某钢筋混凝土拱桥的加固方法研究-论文.pdf

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1、第34卷第3期中外公路1752014年6月文章编号：1671—2579(2014)03—0175—04某钢筋混凝土拱桥的加固方法研究张敏，禹毅(湖南省公路设计有限公司，湖南长沙410011)摘要：目前中国公路和城镇的钢筋混凝土拱桥大部分修建于2O世纪7O～9O年代中后期，设计荷载一般不超过汽车一2O级，承载能力相对较低，致使部分桥梁已不能适应当今经济快速发展和交通荷载的需求，病害和缺陷频频出现。该文以一座钢筋混凝土拱桥加固改造工程为例，对病害进行了仔细调查，经分析，超载和承载能力低是导致其出现病害的根本原因，通过加大截面和设置钢纵梁来提高结构承载能力，在此基础上建立有限元

2、模型进行了分析，表明效果良好，以此来实施加固。关键词：钢筋混凝土；中承式拱桥；刚架拱桥；桥梁加固目前中国现有钢筋混凝土拱桥中有很大部分建于仔细的分析和讨论。20世纪70～90年代中后期，已经运行20～4O年，当时的荷载设计标准最大为汽车一20级，随着整个社1桥梁工程简介会客、货运输总量不断增长，大重型车辆不断增加，交通量的日益递增，超载现象十分严重，致使有些桥梁已1．1结构布置不能适应当今经济快速发展的需求，病害和缺陷频频永州市南津渡大桥位于永州市零陵区城区，跨越出现。为了充分利用并发挥这些旧桥在交通网络中的潇水，北接市区南津路，南接G207国道，是连接G207作用，对这

3、些旧桥实施加固、维修成为一个十分突出、国道与G322国道的通道。桥型布置为：8×45m(刚亟待解决的课题。架拱)+(70+80+70)m(中承式拱)+13m(空心近十几年来，中国进行了大量旧桥的检测、评价和板)，全长659；8m(图1)。刚架拱桥宽：16m(12m车加固技术方面的研究，其中大部分针对钢筋混凝土拱行道+2×2m人行道)；中承式拱桥宽：18m(2m人桥和圬工拱桥，该文结合永州南津渡大桥引桥钢筋混行道+1m拱肋+12m桥面+1m拱肋+2m人行凝土刚架拱及主桥钢筋混凝土中承式拱桥，在分析其道)。原设计荷载为汽车一20级，人群3．5kN／m。；大病害机理的基础上，提

4、出了相应的加固方法，并进行了桥于1996年建成通车，至今运营17年。BI桥：8x4500(刚架拱桥)．主桥：7000+8000+7000(中承式拱)4500．．4500．．450o．．4500．45o0．4500．4500．．4500．。．70006oo80006007000图1桥型立面布置图(单位：cm)刚架拱：内弧采用抛物线，预拱度L／600，按抛物中承式拱：采用等截面抛物线无铰拱，双拱肋，钢线分配，横向设5片刚架拱拱片，中距3．1m，构件采筋混凝土构件，主拱圈为箱形截面，无风撑，吊杆为环用矩形截面。拱片间的桥面板采用肋腋板，外侧用悬氧喷涂无粘结钢绞线，吊杆横梁采用工

5、字形截面的钢臂板，预制桥面板安装后，现浇混凝土桥面。筋混凝土构件，桥面板为预制钢筋混凝土空心板。收稿日期：2014—04—20作者简介：张敏，男，大学本科，工程师．E—mail：zm@hnhdc．net176中外公路第34卷1．2病害调查部锈蚀，下锚头由于裸露在外，且吊杆与钢护筒间防水2013年对大桥进行检测，结果如下：该桥存在重材料均已开裂，雨水顺着吊杆流到下锚头处，使下锚头大安全隐患：刚架拱桥拱肋断裂、肋腋板破损严重、横局部锈蚀。系梁脱落、中承式拱桥整体性及车振性较差等多种病害，为保证大桥运营的安全性及结构的耐久性，需立即3加固方案进行加固。3．1加固目标2桥梁病害及

6、成因分析该桥原设计荷载标准已不能满足现在的交通要求，因此，桥梁加固的目标是：分析病害原因，制定切实2．1刚架拱可行的加固方案，消除现有病害，使加固后的结构承载刚架拱桥曾因自重较轻、恒载产生的水平推力较能力满足公路一Ⅱ级的荷载要求，但同时不能过多增小、对地基承载能力要求较低、用钢量较少、工期较短、加结构自重，避免对基础不利。经济性能好等优点而获得广泛应用，但由于截面尺寸3．2加固思路相对较小，刚度较小，超载潜力小，结构整体性差，对超拱桥的改造加固方法，虽然多种多样，但归根结载十分敏感，且振动较大，因此桥梁部分构件的破坏不底，主要还是增大拱圈截面、增强拱肋间的横向联系等可避免

7、。几种基本方法及其衍生，也可以应用加固新材料，这些南津渡大桥刚架拱部分的主要病害如下：方法可以因地制宜配合使用。(1)第2跨3拱肋、第5跨1拱肋与第8跨2(1)刚架拱。针对刚架拱截面尺寸相对较小，刚拱肋开裂或断裂。分析成因是桥梁本身结构缺陷和承度较小，超载潜力小，结构整体性差等缺点，决定采用载力富余量不足：刚架拱是一集零为整的结构，结构尺增大拱肋截面、增强拱肋间横向联系及加强桥面构造寸偏小和配筋不足、整体性能较差和刚度较低是病害配筋以提高肋腋板的整体性及受力性能的思路进行加产生的主要原因；主要受力构件长期经受车辆运行引固方案的