水口石拱大桥加固的方案

水口大桥位于省道S225线，中心桩号K93+537.65，于1969年10月建成通车，设计荷载为汽-13，拖-60，上部结构为料石拱，4跨53.75 m，桥L为256.35 m，桥b为9 m，行车道b为7m，下部结构采用沉井基础。

水口大桥由于桥龄较长，经过长时间的超负荷使用，特别是近几年超限、超载车辆的频繁通行，加速桥梁的损坏，又随着人类对森林保护，山岭水土流失逐渐减少，但由于基础设施建设及城市建筑的发展，河沙大部被涝走，随着洪水对泥沙的冲流，河床逐渐下降，大多数的桥梁基础局部普遍出现了基础淘空，裂缝等。经过检测，水口大桥1 #、2# 、3 #桥墩基础沉井井壁有多处开裂，裂缝b为5-8 mm；河床下降，基础淘空外露等，腹拱有多处裂缝，桥面铺装原有沥青混合料严重老化、坏烂，桥栏损坏严重，直接影响到桥体安全，威胁着交通安全畅通。

1.加固方案

鉴于这是一座桥龄较长的料石拱桥，具有一定的历史价值，它的主拱结构良好，故加固方案是根据汽-20荷载标准及百年一遇洪水冲刷要求，对桥梁进行测算，由于该桥主拱是料石拱，而且拱圈完好，拱圈内力系按分项全系数的极限状态计算恒活载内力可以满足要求，故对主拱不动，根据采用该桥桥墩开裂、淘空现象，而且原有墩身较小，坩入的地下层仍为较软的粉砂岩，因此对1# 、2 #、3 #桥墩必须加厚即外包一层d为40 cm的C30钢筋混凝土，并在沉井基础周边加入6根为120 cm的桩基，桩基及原沉井基础上增设d为220 cm、沉井外b为200 cm的承台，与桥墩加固部分互相连接(沉井基础上d为40 cm)，具体位置及形式见示意图。

加固层布筋按桥梁实际受力及荷载标准计算布筋，主要如下：

(1)桥墩部分主要是在半圆内圈、外圈及直线连接均设置间距20 cmφ20 mm钢筋，内外圈筋由4根钢筋组成单面焊接，在原有沉井基础按40 cm×40 cm密度植入φ25 mm锚固筋，植入深度至少20 cm，在与承台上面的交接设立横向φ20 mm支撑筋，承台上部分(原墩基础以上40 cm)布置双层φ25 mm椭圆圈钢筋，层间距20 cm，另外还有竖立筋、平直连结椭圆筋等，间距20 cm 。

(2)承台下部分(d为180 cm)，底层两半圆及连接线布置间距20 cm的φ25 mm钢筋，在原沉井基础植入25 cm深的锚固筋，密度同上，另外还有架立筋，间距100 cm×100 cm，桩项布置双层面积为200 cm ×200 cm钢筋网，层间距50 cm，密度20 cm×20 cm等。

对于桥面铺装原有沥青混合料严重老化、坏烂，桥栏损坏严重，采取拆除原桥面铺装层，改为C30混凝土铺装并设立混凝土防撞栏，腹拱圈开裂处灌浆修补等，改为C30钢筋砼铺装后，大大分散了桥面的集中受力，使主拱整体受力得到较大的提高。发挥料石原有的坚固、抗压性强功能等特性。

2.方案分析

本方案对水口大桥的加固得到多位工程师及专家的认可，针对了原桥荷载等级低、墩基础开裂、露基等病害，在原桥墩周边增设承台，加固原有基础，巩固并提高了原有荷载，目前工程已接近完工，经过桥载检测，现在荷载已可达到汽-20，挂-100标准，桥墩基础可抗百年一遇洪水灾害。特别是桥墩基础的加固，不光解决了原有沉井基础的开裂、露基等毛病，而且还提高了整桥的荷载能力，很好地利用了原料石拱桥固有的坚固、耐用的特点，同时，对石拱桥改设钢筋混凝土桥面铺装，可使主拱整体受力更均匀，减少因集中受力而发生局部破坏。经过对该桥的加固维修，不但对桥的主体结构不影响，外观上，它依然是一座雄伟的古石拱桥，具有一定的历史文化意义。

3.结束语

危桥加固是当前我国的一项重大任务，多数桥梁是修建在60-70年代，当时的设计荷载普遍较低，使用通行要求也较低，经过几十年的使用、洪水的冲击及超重、超限车辆的频繁通行，普遍出现或多或少的毛病，对这些桥梁的整修、加固已显得非常急切，也是确保公路安全畅通的保证。因此如何利用旧桥进行加固、改造是一个重要课题，充分利用旧桥，可以节约资金，提高经济效益等，水口大桥的加固就是一个很好的例子，从而可实现达到延长旧桥的寿命，发挥其经济效益和社会效益的作用。

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