关于套拱法技术在拱桥旧桥加固中的应用
套拱法在加固大跨径空腹式石拱桥中的应用
套拱法在加固大跨径空腹式石拱桥中的应用发布时间：2022-10-14T05:17:22.845Z 来源：《科学与技术》2022年6月第11期作者：李铁盔[导读] 早期建设的空腹式石拱桥由于年代久远，当初技术标准低，随着交通量日益增大，该类桥梁已出现各类病害，其承载力已逐步降低李铁盔湖北中广公路勘察设计有限公司，湖北宜昌市443000摘要：早期建设的空腹式石拱桥由于年代久远，当初技术标准低，随着交通量日益增大，该类桥梁已出现各类病害，其承载力已逐步降低，为改善该类桥梁的受力状态，提高其承载力，对其进行加固改造已势在必行；本文以某大跨径空腹式石拱桥的加固设计为依托，分析了套拱法在加固空腹式石拱桥中的设计要点，可为类似工程设计提供参考。
关键词：空腹式拱桥；套拱法；加固1、引言空腹式拱桥具有造型优美，节约材料，降低造价的特点，广泛应用于我国的桥梁建设中，具有悠久的历史；早期的空腹式拱桥用料主要为石料，其具有较高的抗压强度，取材容易，造价低的特点，我国仍现存大量在役大跨径的空腹式石拱桥。
随着社会的迅速发展，我国的交通运输业越发繁忙，同行车辆数量越发增多，车载重量越发增大，许多现役的石拱桥已出现各类病害，如石料老化开裂、局部石块脱落，从而降低其承载力，因此，对该类桥梁进行加固已势在必行，国内外桥梁专家对该类桥梁的加固改造做了大量的研究，并已有较多的工程实践。
本文重点介绍了采用套拱法对某大跨径空腹式石拱桥进行加固改造过程中的设计要点，得出的结论可供类似工程借鉴。
2 工程概况2.1 桥梁简介某空腹式石拱桥全长184.6m，桥面全宽24.5m，上部结构为空腹式圬工板拱结构，跨径组合为3×45.0m+1×16.0m，横向布置为0.5m（护栏）+11m（行车道）+1.5m（中央分隔带）+11m（行车道）+0.5m（护栏）=24.5m；全桥主桥矢高为9.0m，矢跨比F0/L0=1/5，引桥矢高5.3m，矢跨比F0/L0=3/16；主拱圈宽23.8m，厚1.1m，引桥拱圈宽23.8m，厚0.5m。
钢筋混凝土下套拱法加固石拱桥技术
由于历史原因，许多旧石拱桥设计标准低，施工质量差，随着交通量不断增长，重型车大量增加，超载、超限运输严重，这些桥梁渐渐出现了拱圈、桥台开裂等各种严重病害，严重危及到桥梁的安全运营，因此，如何加固改造旧拱桥，提高其承载力，确保交通运输安全，已成为目前乃至今后面临的一项重要任务。
下面通过207线10 m桥加固工程实践，介绍一种石拱桥加固技术-钢筋混凝土下套拱技术，以供参考、交流。
1 工程概况207 线10m 桥是一座坡斜石拱桥，单孔跨径7．0m ，矢跨比1/2，重力式U型桥台，天然浅基础，设计荷载为汽-20，挂，100，拱圈厚50a n，该桥跨越季节性河流，桥梁全长27m ，桥面净宽9．0 m ，桥高9．0 m． 1985年10月建成投人使用。
经几年运营，由于交通量骤增，特别是大吨位车和超限车辆增长迅速，原设计荷载标准相对偏低，加上设计、施工质量问题等诸多因素，该桥出现了拱圈及桥台开裂、桥面沉陷等严重病害，按照《公路桥涵养护技术规范》中桥梁技术等级评定标准确定为危桥，1997年山西省公路分局对该桥进行了加固处理。
2 主要病害及其原因分析主要病害：桥面沉陷，主拱圈4处纵向（沿路线方向）贯通缝，并延伸至两桥台，最小缝宽1 mm，最大缝宽40 mm，有的砌石出现剪切破损，桥梁的整体性遭到破坏，承载力明显下降，严重危及到桥梁的安全运营。
原因分析如下：1）石拱桥属超静定受力结构，斜拱桥锐角处应力集中，水平推力不均衡，导致锐角处拱圈开裂；2）桥台台背及拱腔填料不密实，在车辆荷载的作用下，逐渐下沉，导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂；3）交通量大，重车多，原设计荷载标准相对偏低。
3 加固技术3．1 钢筋混凝土下套拱技术石拱桥属超静定结构，受力复杂，一旦出现裂缝，其受力截面会发生应力重分布，也就意味着受力有效截面变小，结构应力增大，承载力降低。
因此，对该桥采用变截面钢筋混凝土下套拱进行了加固处理，即在原拱圈下及桥台前墙、铺底底面浇筑一层卵壳形钢筋混凝土套拱，并通过锚杆使套拱与原拱圈及桥台紧密结合共同受力，以阻止拱圈及桥台裂缝、变形。
第六节套拱加固技术加固片石拱桥实例
第六节套拱加固技术加固片石拱桥实例一、东门桥片石拱桥概况（一）工程概况东门桥引桥座落在江西省永新至里陂公路处，该桥原结构为片石弯拱桥，单孔、矢跨比为,、桥长、桥宽、桥高.、拱圈厚0。
该桥梁是县城连接县郊，跨越禾水河之东门大桥的东边引桥，亦称东里引桥，其主要功能是泄洪和平时上下游农民耕作时通行。
该桥建于11年，11年就发现该桥梁已经产生了裂缝，而且裂缝逐年在发展，到11.年裂缝最宽处达到.，并出现了三条明显的从拱顶到两桥台贯通的纵向裂缝。
111年经鉴定为危桥，要求尽快给予加固处理。
（二）裂缝产生的原因分析该桥是东门大桥的一座引桥，建筑在河岸沙滩上，据当地群众反映，当时负责该桥梁施工的是一个乡级基建队，施工技术差，基坑未挖到坚实的地基上，就急于砌筑片石基础。
由于地基承载力不够，是导致该桥梁产生裂缝的关键原因砌筑基础、台身、拱圈时存在片石强度不够，片石过小，砂浆不饱满，砂浆标号达不到要求等诸方面的情况，是导致该桥梁产生裂缝的重要原因该桥侧墙过高，拱腔内的填料含泥量过大，填料压实不够。
