摘要：文章簡述梧州市鳳凰實腹式預(yù)制拱橋加固的設(shè)計和施工，證明上世紀八十年代興建的實腹式預(yù)制拱橋拱橋，采用正確、合理的維修加固，可以延長橋梁使用。為經(jīng)濟落后地區(qū)的同類舊橋加固提供借鑒。
　　
　　關(guān)健詞：公路；橋梁；舊橋；加固；設(shè)計；施工
　　
　　1舊橋概況
　　鳳凰橋是廣西梧州市縣道旺甫至獅寨三級公路橫跨泗良江的一座3-8m的漿砌實腹式混凝土預(yù)制拱橋。該橋始建于1982年，原橋設(shè)計、施工單位不詳，也無詳細的設(shè)計、竣工資料。該路段歷經(jīng)蒼梧交通局、梧州市交通局、梧州蝶山區(qū)交通局管養(yǎng)至今，管養(yǎng)工作幾經(jīng)移交，有價值的橋梁建設(shè)養(yǎng)護資料無可考查。
　　原橋上游，利用橋墩為支撐，橋孔間建有2.5m高的漿砌片石擋墻，截斷河流，建成小型農(nóng)用灌溉水庫；下游橋墩、橋臺基礎(chǔ)有裸露，并有3~5m2不等的水坑，坑深1~2m。橋臺八字墻的墻體和基礎(chǔ)部分沖蝕嚴重，部分坍塌。橋面已完全損壞，演變?yōu)樯巴翗蛎妫�出現(xiàn)有坑槽、車轍；原橋欄桿也已完全損壞，現(xiàn)在能見到2000年改用磚砌的防撞墻，水泥砂漿抹面，旺甫岸左側(cè)被撞斷移位、變形。
　　2007年經(jīng)梧州市交通局組織對全市舊橋進行全面檢查。根據(jù)相關(guān)技術(shù)指標確定，鳳凰橋定為四類危橋，列入2008年梧州市交通危橋重點維修加固項目。
　　2舊橋檢測評價
　　2.1橋位地形地貌
　　鳳凰橋位于直線段，距橋頭兩端100m為較平坦路面，基本上僅高出農(nóng)田1~2m。橋長位于凸豎曲線范圍，橋梁中心樁號為邊坡點。橋頭兩端左右為大片農(nóng)田、菜地。橋位周邊上游為小型水壩，下游緊連西江支流桂江，受西江、桂江水位影響較大，2006年最大洪水期間，洪水漫過橋頭兩端路面，橋面標高，橋下泄洪均能滿足1/50的洪水頻率。
　　2.2舊橋破壞部位及原因分析
　　橋梁的破壞部分：（1）0#臺、1#墩、2#墩、3#臺下游基礎(chǔ)沖刷嚴重，基礎(chǔ)裸露有80cm深，其中在2#墩和3#臺基礎(chǔ)間沖刷出一個2.0m深的水坑，水坑平面長12m，寬3m；（2）八字墻的墻體和坡腳沖蝕嚴重，有部分砌體坍塌；（3）橋面普遍坑洼不平、存在積水現(xiàn)象，橋面鋪裝、伸縮縫、鋪裝層等結(jié)構(gòu)嚴重缺損，磚砌的擋墻嚴重破損、斷裂、移位；（4）安全防護設(shè)施，橋梁兩端及引道均未設(shè)有相關(guān)有安全標志、防護設(shè)施。

　　圖1維修前橋梁實景圖
　　2.2.1基礎(chǔ)及下部構(gòu)造
　　橋位周邊水壩壩身以橋墩為依托，適當加厚壩身斷面尺寸而成。水壩相當于給橋墩長期加上側(cè)向推力，洪水到來時，側(cè)向力增大，有可能造成橋墩坍塌、橋梁傾覆。水壩同時提高了上游水位，增加水流通過橋下的流速，加大橋梁下游沖刷，造成下游基礎(chǔ)及河床的損壞。
　　從1994年開始，旺甫岸橋臺左側(cè)的灌溉水利渠崩塌，更導(dǎo)致水流直接沖刷橋墩、橋臺基礎(chǔ)及周圍河床。每年洪水來臨，由于水壩提高了上游水位，橋臺引道地下水位提高，臺背填土被擠壓隆起。特別是2006年那場百年一遇的洪水，橋臺、橋墩和八字墻基礎(chǔ)及周圍河床被洪水沖刷、掏空，沖毀夏郢岸八字墻基礎(chǔ)、邊坡、部分墻身砌體。

　　圖2下游被沖刷、掏空實景圖
　　2.2.2橋面系結(jié)構(gòu)性破壞分析
