（青海省公路科研勘測設計院袁勝喜劉浩忠）
[關鍵詞]：舊拱橋現場檢查
[摘要]：對公路原有拱橋的承載力進行科學的理論檢算和評定，有必要對舊拱橋的現場檢查技術進行研究，以提高現場的檢查技術水平和管理深度，並為進行橋梁的綜合評價、確定橋梁的繼續使用條件和應採用的加固與維修技術措施提供了可靠的現狀依據。
1、概述
隨著我國交通事業的迅速發展，車輛荷載標準等級不斷提高，公路舊橋承載力的評價已成為相關交通管理部門關注的重點之一。為了對公路原有橋梁的承載力進行科學的理論檢算和評定，主管部門定期對公路舊橋的現場檢測結果的利用價值，將直接影響到公路既有橋梁的評定。
從交通行業的現狀分析，目前大多數主管部門，只是通過一些管理人員到現場利用經驗進行簡單的目測和簡易的測量儀器對橋梁進行走馬觀花式的檢查，以致達不到公路養護規範中定期檢查的要求，因而無法準確地分析判斷出舊橋存在的安全隱患、質量缺陷和外部損傷對橋梁承載能力的影響。因而，有必要對舊橋的現場檢查技術進行研究，以提高現場的檢查技術水平和管理深度。
公路舊拱橋在我國東南部由於地質條件的限制，橋址處地基一般為軟弱層，加之年代久遠，長期運營使拱橋出現不同程度的損壞，甚至有重車無法通過的現象，使得這些舊橋成了阻礙公路交通發展的障礙。
目前，大多數主幹線公路的舊拱橋均已得到了拆除或改建，而西部地區，由於其經濟發展相對滯後，投資受限等原因，使得今後相當長時間內，還無法大面積地進行拆除改建工作，所以對公路舊拱橋承載能力進行檢查評定，現場檢查技術工作尤為重要。
2、舊拱橋現場檢查技術
公路舊拱橋現場檢查的工作重點為：基本構件的主要幾何尺寸、實際拱軸線、拱腳的水平位移、拱橋的橫向連線、基本構件混凝土缺損和損傷、基本構件混凝土強度現場檢查等。
針對公路舊拱橋現場檢查中的重點技術問題進行分析歸納總結，以期待提高現有的檢查技術水平。
2.1拱軸線測量
拱橋的拱軸線的形狀不僅直接影響著拱圈的內力分布及截面應力的大小，而且它與結構的開裂影響、使用階段的安全性等有著密切的關係。因此，在公路舊橋現場檢查中，對舊拱橋的實際拱軸線的量測技術是判斷舊拱橋實際工作狀態成敗的關鍵技術。
現有的公路舊拱橋大多數始建於二十世紀
六、七十年代，由於年代久遠，大多數拱橋原始設計和施工資料都難於收集，儲存完整的資料不多，因此，在對舊拱橋軸線測量也分為二種情況：
2.1.1舊拱橋的原始設計資料和施工資料齊全，拱橋拱軸線形為已知時一般可採用工程檢測中常規的方法進行。
2.1.2舊拱橋原始設計資料和施工資料均已無法收集，拱軸線形為未知狀態，現場檢測拱軸線常常要對缺乏設計與施工資料的舊拱橋進行現場變形觀測時，就可採用擬合拱軸線方程的方法來進行。
2.2拱腳水平位移測量
在舊拱橋的現場檢查中，當發現主拱圈跨中下緣產生裂縫，特別是多跨拱橋由於連拱作用導致多孔主拱圈產生裂縫，而邊跨裂縫最寬，應立即進行拱腳水平位移的檢查。對舊拱橋拱腳水平位移的現場檢查方法可分為：直接丈量法、儀器測量法（經緯儀測量法、光電測距儀法）、估算法。
2.3混凝土強度測試
在現場檢查拱、墩台的混凝土抗壓強度是最常用的現場檢測專案。現場混凝土強度檢測可用回彈法、超聲-回彈綜合法、鑽芯取樣法、後裝拔出法進行實時檢測。
2.3.1回彈評定法