由于填料土压力的作用，是导致该桥梁上下游侧墙位置拱圈裂缝的主要原因。
二、加固方案选择（一）加固方案的制定采取保留原桥不拆，在原拱圈下套建一座拱圈的加固方案。
该方案有利于交通的维护和安全畅通，但是采用此方案施工主要存在的不利因素有：一是压缩了桥梁的泄洪和人行通道的面积，二是拱圈施工时，新老拱圈的结合施工难度大。
（二）加固方案的比选以上三个加固方案经过反复比较和认证，采取保留原桥不拆，在原拱圈下套建一座拱圈的加固方案对该桥梁的加固是比较适合的。
其一、采用此加固方案解决了加固施工时交通维护难的关键问题其二、采用此加固方案解决了桥面标高受限制的问题其三、经调 2002 第六部分桥梁加固拓宽技术与实例分析·· 查计算，采用此加固方案桥下的有效面积能满足泄洪和平时人行通道的要求其四、采用此加固方案为施工过程的安全生产提供了有利的条件。
某石拱桥的加固改造设计
确定 以下加固方案 ：） １ 现有拱 圈厚度 不能满 足行 车荷载要求 ， 为 了满 足桥 梁结构 的安全使 用要求 ， 对桥梁 结构进 行加 固处 理。 需 根据桥位地 形 、 物情况 ， 地 综合 考虑经济 、 安全要 求 用现浇整 采 体式钢筋 混凝 土套拱 ， 在旧拱圈拱 腹浇筑厚 ４ ｍ 的 Ｃ ０钢筋混 ０ｃ ３
大吨位大直径深基 础钻孔 灌注 桩的采 用越来越 广泛 ， 以 自 所 的轴 向力 Ｐ 之差值 ，Ｎ； Ｆ为桩 身量测截 面之 间桩 段的侧表 面 进 ， ｋ Ａ 平衡法静载试 验桩基测 试技 术应 用前 景广泛 。 积 ， ２ ｒ。 ｎ
５ 结语
通过应用 自平衡 法静 载试 验对 七浦塘 大桥 主墩桩基 进行测 试， 不仅解决 了在水上对 大直径 、 深基础桩基 的测试 工作难题 ， 而
‘
图 １ 石 拱 桥 设 计 图
２ 病 害情 况及 原 因分 析
２ １ 病 害情 况 ．
凝土 ， 使之与旧石拱 桥形 成组 合结构 共 同受力 ， 旧结构 间采用 新 １ 桥面铺装破损严 重 ， ） 大部 分栏杆 均 已毁损 ； ） 圈拱 顶下 植入 钢筋 连接 。２ 拆除原有桥面板 ， ２拱 ） 重新浇筑 １ ｍ厚 的 Ｃ ０防 ３ｃ ４ 缘出现五道横 向细裂缝 ， 宽 ０ １ｉｍ左 右 ， 缝 ． ｌ Ｔ 当重 车通过 时， 以 水混凝土桥面铺装层 并安装 防撞 护栏 。３ 桥 台侧 的斜裂 缝虽然 可 ） 明显感 到桥 梁在振 动 ；） 台侧各有 一道 斜裂缝 ， ３桥 呈对称分 布 ， 但 没有发展 的趋势 ， 是 由于业 主要 求提 高荷载 等级 ， 但 为满足使 用 未见明显发展趋势 。 安全要求 ， 因此需要 对拱脚 处桥 台进行灌 浆处 理 ， 强桥 台的整 增
双曲拱桥复合套拱加固方法及应用
22 合
固
2双曲拱桥复合套拱加固方法
21 合
固
复合套拱加固施工工序为：①封闭桥面交通，拆
桥面
设、
， 裸 的主
圈，为新增框架式拱提供施工空间。②在裸露的主
为了改进传统双曲拱桥上部结构维修方法 ，王
圈桥设
提高结构承载 ， 桥
蔚等间在调研大量工程的基础上，在双曲拱桥下部 增设横系梁以提高结构整体性，根据配重，设置拱背
的时代背景下，得到大量推广和应用。随着岁月的 成钢筋混凝土框架式结构，实现双曲拱桥加固$
洗礼，在自然侵蚀、超负荷交通荷载等多种因素影响
复合套拱加固方法的拱上框架式结构与原拱肋
下，双曲拱桥的耐久性病害、结构病害愈发突出）13*$
独立或共同承受荷载。由于多数双曲拱桥建成时间
目前，对于双曲拱桥加固，普遍采用增大截面法 较长，结构破损严重，加固设计时原则上可将套拱部
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世界桥梁 2020年第48卷第1期（总第203期）
双曲拱桥复合套拱加固方法及应用
王 蔚1，陈 进2,李毅谦3,吴中鑫2 （1.中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉430040； 2.武汉二航路桥特种工程有限责任公司，
湖北 武汉430071； 3.中交基础设施养护集团有限公司，北京100011）
摘要：针对传统双曲拱桥加固存在的新旧混凝土结合受力不明、施工平台搭设复杂等问题，在双曲拱桥下部结构安全储备
文献标志码：A
文章编号：1671-7767（2020）01-0082-05
1引言
提出了一种双曲拱桥复合套拱加固方法。该方法基
双曲拱桥是20世纪60年代我国自主发明、极 于该类桥拱上可利用空间大的特点，通过在拱上空
具中华民族特色的一种桥型，在我国钢材较为匮乏 间新增拱肋、横系梁及加厚拱板，在原主拱圈上方形
套拱法在拱桥加固中的应用
拱桥 病 害的 调 查 和分 析 ， 是 进 行维 修 加 固 的 基 础 ， 拱桥 破 坏 的 的原 因 有 压 缩 了桥 梁 的泄 洪面 积 ， 且 施 工难度 相 对较 大 。
１ ． 套 拱法 加 固 的原理
套 拱法 修 复拱 圈 的原 理很 好 理解 ， 就是 在不 影 响桥 下净 空 和 泄洪 面 积 的
料 在 车辆 荷载 作用 下 的 不均 匀压 缩变 形 引起 桥 面破 坏 ； 对于 空 腹 式拱 桥 － 由于
２ ． 加 固步 骤 （ １ ） 处理 主拱 圈 原有 裂缝
