摘要：文章简述梧州市凤凰实腹式预制拱桥加固的设计和施工，证明上世纪八十年代兴建的实腹式预制拱桥拱桥，采用正确、合理的维修加固，可以延长桥梁使用。为经济落后地区的同类旧桥加固提供借鉴。
关健词：公路；桥梁；旧桥；加固；设计；施工
1旧桥概况
凤凰桥是广西梧州市县道旺甫至狮寨三级公路横跨泗良江的一座3-8m的浆砌实腹式混凝土预制拱桥。该桥始建于1982年，原桥设计、施工单位不详，也无详细的设计、竣工资料。该路段历经苍梧交通局、梧州市交通局、梧州蝶山区交通局管养至今，管养工作几经移交，有价值的桥梁建设养护资料无可考查。
原桥上游，利用桥墩为支撑，桥孔间建有2.5m高的浆砌片石挡墙，截断河流，建成小型农用灌溉水库；下游桥墩、桥台基础有裸露，并有3~5m2不等的水坑，坑深1~2m。桥台八字墙的墙体和基础部分冲蚀严重，部分坍塌。桥面已完全损坏，演变为砂土桥面，出现有坑槽、车辙；原桥栏杆也已完全损坏，现在能见到2000年改用砖砌的防撞墙，水泥砂浆抹面，旺甫岸左侧被撞断移位、变形。
2007年经梧州市交通局组织对全市旧桥进行全面检查。根据相关技术指标确定，凤凰桥定为四类危桥，列入2008年梧州市交通危桥重点维修加固项目。
2旧桥检测评价
2.1桥位地形地貌
凤凰桥位于直线段，距桥头两端100m为较平坦路面，基本上仅高出农田1~2m。桥长位于凸竖曲线范围，桥梁中心桩号为边坡点。桥头两端左右为大片农田、菜地。桥位周边上游为小型水坝，下游紧连西江支流桂江，受西江、桂江水位影响较大，2006年最大洪水期间，洪水漫过桥头两端路面，桥面标高，桥下泄洪均能满足1/50的洪水频率。
2.2旧桥破坏部位及原因分析
桥梁的破坏部分：（1）0#台、1#墩、2#墩、3#台下游基础冲刷严重，基础裸露有80cm深，其中在2#墩和3#台基础间冲刷出一个2.0m深的水坑，水坑平面长12m，宽3m；（2）八字墙的墙体和坡脚冲蚀严重，有部分砌体坍塌；（3）桥面普遍坑洼不平、存在积水现象，桥面铺装、伸缩缝、铺装层等结构严重缺损，砖砌的挡墙严重破损、断裂、移位；（4）安全防护设施，桥梁两端及引道均未设有相关有安全标志、防护设施。
图1维修前桥梁实景图
2.2.1基础及下部构造
桥位周边水坝坝身以桥墩为依托，适当加厚坝身断面尺寸而成。水坝相当于给桥墩长期加上侧向推力，洪水到来时，侧向力增大，有可能造成桥墩坍塌、桥梁倾覆。水坝同时提高了上游水位，增加水流通过桥下的流速，加大桥梁下游冲刷，造成下游基础及河床的损坏。
从1994年开始，旺甫岸桥台左侧的灌溉水利渠崩塌，更导致水流直接冲刷桥墩、桥台基础及周围河床。每年洪水来临，由于水坝提高了上游水位，桥台引道地下水位提高，台背填土被挤压隆起。特别是2006年那场百年一遇的洪水，桥台、桥墩和八字墙基础及周围河床被洪水冲刷、掏空，冲毁夏郢岸八字墙基础、边坡、部分墙身砌体。
图2下游被冲刷、掏空实景图
2.2.2桥面系结构性破坏分析
桥面及桥面铺装、伸缩缝、铺装层表面严重的破坏：防水层失效，普遍断裂、渗水；伸缩缝严重破损、失效、难以修补；夏郢岸桥头跳车严重，台背路面下沉大于5cm，桥面已开裂渗水。其原因：主要是原桥桥面铺装层薄，没有钢筋，使用的铺筑材料强度不足、稳定性差；而且车辆载重量、车辆数量已经发生很大的变化，目前日交通量达500车次，并以农用运输车辆为主。现行交通量过大，造成桥面、伸缩缝、铺装层表面严重破坏。
人行道栏杆：原人行栏杆早已损坏，2000年改建为砖砌防撞墙，墙体表面为水泥砂浆抹面。改建后的砖砌防撞墙结构已严重损坏、错位、变形。砖砌墙体本省整体性、抗冲击能力、抗变形能力差。拱肋的变形，车辆的撞击，致使防撞墙断裂、错位。
2.2.3标志、附属设施
标志缺损严重，防护附属设施需要新建。
3维修加固方案
经实地调查和观测，原桥砼预制件砌筑的拱圈、侧墙、桥台均没有发现开裂或移位。危及桥梁安全的主要因素是桥台、桥墩冲刷，尤其夏郢台冲刷，基础下沉，导致八字墙开裂。因此，桥梁加固方案，本着“充分利用原有桥梁可以使用部分结构的基础上，对损坏部分进行加固或重建”的原则，重点放在提高桥梁基础的抗冲刷能力，恢复夏郢台；同时，重新铺装桥面铺装层，拆除砖砌防撞墙，重新浇筑钢筋混凝土防撞墙。使其通过能力得到提高，加强桥梁整体性，延长其使用年限。
3.1桥面系维修方案
原桥桥面铺装、伸缩缝破坏严重，无法利用，需要重新铺筑、安装。方案为清除原旧桥面后，加铺级18cm配砂砾基层，重新铺筑22cm厚C40钢筋混凝土桥面铺装层。钢筋网采用φ12螺纹钢，纵向间距15cm，横向间距20cm，钢筋网距离板顶8cm。
栏杆构件维修方案为更换旧挑梁、重新浇筑钢筋混凝土防撞墙。
3.2基础及下部构造维修方案
