双曲拱桥病害分析及加固处理

１ 双 曲拱 桥病 害情况 及原 因分析 变形 较为严 重 时 ，要将 拱轴 线 的实侧坐标 作 为模型 构建 的基本 坐标 。 经过多座双 曲拱桥检测 ，发现除了混凝土结构物共同存在的一 ２ ） 对主拱和腹拱之间的联合作用进行分析。 由于双曲拱桥是 由主拱和 腹拱两部分组成的， 因此 ， 联合作用是支撑整个桥体的主要力量 。 在建 些病害外， 双曲拱桥普遍存在以下病害：
裂缝较轻微， 可按照主拱的刚度来进行计算； 若裂缝较大， 甚至已经对 法向拉力纵向缝多出现在拱顶附近正弯矩较大的区段 ， 剪力纵 向缝出 主拱结构造成严重影响， 则按照该截面的实际荷载 隋况来计算 ， 这也 现 在拱 角附 近剪力 较大 的区段 。 需要对双曲拱桥的结构进行重新考虑， 如果有必要， 可建立新的模型。 径向缝是垂直于拱轴线方向的裂缝 ，主要有拱顶径向缝和拱脚 ３ 常用 加 固方 法 径向缝两种 ， 拱顶径向缝产生在拱顶附近正弯矩较大的区段， 往往是 ３ ． １ 钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固技术 。拱肋加 固应根据地形环 由于桥 台发生过大的水平位移 ， 拱顶部位正弯矩大大增加 ， 拱肋的拉 境、 地质水文 、 气象 情况 施工质量 、 病害严重程度、 调查检测结果 、 荷 应力超过极限拉应力所致 ， 拱脚径向缝产生在拱角附近负弯矩大的区 载试验 、 计算结果 、 桥梁重要性及社会影响等综合考虑 ， 进行方案设 域， 桥台发生过大的水平位移也常出现拱脚径 向缝。 计。 桥梁加固应注意的问题 ： １ ） 如果施工质量有问题 ， 首先应该对拱肋 １ ． ３ 腹拱破坏。在桥梁检测过程中， 发现几乎所有 的拱桥腹拱都不同 进行修补。２ ） 如果拱肋只是局部强度不足 ， 可局部粘贴钢板或碳纤维 程度的破坏， 尤其在腹拱与横墙交接的部位 ， 常常破碎， 这是因为腹拱 圈预制分块太多以及勾缝水泥砂浆标号过低 ， 致使其整体 ｌ 生 差， 在载 荷反复作用下必然导致各腹孔产生不同程度的纵、 横向裂缝。 １ ４ 拱波破坏。旧桥的拱波大部分是预制弯板 ， 板板之间只通过沙浆 进行联系， 由于联系薄弱容易形成单板受力 ， 拱波容易被压坏而出现
实际的危旧双曲拱桥的内力分析是不同的。 在常规的上去拱桥设计当 中， 将桥的跨度 、 矢高以及拱轴 的制定系数都确定下来 ， 将这些数据套 入到标准的计算公式当中， 就可精确的计算出双曲拱桥的内力。但危 旧双 曲拱桥 则与 之不 同 ， 由于 经过 了长 期 的使 用后 ， 桥体 会 出现 不 同 程 度 的破损 ， 这也 很有 可 能导致 拱 轴 系数 与建 设最 初有 所 差异 ， 而拱 轴 线 的形状也 会有 所改变 。 这时 所得 出的 内力结果 并不 能代表 桥体 的 真实 内力 。 除此之外，双曲拱桥中的建筑形式往往采用腹拱作为桥拱的支 撑， 腹拱拱脚的水平推力和主拱之间的拉力形成—个相互制约和低效 的外力矩。 因此， 腹拱对双曲拱桥的作用力较强。 传统的双曲拱桥内力 算法是将主拱和腹拱的内力分开计算 ， 忽略了在实际的桥体中外部荷 载和 内部荷 载的双 重联 合作用 ， 这样计 算 出的结果 与实 际桥体 的 内力 相差甚远， 不能代表此时双曲拱桥的内力范围。 因此 ， 在进行危 旧双曲 拱桥的内力计算时， 不能采用传统的计算方法。经过长时间的研究发
