設計層面問題
(1)設計粗糙。有些石拱橋設計圖紙相當簡單。有些拱橋設計圖紙中拱橋的四個控制高程、拱軸系數(shù)、地基承載力要求、施工加載程序、拱架卸架要求等均未提及,設計說明也非常簡單。
(2)誤套標準圖?,F(xiàn)行的兩套石拱橋標準圖,主要適用于橋寬為凈-7和凈-9,設計荷載為汽-10、汽-15、汽-20的石拱橋。隨著公路等級的提高,橋面寬度、荷載等級也相應增大,尤其是汽一超20級或公路Ⅱ級,目前的標準圖和設計手冊中都沒有給出拱圈厚度的近似計算公式。設計能力較差的單位參照標準圖擬定一個高度,又未做強度和穩(wěn)定性驗算,給橋梁結構和安全埋下隱患。如有些石拱橋,跨度不大,但橋面很寬,甚至比橋跨還大,若不加思考地套用標準圖的幾何尺寸和構造,將主拱圈寬度做成設計橋寬,忽略溫度變化等因素影響,就有可能會在拱圈中產(chǎn)生縱向裂縫。
(3)拱軸系數(shù)選擇不當。眾所周知,拱軸系數(shù)是拱橋最重要的技術參數(shù)。不同的拱軸系數(shù),對拱圈截面的內(nèi)力分布和應力調整是不同的,不加驗算的選取一個拱軸系數(shù),勢必會造成設計缺陷。
(4)構造處理不當。尤其是高墩臺構造的處理不當。橋上部構造比較簡單,除了汽一超 20級外,基本上可以套用標準圖設計,而下部構造與地質、地形、水文等有關,若設計時處理不當,就會導致施工過程和運營階段橋梁結構開裂、變形。
(5)未作地質鉆探或鉆探深度不夠。石拱橋對地質要求較高,因此只修建在地質較好的地區(qū)。然而,有時為節(jié)省造價,常常省略地質鉆探這一重要環(huán)節(jié)。有些地區(qū)地質條件復雜,但鉆探?jīng)]有達到設計要求的深度,這在工程建設中并不少見。
施工層面問題
(1)施工技術力量薄弱。由于思想上的輕視,認為石拱橋施工簡單,因此,常由當?shù)厥┕挝粊斫ㄔO,也有個別較強實力的施工企業(yè)中標,但僅派幾個一般技術人員來管理,具體由當?shù)氐慕ㄖ髽I(yè)或民工來施工,削弱了施工技術力量。
(2)沒有按加載程序施工。拱橋對施工加載程序的要求很高,對不同跨徑的拱橋,其加載程序都有嚴格的規(guī)定,但有些石拱橋施工時,沒有按照加載程序施工。
(3)砌筑質量差,施工質量不穩(wěn)定。石拱橋是通過砌筑拱石而成的橋梁,因此,砌筑質量的好壞直接影響拱橋的安全使用。目前,石拱橋施工中普遍存在以下幾個方面的問題:
①砌筑用砂漿強度偏低。砂漿強度直接關系到拱圈地承載能力和拱圈變形,有些施工單位為降低施工成本,通過少放水泥多放砂子等方式降低了砂漿的強度,一旦遇到洪水浸泡,砂漿很容易松軟而掉落。
②砂漿強度不穩(wěn)定。因沒有嚴格按照施工規(guī)范,拌制的砂漿強度忽高忽低,砂漿強度的離散性大。
(4)砂漿縫不飽滿。從加固過幾座石拱橋發(fā)現(xiàn)拱石之間的砂漿非常不飽滿,有些拱石之間的砂漿已全部脫落。
(5)拱石沒有認真修正。《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)對拱石修正提出了明確規(guī)定。施工單位為了圖方便,稍作修正后就安砌,或干脆用砂漿來調平,影響了拱橋質量。
(6)拱石之間不錯縫。沒有嚴格按照設計和施工技術規(guī)范要求對砌筑的拱石進行錯縫。
(7)基礎和橋臺施工不當?;A是橋梁結構的奠基物,承擔著將橋梁自重和車輛荷載傳遞給地基的重任,基礎處理不當,將直接影響橋梁的正常使用。若將基礎埋置在承載能力低的巖土上,將給石拱橋埋下了難以彌補的隱患。石拱橋由于自身重量大,由此產(chǎn)生的水平推力也大,因此,橋臺尺寸往往較大。有些山區(qū)石拱橋不僅橋臺長,而且高,如果不按照分層砌筑、分層回填、分層碾壓,很容易造成橋臺豎向開裂。高橋臺還應遵循均衡對稱的原則,一方面應與拱圈砌筑(甚至還與拱上建筑砌筑)相一致,另一方面還要與錐坡回填相協(xié)調,確保橋臺受力基本一致,以避免在施工過程中橋臺開裂。