在 施工 前首 先要 对 拱 圈拱 腹 上 的纵 横 裂缝 进 行 处 理 ： 对 于 细 裂缝 ， 先 用 高 压空 气处 理 裂缝 表 面 ， 保证 没有 任 何 附着物 、 松散 物 和灰 尘 ， 之后 可 以直 接 配 置灌 封 胶 （ 或 直 接 用泥 浆 ） 对 裂 缝进 行 填 补 ， 待胶 体 充 分渗 入 裂 缝 即可 ； 对 于 粗裂 缝 ， 除常规 的对裂 缝表 面 的凿 毛 和冲洗 操 作 以外 ， 由于 裂缝 尺 度较 大 ， 故 在进 行 灌胶 之 前 需埋 设 灌胶 口 ， 在 检验 其 密 封性 之 后 ， 再用 灌 封胶 对裂 缝
的。
２ ． 腹拱 圈 开 裂， 这是 拱 桥 最 主要 的病 害 ， 其原 因有 ： 腹拱太坦， 产 生 太大 的 腹 拱 推力 ； 平铰 缝处 理 不 当； 拱与 拱 上建 筑 的联 合作 用 显 著影 响拱 上建 筑 的 内 力， 拱上 建 筑 刚度越 大 影 响就 越大 ； 桥 面破坏 导 致腹 拱 圈开 裂 。 ３ ． 桥面破坏， 桥 面破 坏 放 大 了行 车 的 动 力效 应 ， 从 而 增 加 构 件 的疲 劳 ， 进 而 缩 短桥 梁 的使 用 寿 命 。对 于 实腹 式 拱桥 由于 填料 多 采用 柔 性 材料 ， 柔性 材
套拱法加固技术在小跨径石拱桥施工中的应用
拱桥加固改造方案
拱桥加固改造方案1、前言拱桥是一种比较常见的桥梁型式，尤其是山区公路桥梁，因地质和地形条件较适合，拱桥一般是优先考虑的既美观又经济的桥型。
据统计，我国有百分之七十的公路桥梁为拱桥，约占世界同类拱桥的三分之一以上。
因此，在我国当前数以万计的危旧桥梁中，有大量的拱桥需要进行加固改造，其中有重要路段的大跨度拱桥。
在常用的拱桥维修加固技术中，减轻恒载法和增大截面和配筋加固的方法比较常见，而本人在对某些拱桥进行维修加固改造的实践中，深感配重法在危旧拱桥加固改造中能明显改善拱圈内力、提高加固效果的作用，本文通过这方面的研究，为今后的类似工作提供参考。
2、理论依据和方法悬链线空腹拱的拱轴是利用与恒载压力线在拱顶、拱脚及L／4处五点重合的方法决定的，除此五点外，其他各点均与压力线有偏离。
由结构力学知，压力线与拱轴线的偏离会在拱中产生附加内力。
对于静定三铰拱，各截面的偏离弯矩值Mp可以三铰拱的压力线与拱轴线在该截面的偏离弯矩值△y表示(Mp=Hg•△y)；对于无铰拱，其偏离弯矩的大小，以该偏离弯矩Mp荷载，算出无铰拱的偏离弯矩值。
计算简图如图1。
图1无铰拱偏离内力计算图式荷载作用在基本结构上引起弹性中心的赘余力为：（1）（2）式中：Mp为三铰拱荷载压力线偏离拱轴线所产生的弯矩，Mp=Hg•Δy，=1，=-y；Δy为三铰拱恒载压力线与拱轴线的偏离值。
由图1可知，任意截面的偏离弯矩、偏离轴力和偏离剪力为：ΔM=ΔXl—ΔX2y+Mp(3)ΔN=X2cosφ(4)△Q=X2•sinφ(5)式中：y为以弹性中心为原点(向上为正)的拱轴线纵坐标。
由式(3)、(4)和(5)可知：偏离附加内力的大小与荷载的具体布置有关。
据此，可以在需要的位置，施加必要的荷载来调整偏心附加内力的大小。
对于危旧拱桥，其拱轴线的形状不仅直接影响主拱圈的内力分布和截面应力的大小，而且与结构的耐久性(开裂影响)、经济合理性及施工安全等有着密切关系。
对于主拱圈变形太大的拱桥，实际拱轴线与压力线的偏离比较大，此时如果只是采用对拱圈截面进行补强加固，已不能有效地改善主拱圈的受力状况，这就需要对拱轴线和压力线进行调整，使之尽量吻合以改善主拱圈的受力。
套拱加固技术在中小跨径拱桥维修中的应用
套拱加固技术在中小跨径拱桥维修中的应用作者：龙真来源：《中华民居》2011年第07期1 . 前言建阳地处福建北部，属山岭重丘区，中小跨径桥梁较多，尤其在七八十年代修建了大量中小跨径的拱桥。
随着社会经济的发展,交通量、车辆载重等级变化，许多早期设计荷载等级较低和部份近年新建施工质量较差的桥梁，呈现出不同程度的病害，严重影响了公路交通的正常安全运营，因此危桥的加固改造工作引起各级公路主管部门的充分重视,我分局从2001年起已对16座各类桥梁进行加固,资金投入近500万元，其中套拱加固共11座。
2. 套拱加固技术2.1加固思路要使已损坏或局部破坏的桥梁恢复其原有承载力，必须从力学结构内力和应力分析出发作为依据，一般从强度角度出发由应力限值决定结构的安全度，通常为轴向力和弯矩，即σ=P/Fσ=M/W如果控制的“σ”不变，要想增加承荷力，可以减少内力或加大断面，而用套拱加固法加固桥梁就是运用加大断面的方法，其显著的作用是有效地加厚了原拱圈截面和增强原拱圈的横向联系，即增加了主拱圈的承载力，又有效地封闭和处理了原主拱圈的纵、横向裂缝等病害，同时防止进一步的风化。
2.2 套拱加固技术和方法2.2.1 套拱加固法的适用条件该加固方法一般适用于主拱圈为砖、石或混凝土等实体板拱，当下部构造无病害，地基稳定时，可视施工和通车条件，采用拱上套拱或拱下套拱加固方案；当下部构造存在病害，地基承载能力不足时，只宜采用拱下套拱加固方案，即紧贴原拱圈底面，浇筑混凝土新拱圈，外形就象是在原拱圈下套做了一个新拱圈。
2.2.2套拱加固法的设计与施工要点（1）浇筑新拱圈的厚度，应根据原有主拱圈的厚度以及现已发现的病害、使用情况、承载力要求等综合考虑，通过计算后确定。
（2）加固施工时，应将原主拱圈底面的剥落、风化及松散部份凿除和清洗干净，并对裂缝进行封缝压浆处理。
