浅谈旧拱桥加固技术

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1、浅谈旧拱桥加固技术摘要：随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大，我国很多桥梁均出现了不同程度的破损。若将危桥全部拆除重建，不仅耍耗费人量资金，而且工期也较K,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。本文结合工程实际，以拱桥为例，列举了拱桥的主要病害,并对英原因进行了分析，进而提出拱桥加固中几种常用的方法。关键词：拱桥病害加固中图分类号：U448.22+1文献标识码：A文章编号：项目概况由我院设计的G310线商丘（季庄）至开封（市界）段公路改造工程,路基宽度拓宽到24.5m,公路等级由二级提高到一级。沿线有20多座屮小跨桥梁，其中绝大多数为跨径为5m左右的垢工拱桥。该路

2、段曾在单侧或双侧进行过加宽，原拱桥结构多为垢工结构，加宽部分多采用混凝土结构。为满足日益增长的交通量需要，本着安全、经济、合理的设计原则对沿线桥梁进行加固利用。主要病害及原因分析1•桥面纵向裂缝及产生原因该项目桥梁桥面均出现不同程度的纵向裂缝，裂缝多位于新IH桥梁接缝处。该类坊工拱桥在温度变化、基础的非均匀沉、降砌缝材料的收缩徐变等非荷载因素的影响下，导致出现纵向开裂，进而放射至桥面，致使桥面产生纵向裂缝。况口沿线拱桥均在一侧或两侧进行过加宽，老桥基础已经过多年的沉降，C趋于稳定；而新建部分基础的后期沉降量会比老桥部分大，从而使新I口桥基础产生不均匀沉降差，使得拱桥及桥面在纵向结合处出现

3、纵向开裂。2•主拱圈横向裂缝及产生原因主拱圈横向裂缝多出现于拱圈顶缘，一般为通长裂缝，缝宽在10mm左右，英产生的原因主要有为荷载增长。主拱圈是拱桥的主要受力构件，当时的设计荷载是按照桥梁建设年代的规范规定的荷载标准进行设计的。由于该类桥梁设计年代久远，当时的设计荷载标准相对较低。而随着社会经济的发展，交通流量的日益增加，桥梁承受的荷载远远大于设计荷载，桥梁长期处于超荷载运营状态。从而导致主拱圈的控制截面拉应力过大，产生开裂，主拱圈初始裂缝还会在长期荷载及疲劳、冲击等因素作用下逐渐发展，裂缝宽度不断增大。对于后期加宽的拱桥，加宽部分主拱圈系采用混凝土材料，由于材料收缩徐变和施工等因素，使

4、得新旧拱桥的界面成为薄弱部位而开裂分离，使新增加宽部分主拱与原主拱各自承受荷载；山于新增加宽部分主拱通常宽度较小，在斜交的情况下加宽拱桥的实际力学跨径更接近于斜交跨径，该斜交跨径明显大于拱桥的正交跨径，故在荷载作用下其控制截面的实际应力将明显大于按正交跨径拱桥的计算值，由于实际工作应力明显超出标准值而会在主拱圈内产生裂缝。三、常用加固方法1・增大构件截面加固法该项日有些拱桥拱圈厚度只有30cm,対该类桥梁用相同材料增人拱圈厚度到50cm,进而达到提高承载能力、提高结构刚度的目的。在拱顶加固截面的一般程序为:挖开原拱顶填土层直至拱背一洗修补拱背一凿毛处理-再铺钢筋网一浇注拱圈加固层。通过此

5、加固方法不仅加固了拱圈，而且利于桥梁排水。2.粘贴钢板加固法对于拱圈厚度满足要求口拱圈裂缝宽度较小的拱桥，采用粘结剂（环氧树脂类）将钢板粘贴在拱圈的受拉边缘或簿弱部位，使之与结构物形成整体，以提高构件的抗弯、抗剪能力，阻止裂缝继续扩展。这种方法施工简便，不影响桥梁净空及结构外形，加固费用低，对既有交通也不会产生影响。3.改变结构体系加固法该方法是指通过改变桥梁结构体系达到减少桥梁主拱圈的内力，是拱桥加固改造屮一种行之冇效的方法。当拱桥的上部结构恒载重量过大，或基础的承载力不足，迫使拱脚产生水平位移或转动，可以在拱脚增设拉杆。主拱圈产生变形、拱轴线发生变化时，可以调整拱上建筑的布置，改变原

6、拱桥结构体系,以改善主拱圈的受力状况,达到加固改造，提高原桥承载力的FI的。常见的改变结构体系加固方法有梁拱结合体系加固法和转换桥形加固法。4.体外预应力加固法对于拱桥，该方法适用于拱圈纵向开裂或横向开裂，以及桥台产生位移、拱顶下挠等病害的处理。目前采用的主要钢板箍套钢筋拉杆加固法，或钢筋混凝土拉杆法。通过顺桥向设置的钢筋混凝土拉杆或钢位杆施加预应力进行加固，具体施工工艺与后张法预应力梁桥的施工方法相同。降低拱脚水平推力，采用钢杆件拉紧法。采用钢拉杆的加固措施，使桥下净空大大幅降低，将会影响通航，故仅用于一般小通航河道上的桥梁。用双银锭腰铁钳入，卡牢相邻拱石的加强拉紧法。对石砌拱桥采用锁

7、牢整体拱圈的办法，可使相邻拱石得到加强，一般采用双银锭腰铁钳入、卡牢相邻拱石加强拉结。石拱桥亦可在拱圈的跨中和1/4处加设三道或多道钢板箍（钢板厚用5m）或钢拉杆，用螺栓在拱底及拱侧钻孔锚固，并将锚固点设在拱圈厚度的1/3处。其锚固孔用膨胀水泥砂泵或环氧砂浆填塞牢固，钢拉杆以一根垂直放置的槽钢作为螺帽衬点，并兼作拉杆连接件。拉杆布置在拱腹及拱上侧墙顶面以下50~60cni处，固定在槽钢上后，通过扭力板手逐步收紧螺帽，向拱圈和侧墙施加