双曲拱桥加固改造研究.pdf

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1、2014年8月建材与装饰交通建设双曲拱桥加固改造研究12孙建刚孙辉（1.孝感市交通质量监督站湖北孝感4320002.孝昌县公路局湖北孝昌县432900）摘要：双曲拱桥已营运多年，大部分存在着不同病害，面临着维修改造工作。本文以寺坪大桥为例，对双曲拱桥采用加厚拱背的加固方法进行加固，通过对桥梁受力及实例加固后效果分析，该方法能够有效提升桥梁承载能力，提高桥梁安全性，是一种有效的治理双曲拱桥病害的方法。关键词：双曲拱桥；加固措施；拱背加固中图分类号：U445.7文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）34-0113-031引言3工程概况双曲拱桥是我

2、国创造的一种拱桥桥型，于20世纪60耀80年寺坪大桥位于湖北保康县境内S305省道上，中心桩号为广泛修建。该桥型具有截面挖空率高、节约材料、便于少支架、无K159+286，于1970年10月建成通车。桥梁全长182m，桥面总宽支架施工等特点，但同时该桥梁也存在整体性与耐久性差的问8.9m，具体布置为0.95m（栏杆及人行道）+7.0m（行车道）+0.95m题。随着我国桥梁建设与交通运输的发展，大量的双曲拱桥存在（栏杆及人行道）。上部构造为3伊50m双曲拱，主拱圈由6根拱着需要维修、加固与改造的问题。对于双曲拱桥的加固，国内学肋、5道拱波组成，每孔拱肋之间设置

3、9道横系梁。下部构造为重者们做了大量的研究。相对于传统方法，本文提出采用不均匀加力式墩台，扩大基础。旧桥设计荷载等级为汽车-15级，挂-80。桥厚拱背的加固方法，并将该方法应用于寺坪大桥的加固工程中。梁加固前状况见图1所示。实践表明，该加固方法可行有效，使得桥梁的安全性、耐久性、整体性都得到了一定的提高。2双曲拱桥特点2.1构造特点双曲拱桥主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。其主要特点是将主拱圈以“化整为零”的方法按先后顺序进行施工，再以“集零为整”的组合式整体结构承重。施工时，先将图1寺坪大桥加固前状况拱圈划分成拱肋、拱波、拱板及横向联系四个部

4、分，并预制拱肋、4寺坪大桥病害分析拱波和横向联系，即“化整为零”；然后吊装钢筋混凝土拱肋成拱4.1双曲拱桥常见病害并与横向联系构件组成拱形框架，在拱肋间安装拱波，随后浇筑双曲拱桥在长期的使用，其根据周围环境的不同、材料强度拱板混凝土，形成主拱圈，即“集零为整”。其不仅具有一般拱桥以及使用荷载等原因，会产生各种不一样的病害，从类型上可分的特点，同时抗风能力强，维修工作量小，施工快捷，充分利用地为以下三类：基竖向承载力和水平承载力。（1）拱顶下沉，同时拱轴线变形，桥面积水。桥台的水平位移2.2受力特点是产生拱顶下沉的主要原因，而双曲拱桥桥台水平位移产生的双曲拱桥

5、的受力完全有其构造决定。由于其主拱圈横截面有主要原因则是由于桥台抗水平推力不足和稳定性差。此外，由于许多小拱构成，在横向与纵向上面，均呈现曲线型构造。其截面原设计的通行能力不足，也会引起少数双曲拱桥拱顶下沉。抵抗矩比相同截面的实体板拱圈要大。从整体上来看，双曲拱桥（2）主拱圈裂缝。主拱圈出现的裂缝从成因上一般可分为两自重轻，拱脚处有水平推力。在荷载作用下，在桥的横向和纵向类：淤恒载、活载或结构位移引起的结构受力裂缝；于由于混凝会产生两种以上的水平力。水平推力使得结构在荷载作用下产土收缩而产生的塑性收缩裂缝或者是由于各种应力（温度应力）生的弯矩大大降低，同时对

6、结构材料的抗拉性能要求也大大降而引起的裂缝。由温度应力产生的裂缝，一般宽度较小，长度较低。因而这些水平力的工作状态在相当程度上决定了双曲拱桥短，同时此裂缝出现在结构受力薄弱的地方，对结构安全产生的工作状态，是保持双曲拱桥结构的性能、稳定性和寿命的重要因影响不显著。结构裂缝是结构缺陷的集中体现。素。（3）拱上建筑的损坏。拱上建筑能够为桥梁提供行车平面，并2.3不足之处将桥面上的活载传递到主拱圈的结构上，其自重也由主拱结构（1）主拱圈的可组合性越好，其影响整体强度和稳定性的不承担。一般包括：主拱圈变形而引起的拱上建筑开裂；拱上建筑利因素就越多，对桥梁整体性影响越

7、大。自身的强度不足，而导致的破坏；排水不畅而引起的变形损毁。（2）拱波对横桥向强度要求的一致性与拱肋横向连接强度的4.2寺坪大桥病害不均匀性之间的存在矛盾。通过对寺坪大桥进行现场调查，考查该桥的外观、砌筑材料、·113·交通建设建材与装饰2014年8月建筑质量、基础沉陷、主要裂缝、桥面系等各个方面，总结该桥梁旧的人行道挑梁。的病害有如下几点：6施工措施（1）主结构上，由于该桥年久失修，同时过往该桥的交通量显6.1材料要求著增加，而导致该桥主拱圈上出现大量纵向裂缝，并伴随露筋的（1）混凝土：拱背、横系梁采用C40微膨胀混凝土；采用微膨现象。对该桥的腹拱圈进行调

8、查时发现，由于荷载的长期作用，胀混凝土时，可采用UE