施工中应确保新旧拱圈间粘接牢固，采取必要的构造措施，如设置联接锚杆、刷界面剂等，同时注意新浇拱圈的养生。
某石拱桥加固实例
某石拱桥加固实例摘要：龙门石拱桥修建于上世界八十年代，由于历史局限及现状交通量的急剧发展，需要进行加固。
本文通过对多种加固方案的比选，提出了加固设计方案，进行了理论分析计算，经工程实践验证了加固方案的合理性。
关键词：石拱桥加固理论分析引言拱桥因其节省材料、受力合理、外形优美以及文化底蕴深厚的特点,建国前夕在县、乡、村道上大量修建，尤其在上个世纪七八十年代的公路建设中倍受青睐。
但是由于建设年代久远，设计荷载等级偏低等，随着交通的迅速发展,已建拱桥逐渐出现了一些问题,给桥梁的安全运营带来了隐患。
就保证桥梁的安全运营方面而言，需要对该类桥梁进行检测评定,并根据检测结果采取合理的措施对其进行加固。
常见加固方案选择在进行旧危拱桥整治方案设计时,主要考虑以下几种常见方案：钢筋混凝土拱肋加固法：在原拱圈下现浇混凝土、喷射混凝土等方法增大原拱圈截面,达到加固目的。
考虑到原拱圈开裂严重,拱圈与拱上填料已经不是一个整体,采用此种方法加固难以达到拱圈与拱上填料共同工作的目的。
另外,基础情况也比较差,即使拱圈强度通过加固达到了要求,也会因为基础沉降而再次开裂。
钢筋混凝土套箍加固法：在原拱圈下采用套拱法进行加固,为使套拱和原拱圈共同承担荷载作用,首先对原拱圈裂缝进行灌浆处理,然后现浇套拱,再在两者间压浆使之联合受力,基础开挖后使用片石混凝土回填处理。
此方法可以较好地解决原拱圈裂缝和基础冲刷的问题,同时不会影响桥上交通。
从现行的套拱法加固石拱桥实例及国外资料查证,套拱法比较适宜跨径在10.0m以下且满足基础承载力的石拱桥加固。
整体式钢板加固法：在主拱圈底部黏贴钢板，可以有效的形成整体式钢板层，对于提高主拱圈的整体强度有很明显的作用。
但是钢板之间的施工间距在施工过程中是否能够严格控制，值得考究。
分布式钢板加固法是钢板加固法的一种方式，该方法虽较整体钢板节省大量钢材，但是主要应用于小型石拱桥的加固，受到跨径限制的影响比较明显。
增设套拱在石拱桥加固中的运用
增设套拱在石拱桥加固中的运用摘要：拱桥是我国公路上常用的一种结构形式，然而随着桥梁使用年限的增长以及桥梁通行交通量的增大，出现了各式各样的病害，因此拱桥加固成为了桥梁加固的头等课题。
文章结合工程实例，通过对某一个石拱桥增设套拱的加固设计，详细的介绍了增设套拱在石拱桥加固中的运用，对其他的石拱桥加固具有一定的参考价值。
关键词：拱桥病害加固套拱1引言中国的拱桥始建于东汉中后期，距今已有一千八百余年的历史。
拱桥的出现是世界桥梁史上的一大飞跃，尤其在中国，拱桥是桥梁最常用的一种结构型式，其式样之多，数量之大，为各种桥型之冠，特别是公路桥梁，据不完全统计，拱桥在我国公路桥梁中占到70%。
然而在后期的运营中，拱桥出现了大量的病害，其出现病害主要原因有以下几个方面：1、设计荷载标准偏低，承载能力不足。
2、通行能力不足，超期服役，长时间超载运营。
3、设计、施工时的一些技术缺陷。
在工程实际中，往往要对一些已经出现的病害的危桥予以采取加固，相比桥梁拆除重建而言，加固桥梁具有工期短、造价低、对过往交通量影响小等优点，特别对于交通量不大的农村公路而言，这种优点体现的淋漓尽致。
但在加固的过程中，许多实践和理论都要我们不断去的探索和研究，直至提出合理、经济、安全的加固方案，本文结合工程实例，具体的介绍了通过增设套拱在石拱桥加固中的运用。
工程实例某市马村桥为一跨12米石拱桥，矢高为4米，矢跨比为1/3,主拱圈厚0.5m，拱轴线近似为圆弧线。
桥梁建成于上世纪80年代，桥梁在使用的过程中，出现的病害较多，起突出的主要问题表现在：主拱圈存在开裂现象，并延伸至桥台，如：0#桥台位置主拱圈有1条纵桥向裂缝，最大宽度4mm，见图1；1#桥台位置主拱圈有2条纵桥向开裂，最大宽度约6～10mm，见图2；图10#桥台处主拱圈严重开裂图21#桥台处主拱圈严重开裂在该桥加固设计前，我们对裂缝出现的原因进行了分析后认为桥梁出现裂缝的主要原因有以下几个：一是拱桥的设计时未考虑其荷载的横向分布；二是在拱桥施工时未考虑到拱圈砌石的交错搭接，导致形成了拱圈的纵向裂缝;三是桥面排水设施的缺失以及桥面铺装的破坏使得桥台渗水现象明显；四是拱桥主拱圈截面偏小，承载能力不足。
阐述套拱法加固公路石拱桥
阐述套拱法加固公路石拱桥随着经济技术的发展，公路桥梁的维修加固方法在不断的改进和发展，出现了许多新工艺新方法，需要根据不同的桥形，病害来选择合适的维修加固方法，比如钢筋砼梁桥的粘贴碳纤维布，粘贴钢板，体外预应力等方法，目的是提高桥梁的承载能力，而本文介绍的是套拱法在加固公路石拱桥中的应用技术。
一、工程概况及主要病害某石拱桥桥宽10m，桥高5.2m，设计荷载为汽-20、挂100。
在施工时，为防止产生不均匀下沉，将桥台横向分成两段砌筑，每段5.0m，中间留2cm变形缝。
在对该桥的一次日常检查中，发现其桥台下沉开裂，并引起拱圈变形，1/4拱圈处出现多道横向裂缝，缝宽5mm～10mm。
此后每周观测一次，半年后，0#右侧桥台横向裂缝宽度达15mm，0#左右两侧桥台高差20mm，拱圈顶部石块有1处松动，向下突出20mm。
通过观测的数据分析，该桥的主要问题是地基承载力不足，在动、横载作用下，基础下沉，引起桥台及拱圈变形，并随着时间的增长，变形加剧，如果不及时处理，后果将十分严重。
