雙曲拱橋加固技術(shù)研究

雙曲拱橋加固技術(shù)研究雙曲拱橋加固技術(shù)討論

雙曲拱橋加固技術(shù)討論

貼鋼板、玻璃鋼，增大主梁或主拱圈截面的方法，增加其強(qiáng)度，以及采納高等強(qiáng)度混凝土或環(huán)氧混凝土砂漿封填裂縫，增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋或粘貼附加構(gòu)件對缺陷進(jìn)行處理。

2.2增加幫助構(gòu)件在橋梁承載力不足或由于某種緣由致使橋梁遭受破損時，可以在原有的結(jié)構(gòu)上增加新的受力構(gòu)件，如：梁橋中增設(shè)主梁、橫隔梁；簡支梁之間加設(shè)幫助構(gòu)件，使其成為連續(xù)梁的工作狀態(tài)；梁下部采納八字支撐方式，增加跨孔轉(zhuǎn)變受力狀態(tài)；拱橋中采納梁式結(jié)構(gòu)替代回填料等。

2.3轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系依據(jù)橋梁的實(shí)際狀況，采納梁式結(jié)構(gòu)改為拱式結(jié)構(gòu)；拱式結(jié)構(gòu)改為梁式結(jié)構(gòu)；簡支梁改為連續(xù)梁；單跨結(jié)構(gòu)改為多跨結(jié)構(gòu)；增加支點(diǎn)；鉸接支撐改為剛性連接等，通過這些手段達(dá)到改善結(jié)構(gòu)薄弱處的受力狀態(tài)，提高整體橋梁的承載力量。

2.4減輕恒載減輕橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載，改善原橋梁的受力狀態(tài)，提高橋梁的承載力量，特殊是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿意加固上部結(jié)構(gòu)和提高活載承載力時，通過減輕橋梁恒載的方法來提高承受活載的力量，乃一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。

2.5加固橋墩、臺及基礎(chǔ)在橋梁結(jié)構(gòu)中，有相當(dāng)?shù)囊恍┤毕菔怯蓸蛄憾?、臺和基礎(chǔ)的病害引起的，因此，需要從其著手進(jìn)行加固處理。通常采納的方法是：用鋼筋混凝土套箍并施加外部預(yù)應(yīng)力加固墩身。對于基礎(chǔ)加固措施，常采納加校法和擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行處理。

3雙曲拱橋上部結(jié)構(gòu)主要病害

雙曲拱橋上部結(jié)構(gòu)的病害較多，主要有：拱波縱向開裂；拱肋升裂；橫系梁(橫隔板)開裂或脫落；拱頂下沉；側(cè)墻鼓脹外傾等。

3.1拱波縱向開裂拱波的縱向開裂是雙曲拱橋最常見的病害。發(fā)生在施工及運(yùn)營階段。由于建設(shè)時鋼材非常緊急，拱波配筋很少，脫模起吊時稍有不慎都會造成拱波開裂，在荷載作用下，其裂縫將進(jìn)一步地擴(kuò)張。再加之雙曲拱橋的橫向聯(lián)系剛度太小，活荷載橫向分布較差，拱肋受力不勻稱，造成各拱肋變形存在較大差異，轉(zhuǎn)變了拱波的受力狀態(tài)，加劇了拱波的裂縫產(chǎn)生。

3.2拱肋開裂拱肋的橫向開裂、拱頂下沉一般同時產(chǎn)生，緣由主要有3個方面：一是拱肋截面過小，鋼筋含量過少，拱肋的承載力量和抗開裂力量不高；二是拱肋受力的不勻稱性，導(dǎo)致單肋受力過大；三是基礎(chǔ)下沉及傾斜造成的。拱肋的接頭也是病害問題較多的部位，簡單消失接頭鋼板銹蝕、混凝土破裂等現(xiàn)象。

