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1、组合式增大拱肋截面法加固钢筋混凝土双曲拱桥吕元佳(重庆交通大学土木工程学院,重庆400074)摘要:增大拱肋截面法在双曲拱桥加固中被广泛应用,本理达到提高原桥承载力的目的,故适用性较强。文依托广西某钢筋混凝土双曲拱桥加固整治工程,根据桥梁由于旧危双曲拱桥数量较大,针对增大拱肋截面法加技术状况,制定了套箍法和填芯法组合的加固方案,并采用固,多数学者对此开展了研究。唐登波以一座四跨连拱双曲有限元法分析了双曲拱桥加固前、后的力学性能。结果表拱桥为工程实例,研究了增大截面法加固双曲拱桥时主拱肋明,加固前,双曲拱桥拱脚截面、L/4截面、拱顶截面均不满的浇筑顺序,研究表明,从拱脚至拱
2、顶小阶段的浇筑顺序能足规范要求;加固后该桥各截面均满足公路-Ⅱ要求,新增及够减少拱顶的下挠程度[3]。朱晶雪[4]分析了双曲拱桥产生更换结构对基础影响较小。文中的加固方案及分析方法为裂缝的原因,并针对此开展了增大截面的研究。刁砚等[5]采钢筋混凝土双曲拱桥加固提供了参考依据。用填芯法加固了一座双曲拱桥,计算表明填芯法能够大大提关键词:套箍法;填芯法;钢筋混凝土双曲拱桥;加固[6]高结构抗力,且便于施工。狄生奎等通过ANSYS验算了中图分类号:U445．72文献标志码:B增大截面法的加固效果,加固状态良好。综上所述,增大截文章编号:1672-4011(2017)03-012
3、7-02面法和填芯法在双曲拱桥加固中均各分秋色,本文将两种加DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2017．03．063固方式组合起来开展研究,为未来类似工程提供参考依据。0前言2工程概况双曲拱桥汲取了圬工拱桥就地取材、建造技术简单等特广西某钢筋混凝土双曲拱桥,于1971年建成,全桥共1点,同时又配合了近代装配式钢筋混凝土梁桥可以预制和快跨,桥长22．0m。桥梁设计荷载:“汽-15级”。桥面横向布速安装等施工工艺上的长处,在1964年第一座双曲拱农用置为0．5m(左侧栏杆)+7．0m(车行道)+0．5m(右侧栏桥诞生以后的短短七年内,据南方八个省不完全
4、统计,已建杆)。该桥上部结构为钢筋混凝土双曲拱,跨径为12m,矢造双曲拱公路桥达十万多延米。缓解了当时交通运输压力,跨比均为1/5。主拱圈采用6肋5波,拱波为混凝土预制,拱为当地的经济建设具有巨大贡献。但是,随着国民经济的发肋间3道横系梁(拉杆),腹拱拱圈为36片混凝土预制拱板展,我国的交通荷载等级不断提高,交通量增大,重载超限车(每片宽0．2m),见图1。辆剧增,双曲拱桥拱圈整体性受到严重削弱,导致拱圈部分区段承压超过材料承载能力,出现局部脆性破坏,诱发整体[1]垮塌。对于这旧桥、危桥,很多资料表明,在一般情况下,桥梁加固造价约为新建桥梁造价的10%~40%。因此,通过
5、加固的方式更快速的改善交通,并且节省大量的经济投资,[2]具有非常必要的现实意义。1增大拱肋截面法加固图1桥梁立面布置示意图/cm双曲拱桥的加固方法有增大拱肋截面加固、调整拱轴线经过现场勘测,主拱圈病害较严重,主拱圈多处开裂超与压力线加固、粘贴钢板加固技术、转换体系加固以及体外限,且拱波与拱肋间结合处有贯通裂缝。结合JTGH11-预应力加固等方法。其中增大拱肋截面法在双曲拱桥加固2004《公路桥涵养护规范》,该桥技术等级评定为四类,按规中最为常见。增大拱肋截面法主要通过受压区混凝土和增范要求需要对此类桥进行大修,故拟采用增大拱肋截面法中设受拉区钢筋来提高构件的强度、刚度、
6、稳定性和抗裂性等。填芯与套箍组合的方法加固。首先采用填芯法将左右悬出按照施工方法的不同,分为锚喷混凝土法、现浇混凝土法套半波已经填实,再采用套箍的方法封闭加固主拱圈,拱肋底箍法和填芯法。锚喷混凝土法易对环境造成污染,目前已较面增厚18cm,拱波及拱肋两侧面均增厚10cm,拱侧加固层少采用。填芯法主要用于填充拱波内芯,使之形成板拱截厚度为10cm,如图2~3所示。面。而现在使用更多的是现浇混凝土套箍法来增大构件截面,由于此方法可应用与在拱肋下缘与拱背上缘增加截面,其原理在于利用增大截面、断裂力学以及“套箍效应”三个机收稿日期:2017-01-16作者简介:吕元佳(1991-
7、),女,四川成都人,在读硕士研究生,主要图2桥梁填芯法填实加固示意图/cm研究方向:桥梁检测、加固与健康监测。·127·由表3中验算结果知:加固后主拱圈各控制截面强度在承载能力极限状态下均满足规范要求。因此,加固后主拱强度满足公路—Ⅱ级荷载要求。加固后拱桥自重的增加,对基础有一定的影响。基础原2结构尺寸为8．2×3=24．6m,拱脚形心处距基础底部高为图3桥梁套箍法加固示意图/cm3m。选山口侧拱脚基础进行分析,加固后各工况下拱脚处3加固前后有限元分析的反力变化引起的基础应力增量如表4。表4加固后基础应力增量3．1有限元分析模