二、加固治理设计（一）处置方案的选择根据现场的实际情况和以往的经验做法，起初考虑了两种处置方案：一是拆除上部结构，加高桥台，改造为一座一孔跨径为8m的现浇混凝土板桥；二是全部拆除，重新修建一孔跨径8m的钢筋混凝土梁桥。
对以上两种方案进行论证分析，第一种方案可以分段施工，维持通车，问题是基础继续下沉，桥台横向开裂，桥台无抗彎拉能力，桥台的稳定不能保证，利用下部结构改造为板桥解决不了根本问题。
第二种方案要中断交通施工，对于所在公路交通量已达3000辆/昼夜的重交通量路段来说，将造成很大的社会影响，并且车辆绕行以后，行车里程要增加几十公里，而拆除重建的工期需数月的时间，造成的经济损失也很大。
通过反复论证分析，决定采用隧道衬砌的方法对原桥进行套拱加固。
采用该方案可以不中断交通，而且工程造价低，社会影响小，对过路的车辆没有经济损失，问题是施工难度较大。
套拱法在拱桥旧桥加固中的运用
其中， Ａ＝０５ ＝０５ ８４ ０ ＝２７０ Ｂ＝ ． ．×１． ×３０ ６ ； （ 一ｈ ） ｏ：
１． ８４×３０×（９ ０ １６～３８ ＝ 一６３４０ Ｃ ＝ ｅ Ｅ ＋厶 ｓ １） ７ ４ ； ｌ Ａ ｅ ＝ ００ ３３ ×１ ×２２０×１６＋２０×１２ ６×（ ２ ＝２ ５ ．０ ×２ ０ ０ ９ ８ ５ ～８ ） ．６×
公路管理局管养 的省道 合黄路 Ｋ１３＋９ ８东 大桥评 定 为危桥 ， ３ ３
２０ ０２年度安徽省公路养护计划将东大桥列入当年改造项 目。 东大桥为石拱桥 ， 建成 于 ２ Ｏ世纪 ７ 年 代 ， Ｏ 由块状 材料建成 ， 跨径 １ 拱高 ２ｍ， ５ｍ， 拱肋 高 ０ ６Ｉ ， ． ｌ Ｔ 填料高度 为 ０ ８ｍ， ． 现拱桥拱 脚开裂 ， 已经 破 坏 了其本 身 的 稳定 性 ， 桥 右侧 为 一个 面 积 约 该 ２ ０亩的高差 较大 的湖泊 ， 左侧为铁道 专用线 ， 拆除重建费用较高 。
１８ ２． Ｎ ＞ Ｎ ＝ １ ８ ８ ２ ｋ ８ ５ｋ ５ ． Ｎ。
＝
４ ０ ７ ± ｘ ２
３ 加 ±
７ 筋尘２ 箍 １
／
复核结果 说明， 截面设计符合要求 。
３ 施 工程序 及方 法 莩 ３ １ 挖 基 、 浇混 凝 土基 础 ． 现
先假定为大偏心受压构件 ， 按下式计算 ：
ｆ ｂ ｅ一ｈ ￣ｘ（，
、 ｓ ｄＡ ｅ ＝｛Ａ＃ —ｌ 。
将相关参数代入上式 ， 解得 －＝３ ２ｍ ｏ ７ ｚ ８ ｍ＞ ＝１８ｍｍ， 故
按小偏心受压 ， 由下式重新计算受压区高度 ｚ：
３ ＆ ＋ ＋ ＋Ｄ ＝０ 。
桥的剩余价值 ， 经现 场勘测 ， 决定在原有 的基础上 加固。其利用 截 面应 按 小 偏 心 受 压 构 件 计算 。 价值不大 ， 根据东大桥 汛期 的历史记 载， 东大桥 的净孔泄 洪能力
浅谈钢筋混凝土套箍技术在石拱桥加固中的应用
浅谈钢筋混凝土套箍技术在石拱桥加固中的应用何维忠【摘要】Aiming at most of the old stone arch bridge do not have inadequate bearing capacity, the paper points out the urgency and importance of old bridge reinforcement. It presents the application of the arch coupling technique in practical projects, describes the role, advantages and effect of restoring and improving old stone arch bridge’s bearing capacity.% 根据目前大多数老石拱桥承载力普遍不足的现状，提出了旧桥加固的迫切性和重要性，通过拱圈套箍技术在实际工程项目中的应用，阐述了该技术对恢复和提高旧石拱桥承载能力的作用、优点及产生的效果。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】2页(P106-107)【关键词】石拱桥;承载能力;加固技术;拱圈套箍【作者】何维忠【作者单位】金华市通达交通工程设计有限公司，金华321025【正文语种】中文【中图分类】TU371 概述石拱桥是我国传统的四大桥梁基本型式之一，在我国的桥梁发展史上，出现较早，在20世纪50~80年代石拱桥得到大量的推广使用，受当时生产力水平的限制，这些石拱桥的设计荷载标准较低，桥梁承载能力也较小。
而随着社会经济的快速发展，车辆迅速增多，特别是重型车辆的增加，使得大多数桥梁处于超负荷使用状态，因而出现严重的病害情况，甚至有的已成为危桥，如果继续使用将严重威胁行人和车辆的安全。
然而，如果拆除重建又不仅耗资巨大，而且所花时间较长，对车辆通行影响较大，而通过局部加固的方法来提高旧桥的承载力和荷载标准，则具有节省投资、减少工期等优点，社会、经济效益十分显著。
采用套拱加固石拱桥
桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C]，2004 年. [2] 交通部第一公路工程总公司. 桥涵（上册）[M]人民交通
出版社，2004. [3] 雷运华.宁德天池大桥主拱施工技术[J].桥梁建设，2008，
