钢筋砼双曲拱桥加固维修

关于钢筋砼双曲拱桥加固维修的一些分析

【摘要】.基于钢筋砼双曲拱桥建设年代较久和跨度较大的情况下，对基础较牢固，只是主拱圈不满足现行交通及重车通行的钢筋砼双曲拱桥，通过实例对钢筋砼双曲拱桥进行结构受力分析，进而采取加固方案，使主拱圈提高承载力，继续发挥老桥的经济和社会效益。.

【关键词】.钢筋砼双曲拱；桥梁；加固；工程实例；分析；主拱圈

【abstract】.based on double reinforced concrete arch bridge during construction of a longer and larger span, on the basis of a strong, just not satisfied with the main arch of the existing traffic and heavy vehicles use the hyperbolic reinforced concrete arch bridge, for example through the reinforced concrete hyperbolic arch bridge structural analysis, and to take reinforcement, so that the main ring to increase capacity, continue to play an old bridge economic and social benefits..

【key words】.reinforced concrete hyperbolic arch；bridge；reinforcement；project；analysis；main ring

1. 引言.

钢筋砼双曲拱桥，由于跨度较大和相对经济，作为七八十年代公路大中型桥梁而广泛存在。随着我国经济的快速发展，交通量快速增加和重车的大量通行，原来施工较为落后和设计桥梁荷载相对较

低，使钢筋砼双曲拱桥较频繁地出现：桥面开裂，腹拱圈开裂、断裂，主拱圈出现裂缝等病害。虽然拱桥基础完好，但这些病害严重威胁桥梁的安全，况且双曲拱桥桥下净高都较大，对交通安全存在极大隐患，不可不引起重视。

对于基础较好的钢筋砼双曲拱桥，通过结构受力分析，适当地改变部分拱上结构，并对主拱圈进行加固，使其提高荷载抗力，是可以继续发挥钢筋砼双曲拱桥的结构和经济优势，继续为经济社会发展服务。

2. 具体工程实例.

2.1 桥梁概况。

（1）XX省XX市永嘉县塘湾大桥横跨楠溪江，中心桩号为k

0+470.65，于1978年12月建成通车。塘湾大桥桥跨组合采用5×46m 的无铰双曲拱，拱轴线为悬链线，拱轴系数m=2.814，桥梁全长274.5m，桥全宽8.6m：7m(行车道)+2×0.8m(人行道)。

（2）桥梁上部结构采用5肋+4波的钢筋混凝土双曲拱，肋距1.93m，主拱圈全宽8m，拱肋底宽28cm、高45cm。拱圈净跨径46m，设计跨径46.875m，净矢高为7.66m，矢跨比为1/6。边肋采用“l”形截面，中肋为倒“t”形截面。拱波为预制混凝土构件，厚8cm 净跨为165cm，净矢高为82.5cm，矢跨比为1/2。现浇拱板厚13.5cm；横隔板为厚10cm，高99cm的钢筋混凝土构件。主拱上设10个腹孔，其中8个明腹孔，2个暗腹孔，腹拱墩采用浆砌块石组成(见图1、2)。

（3）桥梁下部构造采用石砌重力式墩台，其中桥墩基础为低桩承台，每个承台打入30×30×800cm钢筋混凝土小方桩，桥墩基底四周铺设钢筋混凝土席块。桥梁下部构造质量良好。

2.2 桥梁技术评定。根据该桥检测报告结果，依照《公路桥涵养护规X》(jtg h11-2004) 的要求，对该桥总体技术状况等级评定，全桥结构技术状况综合评分dr=47.8，评定该桥为三类桥。

2.3 加固修复方案。根据桥梁各部位构造的评定，主拱圈，横墙盖梁、腹孔拱圈，桥面系都在修复加固之列。

修复加固方式，一可以减少上部横载，提高安全系数；二加固主拱圈提高荷载抗力。塘湾双曲拱桥的病害情况，兼采用上面两种方式：(1)凿除桥面系后，把腹孔拱圈更换为先简支后连续板式结构，与之配套就是横墙盖梁的修复及加高；(2)在上部结构减轻横载后，同时加固主拱圈，采用粘贴碳纤维材料或增大主拱圈截面积，加强截面抗弯拉应力。

2.4 按现状验算主拱圈承载力。塘湾大桥原桥单孔构造如图3，塘湾大桥拱式结构改为板式结构后，单孔构造如图4。

以便结构受力分析，现将板式结构改造方案的具体内容分述如下：

2.4.1 .桥面系。原桥面铺装层破损严重，同时由于腹孔拱板改板的需要，原桥面铺装砼凿除后重新浇筑，更换全桥伸缩缝。.

（1）新桥面铺装横坡1.5%，为减轻拱上结构自重，横坡由立墙帽调整，铺装层厚均为10cm，采用c40砼，1210×10cm钢筋网。

（2）更换全桥伸缩缝，在墩顶中心及桥台各设置gqf-c40伸缩缝一道。

（3）拆除原桥人行道板与栏杆，改建为50cm宽钢筋砼防撞护栏。桥面系采用拆建的方式，较每跨原桥面系的恒载减少737kn。2.4.2 腹孔拱波更换为矩形板。原桥腹孔拱波断裂严重，是原桥最薄弱的构件。（1）靠近桥墩中心线两侧的腹拱波厚度为20cm，其余腹拱波厚度为10cm，每片宽度30cm，原设计腹拱波为250号砼。腹拱波构造如图5所示：

（2）腹孔拱波为圆弧形双铰拱，计算跨径300cm，矢高50cm，矢跨比1/6，拱腹线的半径r=250cm。单片腹拱波整体强度差，只要有其中一片腹孔拱波跨中开裂成三铰拱时，又导致相邻腹孔拱波的开裂，破断；加之交通量日益增加，超载车辆的通行，腹孔拱波必须予以更换。

改腹孔拱波为板式结构；同时考虑砼护栏，在实腹拱段设置现较挑臂板。

（3）双曲拱桥拱上结构加固经验，将拱式结构腹孔拱波改为板式结构，两者相比板式自重减少、结构较为轻巧，使作用在主拱圈上的恒载减小。如本施工图设计用厚26cm的连续板，每孔板自重为3249kn；虽较每孔拱背填料、侧墙等合计重量2715kn增加534kn，但综合桥面系则减少203kn，这无疑提高了主拱圈承载力。

2.4.3 验算主拱圈承载力。主拱圈正截面的承载能力，是大桥维