　　橋面及橋面鋪裝、伸縮縫、鋪裝層表面嚴重的破壞：防水層失效，普遍斷裂、滲水；伸縮縫嚴重破損、失效、難以修補；夏郢岸橋頭跳車嚴重，臺背路面下沉大于5cm，橋面已開裂滲水。其原因：主要是原橋橋面鋪裝層薄，沒有鋼筋，使用的鋪筑材料強度不足、穩(wěn)定性差；而且車輛載重量、車輛數(shù)量已經(jīng)發(fā)生很大的變化，目前日交通量達500車次，并以農(nóng)用運輸車輛為主。現(xiàn)行交通量過大，造成橋面、伸縮縫、鋪裝層表面嚴重破壞。
　　人行道欄桿：原人行欄桿早已損壞，2000年改建為磚砌防撞墻，墻體表面為水泥砂漿抹面。改建后的磚砌防撞墻結(jié)構(gòu)已嚴重損壞、錯位、變形。磚砌墻體本省整體性、抗沖擊能力、抗變形能力差。拱肋的變形，車輛的撞擊，致使防撞墻斷裂、錯位。
　　2.2.3標志、附屬設(shè)施
　　標志缺損嚴重，防護附屬設(shè)施需要新建。
　　3維修加固方案
　　經(jīng)實地調(diào)查和觀測，原橋砼預(yù)制件砌筑的拱圈、側(cè)墻、橋臺均沒有發(fā)現(xiàn)開裂或移位。危及橋梁安全的主要因素是橋臺、橋墩沖刷，尤其夏郢臺沖刷，基礎(chǔ)下沉，導(dǎo)致八字墻開裂。因此，橋梁加固方案，本著“充分利用原有橋梁可以使用部分結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對損壞部分進行加固或重建”的原則，重點放在提高橋梁基礎(chǔ)的抗沖刷能力，恢復(fù)夏郢臺；同時，重新鋪裝橋面鋪裝層，拆除磚砌防撞墻，重新澆筑鋼筋混凝土防撞墻。使其通過能力得到提高，加強橋梁整體性，延長其使用年限。
　　3.1橋面系維修方案
　　原橋橋面鋪裝、伸縮縫破壞嚴重，無法利用，需要重新鋪筑、安裝。方案為清除原舊橋面后，加鋪級18cm配砂礫基層，重新鋪筑22cm厚C40鋼筋混凝土橋面鋪裝層。鋼筋網(wǎng)采用φ12螺紋鋼，縱向間距15cm，橫向間距20cm，鋼筋網(wǎng)距離板頂8cm。
　　欄桿構(gòu)件維修方案為更換舊挑梁、重新澆筑鋼筋混凝土防撞墻。
　　3.2基礎(chǔ)及下部構(gòu)造維修方案
　　受洪水沖刷裸露的0號臺、1號、2號墩，清基至沖刷線以下1m后，安裝模板，澆筑C25混凝土，襟邊寬50cm。
　　0號臺、1號、2號墩基礎(chǔ)受洪水沖刷。維修方案為將墩臺周邊沖刷形成的坑槽圍堰，抽干水后回填C15片石混凝土。回填混凝土頂面與河床頂面持平。同時維修加固周邊上游的水壩壩堤，恢復(fù)溢洪道和農(nóng)田灌溉渠，以減少洪水期洪水對墩臺的沖刷。壩堤作為一個獨立整體，切斷與橋墩連接。
　　受洪水沖刷，夏郢臺變形引起的八字墻墻體開裂變形，已經(jīng)無法利用，全部拆除，重新砌筑片石擋墻基礎(chǔ)和墻身，墻背采用砂礫回填，人工夯實。
　　3.3交通安全設(shè)施
　　全橋安全防護標志基本沒有設(shè)置，需要新設(shè)置；方案為在橋頭兩端引道的10m范圍內(nèi)，兩邊設(shè)置波形護欄，在距夏郢岸、旺甫岸橋頭50m位置，分別設(shè)置限重、限速標志牌壹枚。
　　4施工
　　維修與加固由貴港市交通投資建設(shè)有限公司承擔(dān)，于2008年12月份開工，2009年春節(jié)前完成交工。
　　維修與加固的施工操作，執(zhí)行交通部《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）。
　　維修加固的施工順序為：（1）圍堰抽水；（2）澆筑墩臺基礎(chǔ)；（3）在橋墩和橋臺間的河床深坑處澆筑C15；（4）橋中線線上下游各10m范圍內(nèi)河床面澆筑一層厚30cm的混凝土；（5）挖除舊橋面層；（6）折除舊橋橋磚砌擋墻；（7）預(yù)制安裝挑梁；（8）制作安裝橋面、防撞墻鋼筋；（9）澆筑橋面混凝土；（10）制作安裝防撞墻模板；（11）澆筑防撞墻混凝土；（12）制作安裝波形欄桿；（13）制作安裝標志牌。
　　4.1施工前的準備工作