受洪水冲刷裸露的0号台、1号、2号墩，清基至冲刷线以下1m后，安装模板，浇筑C25混凝土，襟边宽50cm。
0号台、1号、2号墩基础受洪水冲刷。维修方案为将墩台周边冲刷形成的坑槽围堰，抽干水后回填C15片石混凝土。回填混凝土顶面与河床顶面持平。同时维修加固周边上游的水坝坝堤，恢复溢洪道和农田灌溉渠，以减少洪水期洪水对墩台的冲刷。坝堤作为一个独立整体，切断与桥墩连接。
受洪水冲刷，夏郢台变形引起的八字墙墙体开裂变形，已经无法利用，全部拆除，重新砌筑片石挡墙基础和墙身，墙背采用砂砾回填，人工夯实。
3.3交通安全设施
全桥安全防护标志基本没有设置，需要新设置；方案为在桥头两端引道的10m范围内，两边设置波形护栏，在距夏郢岸、旺甫岸桥头50m位置，分别设置限重、限速标志牌壹枚。
4施工
维修与加固由贵港市交通投资建设有限公司承担，于2008年12月份开工，2009年春节前完成交工。
维修与加固的施工操作，执行交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）。
维修加固的施工顺序为：（1）围堰抽水；（2）浇筑墩台基础；（3）在桥墩和桥台间的河床深坑处浇筑C15；（4）桥中线线上下游各10m范围内河床面浇筑一层厚30cm的混凝土；（5）挖除旧桥面层；（6）折除旧桥桥砖砌挡墙；（7）预制安装挑梁；（8）制作安装桥面、防撞墙钢筋；（9）浇筑桥面混凝土；（10）制作安装防撞墙模板；（11）浇筑防撞墙混凝土；（12）制作安装波形栏杆；（13）制作安装标志牌。
4.1施工前的准备工作
排干上游水坝蓄水，以防止由于下游围堰抽水后，上游水坝蓄水侧向推力，引发桥墩坍塌。同时在坝堤处修筑临时施工交通便道；根据施工进度派驻满足施工要求的人员、机械、设备；选定钢筋加和挑梁预制场地；联系落实钢筋、水泥、砂石供应商；确定施工观测点。
4.2抗冲刷加固
采用小型混凝土搅拌机拌和混凝土，人工抛填片石。
清基深度由冲刷深度确定，以冲刷深度线以下1m为控制，并要求基坑地质为软石、砂卵石层。确保修补后受损河床劳固，水流顺畅。
4.3基础加固
围堰抽干水后，检查桥墩、桥台基础的损坏情况，详细检查，桥墩、桥台基础结构有无被水冲刷造成损坏；对损坏部分，推测原基础尺寸，立模板浇筑C25混凝土补强，确保基础完好。
4.4桥面加固
桥面作业要封闭交通。挖除旧桥面，注意不能损坏原拱圈结构构件，破坏主拱圈。要求用人工挖掘，从每孔由拱脚向拱顶对称挖除，随时观测各孔拱顶、1/4拱、拱脚三个位置左右两侧的高程变化，若变化值大于3cm时，停止挖掘，查找原因并及时调整，确保拱顶、1/4拱、拱脚高程变化值小于心3cm。
铺筑填级配砂砾基层和进行桥面混凝土铺筑，也必须从各孔拱脚向拱顶同时铺筑；要求随时观测每孔拱顶、1/4拱、拱脚三个位置左右两侧的高程变化，若变化值大于3cm时，找出原因及时调整，确保拱顶、1/4拱、拱脚高程变化值小于心3cm；必要时在拱顶加载。
两相邻伸缩缝间的桥面混凝土铺筑应一次浇筑完成。
桥面铺装防水混凝土的抗渗等级为W6。
桥面铺装混凝土未达到设计强度的90%以前，不得通行车辆。
4.5防撞墙护栏
旧护栏拆除要求平衡卸载，钢筋安装、浇筑混凝土时要平衡加载施工，每孔拱顶、1/4拱、拱脚三个位置的高程变化值控制在3cm内；注意预埋施工模板安装钢筋，加强施工安全措施。
4.6标志
桥头两端引道的10m范围内，两边设置波形护栏，在距夏郢岸、旺甫岸桥头50m位置，分别在距桥头两端50m范围内各设立一个20T限重标志、20km/h限速标志。
图3为桥梁维修后实景图。
5、结论
5.1本桥梁进行加固后，桥梁的整体性、承载能力、通行条件得到提高，外观整洁，顺畅；本项目维修与加固的造价为30万元；若要新建一座相同规模的桥，造价至少要150万元。可见该维修与加固方案是经济、可行的。
5.2本桥的挑梁设计长度为1.6m，每条分左右两段；原设计时考虑是为防止桥面破坏后，影响防撞墙等其他结构。如果当时将挑梁设计为通梁，使整体受力连续，有利于今后桥面的加宽。
5.3防撞墙的浇筑，在浇筑桥面混凝土时，同时浇筑防撞墙基础，然后再浇筑防撞墙墙体，对两边的防撞墙施工安全有所帮助，方便施工；对于中小桥可推广应用。
5.4由于农业生产、农田灌溉需要，上游水坝暂时无法拆除。水坝的存在，对桥墩、桥台是一个安全隐患，给桥梁的使用寿命是不利的。建议移到下游或上游50m外新建。
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）
[2]《公路桥梁伸缩装置》（JT/T327-2004）
[3]《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-93）