3.3拱肋與拱

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波結(jié)合處開裂主拱圈環(huán)向縫是產(chǎn)生在拱肋、拱波（拱板）結(jié)合面上，平行于拱軸線的裂縫。主拱圈環(huán)向縫又可分為法向拉力環(huán)向裂縫和剪力環(huán)向裂縫兩種；法向拉力環(huán)向縫消失在拱頂四周正彎矩較大的區(qū)段，主拱圈截面下部消失拉應(yīng)力，拱波的結(jié)合面位于受拉區(qū)，當(dāng)結(jié)合面的拉應(yīng)力大于結(jié)合面的極限拉應(yīng)力時，即消失法向拉力環(huán)向縫。

3.4橫系梁開裂或脫落雙曲拱橋的橫系梁(橫隔板)，一般尺寸都較小，強(qiáng)度和剛度也相應(yīng)較弱，與橫肋聯(lián)結(jié)處的抗剪力量也偏小，當(dāng)承受較大的外荷載作用時，產(chǎn)生較大的內(nèi)力和變形，導(dǎo)致橫系梁開裂、脫落，無法有效地橫向安排荷載，并引起拱肋的受力與變形不勻稱，加劇了橫系梁的病害產(chǎn)生。橫系梁(橫隔板)開裂或脫落。

4雙曲拱橋加固方法

4.1增大截面法實(shí)腹式拱橋存在實(shí)腹段，而拱頂截面承載力不足時，假如實(shí)行拆除拱上實(shí)腹部分加固主拱圈拱背難度大，費(fèi)工、費(fèi)時，工程費(fèi)用高，又要中斷交通，在橋下凈空容許、或依據(jù)水文資料，橋下泄水面積容許縮小時，可在原拱圈下面噴射鋼筋網(wǎng)混凝土或緊貼原拱因下面澆注鋼筋混凝土新拱圈。

4.2轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系方法加固不同的結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)不同，利用這一特點(diǎn)，通過轉(zhuǎn)變原橋上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，達(dá)到改善結(jié)構(gòu)受力、提高承載力的目的。轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系加固是一種主動加固的方法，適合于雙曲拱橋的加固。目前，已經(jīng)采納不少轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)形式的方法加固雙曲拱橋，典型的有將雙曲拱橋轉(zhuǎn)變?yōu)檠芗芄皹颍▌偧芄皹颍㈦p曲拱橋轉(zhuǎn)變?yōu)橄湫凸皹蚝娃D(zhuǎn)變拱上建筑的結(jié)構(gòu)形式幾種方法。中國論文聯(lián)盟*編輯。

4.3粘貼加固方法與技術(shù)在荷載作用下，主拱圈產(chǎn)生拉應(yīng)力，假如超過其承受限度時，將導(dǎo)致主拱圈開裂、破損，丟失承載力，甚至坍塌；除了前述可以通過增大截面法減小主拱圈承受的拉應(yīng)力，提高原橋承載力的途徑外，還可采納環(huán)繞砂漿在主拱圈的受拉區(qū)段粘貼鋼板鋼筋，或用環(huán)氧臟漿粘貼玻璃纖維布(玻璃鋼)、碳纖維布、芳綸纖維布等高強(qiáng)材料，增加主拱圈的強(qiáng)度，提高橋梁的承載力。

5工程實(shí)例

重慶市開縣某橋?yàn)?孔一13m，矢跨比1/2的石拱橋。橋面凈寬7m，是清朝道光年間修建的古為今用的老石拱橋，主拱圈厚寬為60cm，用糯米石灰漿砌筑，石料強(qiáng)度為50號。運(yùn)營上百年后有三跨主拱圈下緣消失多處縱向貫穿性裂縫，成為危橋。由于重慶市開縣白鶴電

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廠運(yùn)送發(fā)電機(jī)等重型設(shè)備，荷載重量達(dá)到240t左右，需通過該橋，2024年6月28日采納環(huán)氧砂漿粘貼鋼板進(jìn)行了加固。加固方法是：在全拱圈范圍內(nèi)，用兩層6條寬1m。厚0.6m的鋼板采納環(huán)氧砂漿分段分層粘貼加固，每段鋼板長1.2m，設(shè)計(jì)采納了少量異形鋼板，讓每條鋼板肋的鋼板接縫位置錯開，其次層鋼板與第一