建于1975年，为三孔净跨36m空腹式石砌双肋单波双曲拱桥，桥长138m，宽8m，高10.5m，桥下水位较深。由于近年交通量猛增以及超重、超载车辆频繁行驶，造成桥台附近从拱脚起第一个腹拱出现了明显下沉及拱圈开裂，主拱圈多处由于航船的撞击出现了混凝土剥落及露筋现象，经专家现场检测，同意对此桥进行加固改造。主拱圈的加固改造方案为：在主拱圈两拱肋下缘增加15cm厚钢筋混凝土加劲肋，其余露筋处采用ZV型混凝土修补胶与普通水泥及中砂配制成聚合物修补砂浆进行修补。

　　2主拱圈加固的施工工艺

　　2.1搭建施工平台

　　先用准16mm的纲绞绳从腹拱圈穿过，两端系在一根准18cm、长比桥宽要长的原木两端，原木处于水平状态，在拱顶处可从桥面上垂吊钢铰绳系在原木上（如有栏杆、人行道须先拆除一小段，以便钢铰绳穿过），使钢铰绳与原木围成的图形在拱脚处呈等腰梯形，在拱顶处呈矩形；再用原木纵向架在水平原木上，并固定好；最后在纵向原木上铺设架板。

　　2.2主拱圈清理、修补

　　2.2.1清理破损混凝土

　　先用高压水枪反复冲射混凝土破坏部位和裸露生锈的钢筋。待混凝土结构面上无明显水迹且保持湿润时，用装上钢刷的手磨机在需与新混凝土接触的面刷一片，起到清除浮渣、打毛，以利于新老混凝土粘结咬合；如发现有裸露生锈的钢筋需进行除锈，并涂上丙酮。

　　2.2.2PG-GF胶裂缝修补

　　（1）查清裂缝的性质以及裂缝的长度、宽度、走向、贯穿及漏水的情况；用角磨机等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣等污物，刷去浮尘；（2）在裂缝的交汇处、裂缝较宽及裂缝端部设置灌胶嘴，一般灌胶嘴间距为30~50cm，在一条裂缝上必须设置有注胶、排气或出胶口。应特别注意防止堵塞灌胶嘴；（3）在一条裂缝上的灌胶应由下至上，由一端到另一端，严禁无序注胶，注胶应采取低压慢注，压力在0.2MPa。当最后一个注胶口流出胶且出胶速率保持稳定后，再保持压注3min左右即可停止灌胶；（4）封缝质量的好坏直接影响灌胶效果与质量，应特别予以重视，注意防止封缝不严密，影响注胶质量；PG-GF裂缝修复结构胶应在5℃以上的环境中固化。

　　2.3PG-H植筋

　　（1）依据设计施工图，结合现场的实际情况，准确无误地放出植筋孔洞位置，若基材上存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整；（2）根据标出的孔洞位置，用电钻进行钻孔（一般情况下，钻孔孔径比植入筋大2mm），直至设计深度。钻孔不得破坏原有混凝土构件的结构；（3）先用硬毛刷清除孔壁的灰尘，用空压机将孔洞内灰尘吹干净，然后用棉纱醮丙酮或工业酒精清洗孔壁，直至干净；（4）将植入混凝土内钢筋打磨除锈，并用棉纱醮丙酮或工业酒精洗干净；（5）将PG-H植筋锚固结构胶按推荐配胶比例倒入干净容器内，以电动工具将其完全调匀，注意翻看容器底部与边角处的颜色，确保配好的胶体色泽一致。调配胶的量应根据现场情况而定，一次不宜多配（PG-H植筋胶的固化时间为30min左右），将调好的锚固胶尽快注入孔底。保证孔内不含空气；（6）转动钢筋缓缓植入孔洞内，使其达至设计深度要求，上下提动，排出气泡，以孔内胶液稍有溢出为宜。

　　2.4布筋

　　首先将两根N1钢筋绑扎或焊接在植筋的弯钩上；其次分别将3组N1、N2钢筋粗略地绑在植筋的内侧和外侧；然后将N3箍筋套住8根钢筋，并绑扎在植筋上；最后按钢筋布置图将所有钢筋绑扎好。

　　2.5安装模板

　　底模采用厚2mm、宽40cm（设计宽度）、长38.38m（拱圈弧长）的铁板，并预先在铁板是钻好绑扎铁丝穿过的孔，用8号铁丝从底模孔中穿过，控制好钢筋保护层，挂在植筋上（如图1）。边模采用0.5m一段的组合模板，浇筑一段安装一段，以利于混凝土振捣。

　　2.6浇注混凝土

　　由两侧拱脚同时对称地向拱顶浇注。在拱顶时，可先装好里面边模，外面边模张开一点便于灌注混凝土，待混凝土初凝后，凿除多余部分至拱圈平面，用聚合物修补砂浆压实抹平。值得注意的是：由于加劲肋中钢筋布置较密，粗集料不能过细，浇筑时不能确保无空隙，加之新混凝土在凝固时会收缩，必然会引起新旧混凝土脱结，出现裂缝。因此在拌制混凝土时有必要添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。

　　2.7拆模、修饰、养生

　　常温下一星期后就可拆模，拆模后露在拱圈外的铁丝用氧焊吹掉，与拱圈面成凹型，再用聚合物修补砂浆压实抹平即图1底模安装图可。继续养生至混凝土养护期，整个拱圈加固工作就完成了。

　　3施工工艺的评价

　　3.1工艺简单

　　如搭建施工平台，既不象制作挂蓝那样需要设计、做图，制作也复杂，实际施工起来上下移动更不方便；也不象满堂架那样，需要围堰（在迴澜桥加固改造工程中根本行不通，水位太深）、地锚埋设、立架，非常烦琐；仅仅是在拱圈下做几个秋千而已。再如清理破损混凝土，用高速水流冲射，省去了敲敲打打的苦力活，没有振动噪音和灰尘，就象小孩子玩水枪一样轻轻松松、简简单单。

　　3.2造价低

　　在主拱圈两拱肋下缘增加加劲肋的拱圈加固方法，要想降低工程造价，关键在于施工平台方案的选择。本文中的施工平台在制作中三孔只需人工20多个工日，木材23m3，并且木材的回收再利用率高，大大降低了工程造价。

　　3.3工期短

　　整个施工工艺完全可以采用流水作业，从搭建平台、植筋、清理修补、布筋、装模到浇注，三孔六根加劲肋只需三个星期就可完成。

　　3.4质量好

　　①植筋采用JN-Z植筋锚固胶。这种胶强度高，粘接力强，实验屈股强度达到335N/mm2，完全可以保证工程质量。②底模采用整块铁模。a.有利于混凝土的流动、振捣，确保松模后，混凝土表面无空隙，并且光滑漂亮；b.由于铁模具有一定的挠度，确保完工后的拱圈无皱折，线型美观。③在混凝土中添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。外加剂的加入：a.可保证混凝土能自流密实成型；b.可保证与旧拱圈粘结牢固无裂缝。