公路双曲拱桥病害原因分析及加固措施研究(郑)

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1、公路双曲拱桥病害原因分析及加固措施研究XXX()摘要：钢筋混凝土双曲拱桥被广泛修建于上世纪70年代，其中的绝大部分在现代公路运输中仍发挥着巨大的作用。但由于设计建造标准较低，再加上多年超载运营，桥梁病害严重，承载能力降低，对行车安全构成了严重的威胁。本文系统地总结了既有钢筋混凝土双曲拱桥的病害，并指出了病害产生的原因，根据双曲拱桥的结构特点和病害特征，研究了双曲拱桥的维修加固措施，并以一座实际桥梁为工程背景，将维修加固措施应用到实际当中。通过加固前后桥梁抗力的对比可知，本文所提出的维修加固措施对双曲拱桥是非常有效

2、的。关键词：双曲拱桥，病害分析，加固中图分类号：U448.1文献标识码：ADamagesAnalysisandReinforcementTechniqueStudyofHighwayReinforcedConcreteDouble-curvedArchBridgesXXX()Abstract:Reinforcedconcretedouble-curvedarchbridgeswerebuiltaboardin1970s.Mostofthemplayanimportantroleinthemodernroadtra

3、nsporttilltonow.Thedamageofthembecomessoseverebecauseofimprecisebuildcriterionatthattimeandperennialexcessloadmanyyearsthattheloadingcapacityofthemisreduced,whichthreatensdrivingsafetygreatly.Inthispaper,damagesofbridgearesummarized,andthendamagescausesarepoi

4、ntedout,reinforcementmeasuresofbridgearestudiedbasingonstructurecharacteristicanddamagesfeaturesandappliedtobridgestructurebasingonanexistingbridge.Afterthecomparisonoftheparametersoftheresistancebeforeandafterthereinforcement,thereinforcementmeasuretothebrid

5、geisshowedtobeeffective.Keywords:double-curvedarchbridge，damageanalysis，reinforcement91概述基金项目：作者简介：双曲拱桥首创于20世纪60年代初，它以施工方便、桥型优美、节约材料等优点曾被广泛修建，为我国的公路交通事业做出了巨大贡献。双曲拱桥的主拱圈通常是由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成，主拱圈的特点是先化整为零，再集零为整，施工时可以不要拱架、施工进度快、所耗钢材也不多。它充分利用了预制装配的优点，使得施工过程适应了无

6、支架施工和无大型起吊机具的情况。为了加强主拱圈受力的整体性，在拱肋之间设置有横系梁。根据桥梁宽度的不同，双曲拱桥主拱圈横截面可以做成单波、双波、多波、悬半波和高低波。这种截面的截面抵抗矩比相同材料用量的板拱大，因而可以节省材料，且在施工等方面比板拱有较多的优越性[1]。然而，经过30多年的使用，这种桥型出现了许多的病害，如拱波纵向开裂、拱肋破坏露筋、拱上建筑开裂和横系梁破坏等病害。这些病害9影响了桥梁的承载能力，对交通运输安全构成了严重威胁，甚至会引发桥梁坍塌的恶性事故发生。本文以某公路双曲拱桥为工程背景，对既有

7、钢筋混凝土双曲拱桥的病害及病害产生原因进行了分析，结合双曲拱桥自身的构造特点，提出其维修加固措施，并对该桥加固前后主要力学参数的理论分析结果进行对比。2双曲拱桥主要病害及成因2.1上部结构病害上部结构病害主要有：拱波纵向开裂、拱肋破坏露筋、拱上建筑开裂、横系梁破坏等。这些病害在双曲拱桥中都是比较常见的。拱波的纵向开裂是双曲拱桥最常见的病害。病害产生的主要原因有：第一，拱波太薄，钢筋保护层不足；第二，由于建设时钢材用量不足，拱波配筋很少，有的拱波配置的钢筋网钢筋间距太大；第三，双曲拱桥由于横向联系较弱使得整体刚度不

8、强，荷载横向分布较差，造成变形不协调，使拱波的受力变得复杂，加速了拱波裂缝的产生。拱肋破损钢筋外露，原因主要有三个方面：一是拱肋截面配筋偏少，混凝土标号不高，拱肋的承载能力和抗开裂能力不高；二是荷载横向分布较差导致拱肋受力的不均匀，使个别拱肋受力过大；三是拱肋破坏后钢筋锈蚀，锈胀的钢筋又使混凝土沿着裂缝继续开裂，造成恶性循环；四是基础下沉及倾斜造成拱轴线偏离，拱肋受力发生