民营 科技２ ０ １ ５ 年第害分析及加 固处理
摘 关键词 ： 双 曲拱 桥 ； 拱顶 ； 加 固方 法 扈 长 龙 （ 黑龙江省逊克县公路管理站 ， 黑龙江 逊克 １ ６ ４ ４ ０ ０ ） 要： 针 对 双 曲拱桥 的病 害原 因以及 其加 固的处 理 办法展 开 深入 的分 析 与探 讨 。
补强。 ３ ） 如果拱肋病害是由于墩台变位引起的， 则重点应加固墩 台， 让 墩台复位稳定。 例如可采用顶推拱座的办法复位基础水平变位。 ４ ） 如 果两拱肋在荷载作用下相对变形较大 ， 横系梁较弱 ， 则应加强横向联 系， 在拱肋、 立柱、 纵梁间增设横系梁 ， 以加强横 向整体眭。 ５ ） 对于特别 重要的桥梁，例如一旦断道加固施工就会造成整条路线的交通中断 ， 附近 还没 有绕 行路 线 ， 社 会影 响较大 ， 在 设计 由 Ｉ ： Ｉ 固方 案 时应考 虑更 为
１ ． １ 设计等级低。多数双曲拱桥设计荷载为汽 一 １ ０ 、 汽一 １ ３ 、 汽一 １ ５ ， 仅少量 ９ ０年代建设的双 曲拱桥能达到汽 一 ２ ０桥的强度 、 刚度 ， 但宽 度不够 ， 不能满足当今交通的要求。 １ ． ２ 拱肋裂缝。拱肋裂缝可以分为纵向缝、 径向缝两大类。纵向缝多 产生在拱肋和拱波的结合面上， 平行于拱轴线方向， 其产生原因主要 是主拱圈整体 ｌ 生 差。纵向缝分为法向拉力纵向缝和剪力纵向缝两种。
裂缝， 随 着裂缝 的扩展 拱波 容易 出现渗 漏现象 。 １ ． ５ 横系梁破坏。由于横向联系薄弱， 主拱圈出现偏载时横系梁由于 安全可靠、 安全储备较大 、 经久耐用 、 一劳永逸的加 固方案。此时可改 和主拱圈是刚结受力巨大 ， 容易出现应力超限而被拉坏。 变拱肋的结构形式 ， 例如在中间加肋将肋拱变为板拱 ， 或改变拱上构 １ ． ６ 桥面系病害。造成桥面破碎的原因主要有两个方面， 一是缺乏基 造将肋拱变为析架拱 ， 或加拉索拉住拱肋将肋拱变为斜拉拱桥 ， 或增 层， 拱桥上填料厚薄不一 ， 对面层的刚性不一 ， 沉 陷不一 ， 沙砾填料只 加墩柱减小跨径等， 必要时也可撤掉肋拱桥重新修建其它桥型。为了 能算桥面的垫层 ， 具有足够 的强度但是整体性能差 ； 二是重车交通量 提高原桥的受力整体 ｌ 生 和承载力 ， 增强结构的整体耐久性能 ， 采用变 增长， 加剧 了桥 面的病 害 。 截面钢筋混凝土套箍封闭主拱圈技术对主拱圈进行加固， 即沿主拱圈 ２ 加 固原理 外环现浇增设一层钢筋混凝土套箍层， 利用截面增大 、 断裂力学及“ 套 ３ 个机理， 达到提高原桥承载力的 目的。其工序如下： 主拱圈 ２ ． １ 危 旧双 曲拱桥内力的特点的分析。在对双曲拱桥的内力分析与 箍效应”
立有 限元分析模型时 ， 要充分考虑主拱与腹拱之间的联合作用 ， 将荷 载力进行综 算。 除此之外 ， 双 曲拱桥的横墙也承受一部分荷载力 ， 横墙也是主拱和腹拱之间的连接部分 ， 因此在进行有限元分析模型的 建立时， 不能忽略对横墙的荷载处理 。３ ） 若双曲拱桥的主拱上已经出 现了裂缝 ， 那么在模型建立时应按照裂缝的实际情况进行处理。如果