回彈法是利用混凝土強度與其表面硬度存在的內在關係，通過測定混凝土表面硬度推算混凝土抗壓強度的一種最常用的非破損檢測方法。對混凝土構件檢測符合回彈條件或當只有測試麵時，可採用回彈法檢測其混凝土結構的強度。
2.3.1.1下列情況不適合使用回彈法：表層與內部質量有明顯差異或內部存在缺陷的混凝土構件或結構；被測構件厚度小於10cm；結構表面溫度低於—4℃或高於40℃時。
2.3.1.2回彈儀應符合標準狀態並經法定部門按jjg817標準進行鑑定方可用於混凝土現場檢測。
2.3.1.3一般規定舊拱橋結構或構件混凝土強度可採用下列兩種檢測方式：構件檢測（適用於單個結構或構件的檢測）、部位檢測（適用於對結構或構件的關鍵控制部位的檢測）。
2.3.1.4混凝土檢測面應平整潔淨，必要時採用砂輪清除疏鬆層和雜物，且不應有殘留的粉末或碎屑。
2.3.1.5回彈值的測定時，回彈儀的衝杆應始終垂直於混凝土檢測面，均勻施壓、準確讀數、快速復位。
2.3.1.6碳化深度測量
精確測量碳化層深度值是關係到現場混凝土強度評定是否準確的關鍵。現場檢測時，應予以足夠重視。當乙個構件碳化深度極差大於2.
0mm時，應在每一測區測量碳化深度值。回彈值處理和計算可按jgj/t23-2001標準《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》相關章節進行。根據測區平均回彈值和碳化深度值，可按《規程》選用①專用曲線②地區曲線③全國曲線的次序，查取測區混凝土強度換算值。
2.3.1.7按回彈法推定的混凝土強度值是相應於強度換算值總體分布中保證率不低於95%的結構或構件的抗壓強度值。
對於舊拱橋大多年代久遠，現場採用回彈法測強時應注意混凝土齡期和碳化深度的變化，可進行相關的修正，修正方法是在結構的相關部位直接鑽取6個芯樣，製成高度和直徑均為100mm或150mm芯樣試件，在試驗機上做抗壓試驗後得到芯樣混凝土換算強度值。
2.3.1.7.1修正係數η可用下式表示：
式中：η—修正係數，精確至0.01。
—第i個芯樣混凝土換算強度值，精確至0.01mpa。
—對應於第i個芯樣部位測區混凝土換算強度值，精確至0.1mpa。
n—芯樣試件的個數。
2.3.1.7.2將測區混凝土換算強度值按修正係數η修正後，即可按規程規定確定混凝土強度的推定值。
2.3.2、超聲-回彈綜合法
超聲-回彈綜合法是建立在超聲波傳播速度和回彈值與混凝土抗壓強度之間相互關係的基礎上，以超聲波速度和回彈值綜合反映混凝土抗壓強度的一種非破損檢測方法。鑑於舊拱橋大多都年代久遠，使用超聲-回彈法有條件時可用鑽芯取樣法進行修正，方法同回彈法。超聲-回彈法綜合適用範圍、不適用範圍同回彈法。
2.3.3鑽芯取樣法
鑽芯取樣法是在結構或構件混凝土上直接鑽芯取樣，將芯樣加工後進行試驗，是一種較為直觀可靠的檢測混凝土強度的方法。
對公路舊拱橋現場檢查中，鑽芯法不失為現場混凝土強度檢測的一種可靠方法，缺點是對結構構件有區域性破損。
芯樣試件的混凝土抗壓強度按下式計算：
式中：—芯樣混凝土抗壓強度，精確至0.1mpa。
f—極限荷載，n。
d—芯樣試件平均直徑，mm。
α—不同高徑比芯樣試件混凝土強度修正係數。
2.3.4後裝拔出法
後裝拔出法檢測混凝土強度，是在硬化混凝土表面進行鑽孔，嵌入錨固件，使用拔出儀進行拔出試驗測定極限拔出力，並根據已建立的拔出力與混凝土強度之間的相關關係檢測混凝土強度。