（03）：47-50. [4] 何宁辉.劈裂注浆加固技术及应用[J].公路与汽运，2008，
二、拱圈加固
收稿日期：2008-07-20 作者简介：周海华（1955-），男，浙江东阳人，上杭国省道扩建投资公司工程师，毕业于福州大学路桥系，曾任 319 国
道 205 省道总工程师。
204
中国水运
第 09 卷
（1）安装拱架[2] 拱架必须结构合理、计算正确、便于装卸、严格按设计 程序进行加载（浇筑与落架）。考虑拱盔上须人工布置钢筋网， 拱盔安装必须低于起拱线 60～80cm，待钢筋安装绑扎完成 后，再用三角木和垫块顶起拱盔，使拱盔升到设计高度。 （2）在及拱圈下方用冲击钻钻出锚孔[3]，孔经 25mm， 孔深 35cm，布置成梅花型，）锚杆Φ20mm，长 68cm，适 时将锚杆打入桥台墙面的锚孔，打入长度 34cm，外留 34cm。 （3）绑扎套拱拱圈φ16 钢筋网 20cm×20cm。如图 2 所示。 （4）在拱顶处凿开一块石，凿穿并扩大至Φ=80cm， 形成一个检查孔[4]。凿开后必须清除石渣和砂浆块并冲洗干 净。这个检查孔，能使施工人员方便地从拱顶到达拱圈下进 行施工，如检查钢筋布置情况，混凝土运输、振捣等情况， 不仅是套拱 1/4～3/4 段混凝土浇捣时的理想进料口和插振 棒伸入，而且是套拱合拢时最后的灌料口。 （5）拱顶检查孔的开凿过程，如桥面宽为双车道。可保 持单向通车。为安全起见应采用水平仪器对拱顶及 1/4 点的 桥面标高实行监控。这项工作要有专人负责。由于需加固的 石拱桥，一般都有地基不均匀沉降引起的桥台和拱脚处的开 裂，而此时的石拱桥不均匀沉降仍在继续，除正常的汽车人 群荷载外，还有维修加固的施工荷载，如运送混凝土的施工 车辆等。因此只要对拱顶及 1/4 点的桥面标高实行监控，给 施工提供准确的标高变化数据，以确保全桥的施工安全。 （6）套拱侧模安装[5]：同时安装拱脚 0～1/4 点和 3/4～ 4/4 点的套拱侧模，留出的 1/4～3/4 点的套拱侧模以便浇 捣混凝土时伸进输送混凝土导管和伸进振动棒振捣。至浇捣 1/4 点～3/4 点混凝土时，再逐渐封闭侧模。待侧模全部封 闭后，混凝土导管及振动棒均可移至拱顶检查孔伸入进行最 后的灌浆施工。 （7）浇捣混凝土时为避免套拱产生过大的不均匀变形， 应由拱脚向拱顶对称均衡地进行，振捣时要严格按钢筋混凝 土施工要求操作，防止钢筋网变形和混凝土漏振。 套拱合拢时通过检查孔灌浆，能使套拱拱顶的混凝土与 原拱圈紧密地结合成一体，成为两者共同受力的整体，起到 了加固拱圈，提高拱桥承载力，延长石拱桥使用寿命的目的。 如果是多跨连续拱桥采用套拱补强，当桥墩不是按施工 单向受力墩设计时，应注意相邻孔间的对称均衡施工[6]，避 免桥墩承受过大的单向推力。尤其是在裸拱圈上砌筑拱上建 筑时更要注意，以免影响套拱与拱圈的质量和安全。 一般石拱桥拱圈的砌筑，都有分段、分环和分阶段砌筑 的要求。套拱的施工对拱盔的受力影响与拱圈是一样的，但 由于套拱在拱圈之下，预压有一定的难度，为防止或减少拱 架的弹性与非弹性下沉，防止套拱产生不正常的变形和开裂。 套拱的预压无法用拱石时，也可用砂袋等其他材料预压。浇 筑时要连续作业，一气呵成。 （7）浇筑套拱的混凝土应采用流动性较好的 C30 细石 混凝土。其水灰比应视气温加以调节，如套拱体积大时可掺
钢筋混凝土拱桥复合套拱加固施工工法(2)
钢筋混凝土拱桥复合套拱加固施工工法钢筋混凝土拱桥复合套拱加固施工工法一、前言钢筋混凝土拱桥是现代化交通的重要组成部分，然而，随着时间推移和交通负荷的增加，许多老化的拱桥需要进行加固和修复。
本文介绍一种钢筋混凝土拱桥复合套拱加固施工工法，该工法通过在拱桥上部设置复合套拱结构，提升了桥梁的承载能力和整体稳定性。
二、工法特点该工法具有以下几个特点：1. 简单有效：采用现浇钢筋混凝土作为套拱材料，操作简单、成本较低。
2. 结构稳定：利用复合套拱结构提升拱桥的承载能力和整体稳定性。
3. 经济实用：相比于新建桥梁，该工法的施工成本更低，且不占用过多的道路资源。
4. 适用范围广：适用于各种不同类型的钢筋混凝土拱桥，无论是矮小跨径桥还是大跨径桥。
三、适应范围该工法适用于各种钢筋混凝土拱桥，特别是那些存在承载能力不足、结构受损或需要增加荷载能力的老化桥梁。
此外，该工法也适用于需要对现有桥梁进行改造和提升的情况。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理如下：1. 结构分析：通过实地勘测和结构分析，确定拱桥的结构强度和变形性能以及施工加固方案。
2. 施工准备：制定施工计划，准备所需材料、机具设备和临时施工设施。
3. 套拱材料制作：制作适合拱桥结构的钢筋混凝土套拱，确保其尺寸和质量符合设计要求。
4. 设置脚手架：在拱桥上方设置脚手架，用于支撑套拱的安装以及施工过程中的安全施工。
5. 套拱安装：利用专用安装设备，将预制好的钢筋混凝土套拱逐段安装在拱桥上部，形成复合套拱结构。
6. 浇筑混凝土：在套拱结构内部注入混凝土，充实整个结构，提高其强度和稳定性。
7. 养护和验收：施工完成后，进行养护处理，并进行验收，确保加固后的拱桥符合设计和施工要求。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个施工阶段：1.施工准备：组织施工人员、制定施工方案和施工计划，准备所需材料和机具设备。
