南平市地處山嶺重丘地區，溪河密布，當地石料豐富，很早以前就建有大量的石拱橋。因此在建造公路時，特別是一些縣鄉公路的建設中，大多采用民辦公助的形式，當地群眾又有建造石拱橋的豐富經驗，可以就地取材，節約造價。石拱橋的施工工藝簡單，承載能力大，在鋼筋缺少，機械設備缺乏的年代，石拱橋就不乏為一種良好的橋梁形式，因此在本市現有的公路橋梁中，石拱橋占有相當的比重。隨著交通量的增加，特別是大噸位車輛的增加，原來修建的一些標準低、或者是利用一些原來的民間橋梁，而后改作為公路橋的石拱橋，在近幾年的橋梁調查中，出現了一些問題。因此采用技術上可行、經濟上合理的改造技術對一些四類橋梁和危險橋梁進行維修加固，以達到提高其承載能力的目的，是十分必要的。
    1 溪口橋概況
    溪口橋位于延平區境內的316國道K211+922處，該橋由舊石拱橋和兩側新加寬橋組成。舊石拱橋凈跨20m，全長32.80m，橋寬7m，橋高8.9m，矢跨比1/4，拱圈采用7.5號砂漿砌筑粗料石，厚度85cm.橋臺采用5號砂漿漿砌塊石。橋臺兩側為5號漿砌塊石擋土墻，臺后填筑當地的土石混合料，舊石拱橋于 1967年建成通車。兩側新加寬橋板拱為砼，于1999年12月建成通車。
    舊拱橋經運營30多年后，在橋梁檢測中發現下述病害：靠南平臺起拱線處拱圈有多處微裂縫并伴有嚴重滲水現象；靠順昌臺處拱圈沿縱向有3條裂縫，縫寬在8~15mm；順昌臺臺身也出現多條裂縫，其中一條裂縫貫穿整個臺身并延伸至拱圈。經過觀測，發現裂縫每年有所發展，2001年的檢測記錄比照1999年的檢測記錄，其裂縫延長發展了2.3m，縫寬也增大了 2～3mm.拱頂滲水嚴重，行車道下沉2～5cm.兩側新加寬橋沒有發現病害，舊拱橋綜合評定為危橋，急需采取技術措施進行加固或重建。
    2 病害成因及加固方案的選定
    經對溪口中橋病害的分析，認為裂縫產生的原因是多方面的，但其主要成因有4個：其一，舊拱橋建于60年代末，由于臺后填土范圍小，填土又很高，壓實機械無法到位，小型機具又達不到壓實效果，填土壓實度不夠，土壓力較大。由于在高填土下，拱橋臺身主要承受的荷載是填土自重和土壓力，汽車活載效應較小，若填土壓實不足，土體本身形不成自拱，臺身勢必形成較大的土壓力，使橋臺臺身及基礎產生推移，引起開裂。其二，舊拱橋基礎采用打梅花型松木樁處理，由于地基承載力不足，產生了不均勻沉降。其三，拱圈、橋臺砌筑工藝差，砌體砂漿不飽滿，石料強度規格不符合設計要求，臺身部分片石被壓碎破裂。其四，國道上交通量日益增大，車輛超載也隨著增加，重車荷載有增無減地繼續作用，勢必使拱圈在許多局部呈現單個或少數構件受力集中現象，全斷面受力甚不均勻，也是造成病害的重要原因。
    根據316國道交通流量大、又不能中斷交通的特點，分別擬訂了3個方案進行經濟技術比較。方案一：在現橋的右側建造一座新橋，但因造價高，且路線不順暢，對行車不利而否定；方案二：拆除現有舊拱橋，利用原橋臺，改建成梁橋。但由于不能中斷交通須先建通車便橋，再拆老橋，這就增加新建便橋費用，造價大、工期長；而且此方案其臺后土壓力仍然對橋臺產生作用，且對兩側加寬橋也會造成影響，因此也不可行；方案三：即對現有拱橋實施襯砌加固方案，即在現有的石拱橋下加固一個鋼筋混凝土的套拱，河底做成仰拱形式。其理由及優點為：（1）該橋橋下為山區溪流，不通航，匯水面積不大，溪流縱坡大，排水迅速，經向當地群眾了解，套拱后也不影響其排水；（2）可以不中斷交通，在橋下施工，現場施工管理也簡單；（3）造價低。