對公路舊拱橋現場檢查中，有條件時後裝拔出法不失為現場老混凝土強度檢測中的較好方法，缺點是事前必須先建立拔出力與混凝土強度之間的關係曲線以及在構件打孔有區域性破損。
對公路舊拱橋可按單孔構件或多孔構件抽樣檢測,混凝土強度換算值根據測定的拉拔力用下列公式計算：
式中：—混凝土強度換算值，精確至0.1 mpa。
f—拔出力，精確至0.1kn。
a、b—測強公式回歸係數。
對於在舊拱橋現場檢測混凝土強度時，上述幾種方法各有優缺點，在單一方法檢測結果離散性很大時，可用二種或二種以上方法進行檢測，以綜合確定混凝土強度。
3、舊拱橋現場檢查的主要專案
3.1橋跨結構
橋跨結構是否異常變形、異常聲音、振動或擺動；構件混凝土現場檢查；主拱圈的檢查；拱上主柱（或主牆）上下端、蓋梁和橫繫梁的混凝土開裂、剝落、露筋和鏽蝕的檢查；中下承式拱橋吊桿上下錨固處的混凝土開裂、滲水、吊桿錨頭附近鏽蝕現象的檢查；勁性骨架拱橋沿骨架是否出現縱向和橫向裂縫的檢查；雙曲拱橋的檢查；桁架拱橋的檢查；圬工拱腳的檢查。
3.2墩台與基礎
是否滑動、傾斜、下沉和凍拔；臺背填土有無沉降裂縫或擠壓隆起；混凝土墩台和帽梁是否凍脹、風化、腐蝕、開裂、剝落、露筋；空心墩的水下通水洞是否堵塞；石砌墩台是否砌塊斷裂、通縫脫開、變形、砌體洩水孔是否堵塞、防水層是否損壞；墩台頂面是否滲水、伸縮縫是否漏水；基礎是否受到沖刷和脫空、擴大基礎的地基是否侵蝕；樁基頂段在水位漲落、乾濕交替變化處是否有沖刷磨損、頸縮、露筋、有無環形裂縫、是否受到淡水、鹹水或生物的腐蝕。
3.3橋面系
橋面鋪裝有無嚴重的龜裂、縱橫裂縫、坑槽、波浪、橋頭跳車、防水層漏水；伸縮縫有無嚴重破損、脫落、漏水、跳車；欄杆和護欄有無撞壞、斷裂、錯位、缺件、剝落、鏽蝕；橋面縱、橫坡是否順適、是否積水、洩水管是否完好暢通；橋頭排水溝功能是否完好、錐坡是否有沖溝。
3.4支座
主要檢查功能是否完好，元件是否完整、清潔，有無斷裂、脫空、錯位等現象；支座墊石是否破碎。
4、結語
我國已建成的拱橋在建築材料上主要採用圬工材料：鋼筋混凝土、鋼管混凝土，以這兩種材料為主。從拱橋結構形式區分主要有雙曲拱、桁架拱、剛架拱、板拱、肋拱、箱型拱、系杆拱。
其中圬工板拱、雙曲拱和鋼筋混凝土雙曲拱、桁架拱、剛架拱、肋拱中的中小跨徑拱橋佔絕大部分，特別是在我國西部地區。對於這部分舊拱橋，是否能夠繼續使用，一般最關心的是拱橋使用的安全性。
安全是橋梁結構使用功能要求之一，同時還有橋梁結構的適用性和耐久性。因而，一般看到的結構安全性主要表徵結構的能力問題，而耐久性則主要反映時間問題。從另外角度上看，耐久性也指結構在要求的目標使用期內，不需要額外投入大量資金進行加固處理而能保證其安全性和適用性的能力。
由此可見，結構耐久性從某種意義上講，它與安全性有著密切聯絡。
作為公路舊拱橋的組成部分，對於廣泛使用中的中小跨徑圬工和鋼筋混凝土拱橋進行現場檢查技術鑑定，正確評估它們的技術狀況、結構效能和工作狀態，為進行橋梁的綜合評價、確定橋梁的繼續使用條件和應採用的加固與維修技術措施提供了可靠的現狀依據。
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