2. 套拱材料制作：制作适合拱桥结构的钢筋混凝土套拱，包括钢筋绑扎、模板安装和混凝土浇筑等工序。
套箍加固法在双幅圬工拱桥中的应用
图 2. 2 万弗寺桥加固前总体布置图 经现场勘测，该桥主拱圈存在局部渗水，风化等病害。采 用 Ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ ２０１５ 软件建立加固前桥梁空间有限元模型，按 照公路 － Ⅱ级荷载等级验算桥梁承载力，结果表明，拱脚至 Ｌ／４ 区段承载力不足。针对该桥现状，采用主拱圈局部加固 方式进行处理，在起拱线处设置牛腿，现浇 Ｃ４０ 钢筋砼套箍 封闭加固技术加固主拱圈拱脚段，主拱圈拱腹加固层厚度为 １８ｃｍ，拱背加固层厚度为 １８ｃｍ，拱侧加固层厚度为 １０ｃｍ。 如图 １．３ 所示。
图 3. 1 万弗寺桥加固后整体模型 3.2 拱桥加固前后受力分析 通过对该桥承载力验算与加固施工全过程内力分析。表 ３．１－３．４ 分别列出了该桥左右幅主拱圈在公路—Ⅱ级荷载作用
172 城市地理
下，加固前、后最不利截面（拱脚、Ｌ／４、拱顶、３Ｌ／４、拱脚） 的内力以及承载力计算结果。（说明 ：下列表中富余量 ＝（１－ ［Ｎｊ／Ｎｕ］） ×１００％））
技术工程·TECHNOLOGY AND ENGINEERING
套箍加固法在双幅圬工拱桥中的应用
刘霖海 （云南省交通规划设计研究院，云南 昆明 ６５００４１）
摘要 ：套箍法在圬工拱桥的加固中应用广泛，本文依托万弗寺 相互分离，而拱上立柱及腹拱圈等拱上结构横向连续，如图 桥加固整治工程，根据桥梁技术状况，制定了加固整治方案， ２．１￣２．３ 所示。 并采用有限元法分析了双幅圬工拱桥采用整体套箍法加固前、 后的力学性能。结果表明，套箍法加固后拱脚截面的强度富余 量均提高了 70% 以上，其余关键截面承载能力均有一定的提高， 加固效果较好，为双幅圬工拱桥整体加固提供了参考。 关键词 ：套箍法 ；强度验算 ；圬工拱桥 ；双幅桥整体加固
表 3.1 左幅加固前主拱圈主要截面强度验算
拱桥加固技术的应用探求
在运营使用之 中。由于技术条件和经济 的局 限 ， 普 遍设计标 准偏 造成 主拱 圈渗水 ， 侧墙 出现外倾 、 变形， 桥 面铺 装 出现翻浆 、 破损 。
低 。随着经济的发展 ， 交通 运输 的迅速 增长 ， 当时的设 计标 准 已 ６ ） 旧桥墩 台的基础多 采用简 单 的扩大基 础 ， 基 础埋 置浅 ， 在水 流
冲刷墩 台， 造 成 桥 梁 的损 毁 甚 至 倒 塌 。
１ 病 害分 析和 方法
１ ． １ 拱 桥 常见病 害及原 因分析
１ ） 旧桥设计荷载等 级和 标准低 ， 车 辆偏 载作用下 ， 致 墩 台移
． ２ 拱桥 维修 加 固常 用的方 法 动、 基础沉陷及拱圈受力不 对称 的影 响 ， 主拱 圈（ 板拱 ） 或腹拱 圈 １ １ ） 主拱圈裂缝封 闭法 。ａ ． 对原拱 圈宽 度小 于限值 的裂 缝采 或拱脚 、 墩台帽梁上产生纵 向裂缝。２ ） 施工工 艺和砌筑用料质 量 对 宽度 大限值 的裂缝 采用环 氧灌缝 差， 同时受腐蚀气体 、 水侵蚀 和温度 变化 ， 产 生主拱 圈砌 缝砂浆 脱 用环氧树脂胶进行表面封闭 ，
套拱加固法在桥梁改建工程中的应用
套拱加固法在桥梁改建工程中的应用作者：杨巍江培信来源：《管理观察》2011年第09期摘要：通过对武安西石门铁矿1号桥的病害分析，提出了优点突出的套拱加固法设计方案，并对该方法的设计理念和施工工序、要点进行了论述。
关键词：套拱加固法施工工序1. 前言随着社会经济的飞速发展，公路重型车辆增加及汽车超载现象越发严重。
如今正在服役的公路桥梁中，很大一部分为上世纪60、70年代修建的桥梁，其设计荷载标准较低，已不能适应生产生活的需要，因此旧桥加固应用广泛，它相对于拆除重建来说也是一种有效降低工程成本的首选方案。
2.套拱加固法的内容及适用条件根据旧桥的结构形式及现状可采用不同的加固形式。
其中套拱加固法适用于拱式桥梁的加固，当拱桥主拱圈为等截面或变截面的实体板时，且下部构造无病害，同时桥下净空与泄水面积容许部分缩小时，可在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面，使新旧拱圈同时承受荷载，在外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。
3.介绍工程概况及存在主要病害情况受邯邢矿山局委托，我公司对邯郸市武安西石门铁矿1号桥进行加固改造。
该桥为上世纪70年代初期修建的单孔15米石砌拱桥，桥长34.74米，桥面宽8米，桥台为U型桥台扩大基础，下穿一条既有公路。
该桥拱圈及桥台侧墙均有不同程度的裂缝，桥面铺装层破坏严重，影响人们的正常生活。
随后工程检测公司对旧桥承载能力现状进行进一步检测，旧桥承受最大车辆荷载为30吨，根本无法达到实际运载能力的要求，加固处理已迫在眉睫。
建设单位要求加固后的桥梁承载能力能达到公路-Ⅰ级荷载标准，以确保行车安全。
4. 加固方案的优缺点分析，方案的确定根据《西石门铁矿1号桥岩土工程勘察报告》，该桥基础下为灰岩，承载力可达2000Kpa。
由于桥下地质条件较好，经过对现场勘查及对原桥图纸的结构进行分析，原桥桥台基础保留较完好，原拱圈为砂浆砌粗凿块石结构，厚75厘米，出现裂缝。
