刚架拱桥加固方法

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1、刚架拱桥因其外形轻巧美观、造价低廉和施工方便等优点，在20世纪80年代，本着经济适用的原则，全国广推刚架拱桥。因地形地势条件的原因，到90年代，江浙地区刚架拱桥修建数量较多，其中以跨大河、航道为主。随着近几年超载车辆不断增多，而桥梁设计荷载标准相对偏低，结构承载能力[1]已不能达到现行车辆荷载要求。已经服役多年的刚架拱桥，开始出现了许多病害。针对刚架拱桥各种病因，选择合理的、有效的加固方案，以保证今后桥梁结构使用安全的可靠性提高。拱桥加固主要以提高主拱圈的承载力为主，通常拱桥维修加固的技术途径有以下

2、几种：(1)加强薄弱构件(通常采取喷射混凝土、粘贴钢板、碳纤维等增大主拱圈截面、增强主拱圈强度)；(2)增加辅助构件(如增设纵梁、横梁等)；(3)改变结构体系(如采用梁拱结合的形式)；(4)减轻拱上建筑恒载(如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥)；(5)加固墩、台及基础。拱桥加固的方法有许多种，目前常用的加固方法有：减轻拱上建筑重量、改变拱上建筑形式、加强主拱圈、增强横向联系、改变结构体系等。1减轻拱上建筑的恒载在地基承载能力较低或桥台不够稳固时，可采用减轻拱上建筑自重的办法对拱桥进行改造，以降低对下部构

3、造的要求，同时也可减轻主拱圈的负担。包括采用轻质的拱上填料、纵向穿孔、拱式拱上建筑改为轻型的板式拱上建筑等方法。不过此类方法在减轻拱上建筑的重量时，应特别注意拱的轴向力减小而恒载弯矩增加造成偏心用矩过大的问题，重视在施工时拱的弯矩变化，切忌在施工过程中因某些截面受力过大甚至造成桥梁在施工中垮塌。2改变拱式拱上建筑的形式早起建造的拱桥，多采用拱式拱上建筑，如图1所示，由于实腹段的存在，不便于从上部加强拱圈，故多采用从拱圈下部来加强拱圈的方法，但需要增大桥梁的自重，且不便于施工，因此，一种新的方法便应运

4、而生——从拱圈上部加强拱圈，即通过拆除拱式拱上建筑中的传力结构(拱上填料侧墙、护拱)，使主拱和腹拱的拱背完全暴露，再在主拱圈的拱背上，根据需要浇注钢筋混凝土或蝇凝土，使主拱圈成为变截面的组合截面拱，然后接高立柱(腹拱墩)，按梁板式拱L建筑的程序施工。由于拱上建筑既有梁又有拱，故称为梁拱式拱上建筑。这种加固方法，因是在拱背上操作，不用搭设支架，施工方便快捷，质最较好，造价也较低，加强主拱圈的同时还减轻上部结构的重量，因此是一种较好的加固方法。图1省道212皖河北桥2增强主拱圈根据加固方法的不同，主拱圈

5、加固可以采用多种方法来实现截面增大的目的2.1锚喷加固“锚喷”，系借锚入原结构内的锚杆挂设钢筋网，再施喷加入适量速凝剂的混凝土至主拱圈面层，形成与原主拱圈共同承受外荷载作用的组合结构。锚喷加固具有粘结性好、早期强度高、基本不用模板、施工快速简单、适应性强等特点。但锚喷技术加固拱桥存在后期强度低、不利于桥梁永久性使用的缺陷。2.2粘贴加固粘贴加固一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维等抗拉强度高的材料粘贴在主拱圈表面，使之与结构物形成整体，从而达到提高主拱圈的抗弯和抗剪强度、抑制裂缝

6、扩展的目的。粘贴加固具有与结构物粘附性能较好、加工成型容易、用料量少、锚固牢靠方便、加固效果明显等特点。2.3体外预应力加固技术体外预应力加固桥梁上部构造多用于梁桥，对于拱圈开裂以及桥台产生位移，拱顶下挠的拱桥，也可采用此法加固。其作法是：对主拱圈纵向开裂的拱桥，设置横桥向的钢拉杆施加预应力加固；对主拱圈横向开裂或桥台位移、拱顶下挠的拱桥，则采用顺桥向设置钢筋或钢拉杆施加预应力进行加固。根据加固部位的不同，可采用的加固方法2．1拱圈下部加固在需要加固的拱桥中，用钢筋混凝土或环氧砂浆加固拱肋或拱圈，均

7、需搭设支架。在桥下净空容许或根据水文资料，桥下泄水面积容许缩小时，可在原有拱圈下部增设拱圈，即紧贴原拱圈下面喷射钢丝水泥拱圈或浇筑混凝土新拱圈。2．2由拱圈上部加固拱圈下部加固的方法，由于需要搭设支架，用锚喷混凝土加固又需要空压机、喷射机等施工设备，增大了加固费用。拱圈上部(拱背)加固时，一般不需搭设支架。从拱圈上面加一层拱圈，即挖开原拱顶填土层直到拱背，洗净修补好，凿毛，加筑新拱圈，此法是拱桥中较常采用的加固方法，它不仅加固了拱圈，而且将原有开裂的拱连在一起，也利于桥梁排水。由拱圈上部加固具有速度

8、快、质量好、造价低的优点。2．3由拱圈上、下部同时加崮根据需要用钢筋混凝土或素混凝土由拱圈上、下部同时加固的加固方法。3．3对于双曲拱桥可以通过改变主拱圈截面进行加固改变主拱圈截面的加固办法，也就是在肋底整体现浇钢筋混凝土板，将全桥肋底封闭，把原来的双曲拱截面变成箱形拱截面，改变原来截面的受力状况，增强结构整体性，既增大了横向刚度3改变结构体系当拱桥由于自重或地基承载力不足，致使拱脚发生水平位移或转动，拱轴线发生严重变形时，在条件许可的情况下，可采取调整拱上建筑的布置