    3 加固改造設計方案要領
    （1） 裂縫注漿封閉：由于該橋拱圈多處開裂，部分裂縫已貫穿整個臺身，為防止裂縫進一步發展，先采用高壓灌漿法對縫隙進行封閉補強，然后再進行下一步加固。
    （2）拱圈襯砌加固：該橋從病害成因及現狀分析，若只采用高壓灌漿進行加固，考慮到橋梁臺身及拱圈開裂嚴重，地基承載力不足，灌漿后橋臺及拱圈仍無法達到設計強度，還將存在較大隱患，所以采用內壁現澆鋼筋混凝土拱圈的永久性加固方案。即在原石拱圈腹內布錨桿，使石拱圈與鋼筋混凝土拱圈構成復合式拱圈，通過復合式拱圈增強磚石的抗彎拉應力和整體剛度。本著造價經濟、滿足承載要求以及襯砌后拱橋過水斷面積仍能滿足泄洪要求的原則，鋼筋混凝土拱圈厚度采用40cm厚進行設計。
    （3）河床仰拱襯砌：除對拱圈、臺身進行套拱襯砌加固外，河床特別做成仰拱形式襯砌加固，其作用是：①仰拱可以使橋梁整體的承載力得到提高；②仰拱可以減少橋梁的周圍位移；③仰拱可以克服橋臺基礎承載力不足；④仰拱可以使偏心受壓向軸心受壓轉變；⑤仰拱可以改善橋梁整體受力。 
    4　施工技術要點
    4.1 裂縫處理
    對原橋的拱圈及橋臺前墻裂縫進行鉆孔壓漿處理，增加原石拱橋的整體強度。沿臺身及拱圈裂縫，每隔100cm鉆壓漿孔，拱圈鉆孔深均為60cm，橋臺前墻鉆孔深度根據墻厚而定。壓漿前先將裂縫鑿成V形槽，在槽面上涂一層1.5cm的環氧樹脂，再抹水泥砂漿封堵，待砂漿形成強度結硬后，用灰水比1：0.5、壓力為0.6~0.8MPa的水泥漿在壓漿孔處進行壓漿，壓漿管的長度貫穿整個構造物，壓漿時鄰孔為排氣孔，在排氣孔冒出同濃度漿液后即對壓漿孔和排氣孔進行堵塞。壓漿時應采用自下而上的順序施工，同時壓漿時還需考慮到臺腔滲漿。 
    4.2 套拱施工
    （1） 在舊拱圈內進行C25鋼筋砼拱下套拱加固，原拱圈與套拱之間用φ20錨固鋼筋聯結，拱圈上錨桿長75cm，嵌入拱圈40cm，橋臺前墻上錨桿長85cm，嵌入墻體50cm，均采用梅花型布設，并用1：1水泥漿加膨脹劑灌注，錨桿應與套拱鋼筋網焊接成整體。
    （2） 在仰拱底下鋪50cm厚砂礫層，分層填筑夯實后，即綁扎仰拱的鋼筋骨架，澆注混凝土。 
    （3） 現澆兩側臺身。澆注前錨桿還應與襯砌鋼筋網焊接，臺身鋼筋應與仰拱鋼筋骨架焊接在一起，混凝土澆注時，應加強震搗。
    （4） 澆注拱圈混凝土。由于拱圈混凝土厚度只有40cm，綁扎鋼筋、填料及震搗較困難，因此采用泵送混凝土分段澆注（每2m為一段），混凝土應從兩側拱腳向拱頂延伸，并及時震搗夯實。澆注完畢后噴水養生，強度達到設計標號的80%以上時方可拆除模板。
    5　結語
    采用鋼筋混凝土套拱對石拱橋進行加固，具有省時、省錢、工藝簡單、不中斷交通等諸多優點，恢復了原來的設計標準，使危橋得到改善。通過3年多的運營，經詳細檢測，技術狀況良好，未發現任何不良變化，達到了預期效果。