因此只需对该桥拱圈进行加固改造。
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关于套拱法技术在拱桥旧桥加固中的应用
摘要：古往今来，人们会下很大的功夫在衣食住行方面的研究，特别是在通行方面，从古代开始，桥梁的建设变开始普及，特别是拱桥。
拱桥形式之所以在桥梁建设中被广泛应用，正是由于拱桥的结构形式，是最合理的受力形式，如举世闻名的赵州桥，至今已有一千四百多年的历史，却保存的相当完好。
古往今来的拱桥实例告诉我们，拱桥无疑是发展快速而且最坚固的桥型。
但是，在桥梁建设中，随着时代的发展不仅仅兴建了许多新拱桥，拱桥旧桥加固项目也屡见不鲜。
其中，套拱法技术在拱桥旧桥加固中的应用最为普遍。
本文就分析某拱桥旧桥加固中对套拱法的应用，总结套拱法技术在拱桥旧桥加固中的技术方案、施工程序和方法。
关键词：套拱法；结构分析；加固方案；加固程序
套拱法是在洞口段施工时，采用管棚超前支护，固定或支撑管棚端部的拱形结构的施工方法。
其施工顺序是场地平整——测量放样——开挖护拱基础——基础处理——浇筑护拱基础砼——安装钢管脚手架、砼提升架、护拱型钢拱架等——安装孔口管——安装护拱砼内外模板——浇筑护拱砼。
1、结构分析
关于拱桥旧桥的加固，首先要对要进行加固的拱桥进行结构分析，并依据拱桥建设时结构分析和数据计算档案，对资料数据进行核算，在根据套拱法的原理拟定加固方案。
1.1拱圈承载能力分析
以某拱桥的加固为实例分析，根据现场对拱桥数据的采集，并计算得到：拱圈截面尺寸是，算得截面面积，截面惯性矩，弹性模量。
设计承载能力为公路II级。
根据采集到的数据并应用桥梁设计公式所得的结果，结合有限元对拱圈进行承载能力的分析，得到最不利截面内力如表1所示：
表1：最不利截面内力
名称轴向压力剪力弯矩
单位N/kW Q/kN M/kN·m
结果1858.2 63.0 145.3
1.2截面以及材料的复核
已知计算轴向压力N=1858.2 kN，计算弯矩M=145.3 kN·m，构件所处环境按iv类考虑。
采用C40混凝土，纵向钢筋为HRB335级，截面配筋见图1，可按偏心受压构件进行截面配筋验算。
图1 截面配筋图
通过查询材料可得到计算参数如下：
，
由图1可得：
从而得到；
假设为大偏心受压构件，计算如下：
带入数据计算，解得，故障截面应按小偏心受压构件计算。
按照小偏心受压，重新计算受压区域的高度x，步骤如下：
其中：
由牛顿迭代法解得：
于是钢筋中的应力为：
（压应力）
截面承载能力为：
复合检验说明，截面设计符合要求。
2、施工程序及方法
2.1基础部分的施工
拱桥基础部分的施工包括挖基、现浇混凝土基础，为防止施工过程中，对桥台基础开挖过长引起桥台基础移位，在基础部分的施工中，要将每个桥台的基础分为两次施工。
在开挖的过程中要注意对深度的掌控，新基础的高度要与旧基础的高度必须保持持平。
在基础部分的施工中，需要注意严格控制基础的长度和深度，防止老桥基地被掏空导致旧拱桥的坍塌，引起事故。
并且，基础部分的施工要注意控制好施工
时间，施工时间不宜过长。
总之，基础部分的施工，要依据加固方案的同时，要保障旧基础的稳固。
2.2桥台部分的施工
套拱法技术在旧拱桥中的加固第二阶段是桥台的完善，在旧拱桥周围修筑矮墙，矮墙使用现浇混凝土的方法，在现浇之前，要为旧桥预留钢筋孔，根据钢筋的尺寸，所留空应不小于25mm，所留空的位置安排是的品字形状，钢筋在选型上要采用螺纹状的，直径是14mm，长度是80cm。
墙体部分施工的技术上，要保证连接钢筋水平，新桥台的伸入长度要与旧桥台的相等。
为了保证桥台的整体性，在现浇时一定要认真进行，尽量一次性完成，若一次性不能完成的，要在矮墙缝处设置石笋。
2.3套拱肋的施工
完成旧桥数据采集以及核算，并注重套拱法的施工程序和方法，套拱肋的施工必须注重施工要点，如：①拱肋的位置要精确，在人手能及的部分精确拱肋的位置，若人手不能触及的部分，则需要在拱圈搭建脚手架，必须保持拱肋的位置精确到计算所得数据，并且，拱肋要注意打毛处理，安装距离按照拱肋的钢筋结构确定，拱肋的混凝土浇筑一次完成；②在现浇混凝土拱肋的中间，需要人工从旧桥面拱顶处往下挖一个贯穿旧桥的洞，尺寸注意是；③旧桥面挖好洞之后，要及时在拱盔上设立指点支撑周围的结构，防止拱桥坍塌，特别是对于石头的拱桥，防止拱石没有支撑点掉下来，避免不必要的安全事故；④通过贯穿旧桥顶面的漏洞，将混凝土用导管输送到拱肋浇筑处，并且需要将混凝土搅拌均匀，两边的桥台需要同时进行施工，保证桥台的对称性，在桥台施工进行到距离桥顶0.8m 的位置时，可将拱桥顶面两侧的边摸装起密封。
⑤桥下部分施工全部完成之后，要对桥顶的漏洞进行修补，修补的材料要是干性的混凝土，并要将干性混凝土搅拌充实，此过程需要反复进行，直至漏洞完全封实。
3、结语
我国现代桥梁发展技术越来越纯熟，在桥梁的建设项目上也是越来越讲究，在对新桥开发建设的同时，也注重对拱桥旧桥的加固。
应用套拱技术对拱桥旧桥进行全面的加固，拱桥旧桥的加固原则要以拱桥旧桥的结构设计原理为基础，对拱桥的基础部分、桥台部分、顶面部分各个部分进行检测，严格按照基础、桥台、顶面各自部分的加固程序和方法，一个一个部位按部就班的进行拱桥加固。
参考文献：
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