　　排干上游水壩蓄水，以防止由于下游圍堰抽水后，上游水壩蓄水側(cè)向推力，引發(fā)橋墩坍塌。同時在壩堤處修筑臨時施工交通便道；根據(jù)施工進度派駐滿足施工要求的人員、機械、設(shè)備；選定鋼筋加和挑梁預(yù)制場地；聯(lián)系落實鋼筋、水泥、砂石供應(yīng)商；確定施工觀測點。
　　4.2抗沖刷加固
　　采用小型混凝土攪拌機拌和混凝土，人工拋填片石。
　　清基深度由沖刷深度確定，以沖刷深度線以下1m為控制，并要求基坑地質(zhì)為軟石、砂卵石層。確保修補后受損河床勞固，水流順暢。
　　4.3基礎(chǔ)加固
　　圍堰抽干水后，檢查橋墩、橋臺基礎(chǔ)的損壞情況，詳細檢查，橋墩、橋臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有無被水沖刷造成損壞；對損壞部分，推測原基礎(chǔ)尺寸，立模板澆筑C25混凝土補強，確保基礎(chǔ)完好。
　　4.4橋面加固
　　橋面作業(yè)要封閉交通。挖除舊橋面，注意不能損壞原拱圈結(jié)構(gòu)構(gòu)件，破壞主拱圈。要求用人工挖掘，從每孔由拱腳向拱頂對稱挖除，隨時觀測各孔拱頂、1/4拱、拱腳三個位置左右兩側(cè)的高程變化，若變化值大于3cm時，停止挖掘，查找原因并及時調(diào)整，確保拱頂、1/4拱、拱腳高程變化值小于心3cm。
　　鋪筑填級配砂礫基層和進行橋面混凝土鋪筑，也必須從各孔拱腳向拱頂同時鋪筑；要求隨時觀測每孔拱頂、1/4拱、拱腳三個位置左右兩側(cè)的高程變化，若變化值大于3cm時，找出原因及時調(diào)整，確保拱頂、1/4拱、拱腳高程變化值小于心3cm；必要時在拱頂加載。
　　兩相鄰伸縮縫間的橋面混凝土鋪筑應(yīng)一次澆筑完成。
　　橋面鋪裝防水混凝土的抗?jié)B等級為W6。
　　橋面鋪裝混凝土未達到設(shè)計強度的90%以前，不得通行車輛。
　　4.5防撞墻護欄
　　舊護欄拆除要求平衡卸載，鋼筋安裝、澆筑混凝土?xí)r要平衡加載施工，每孔拱頂、1/4拱、拱腳三個位置的高程變化值控制在3cm內(nèi)；注意預(yù)埋施工模板安裝鋼筋，加強施工安全措施。
　　4.6標志
　　橋頭兩端引道的10m范圍內(nèi)，兩邊設(shè)置波形護欄，在距夏郢岸、旺甫岸橋頭50m位置，分別在距橋頭兩端50m范圍內(nèi)各設(shè)立一個20T限重標志、20km/h限速標志。

　　圖3為橋梁維修后實景圖。
　　5、結(jié)論
　　5.1本橋梁進行加固后，橋梁的整體性、承載能力、通行條件得到提高，外觀整潔，順暢；本項目維修與加固的造價為30萬元；若要新建一座相同規(guī)模的橋，造價至少要150萬元。可見該維修與加固方案是經(jīng)濟、可行的。
　　5.2本橋的挑梁設(shè)計長度為1.6m，每條分左右兩段；原設(shè)計時考慮是為防止橋面破壞后，影響防撞墻等其他結(jié)構(gòu)。如果當時將挑梁設(shè)計為通梁，使整體受力連續(xù)，有利于今后橋面的加寬。
　　5.3防撞墻的澆筑，在澆筑橋面混凝土?xí)r，同時澆筑防撞墻基礎(chǔ)，然后再澆筑防撞墻墻體，對兩邊的防撞墻施工安全有所幫助，方便施工；對于中小橋可推廣應(yīng)用。
　　5.4由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉需要，上游水壩暫時無法拆除。水壩的存在，對橋墩、橋臺是一個安全隱患，給橋梁的使用壽命是不利的。建議移到下游或上游50m外新建。
　　參考文獻
　　[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）
　　[2]《公路橋梁伸縮裝置》（JT/T327-2004）
　　[3]《公路橋梁板式橡膠支座》（JT/T4-93）