雙曲拱橋加固技術(shù)研究

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1、雙曲拱橋加固技術(shù)研究摘要：雙曲拱橋是我國始創(chuàng)的一種橋型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點、病害對雙曲拱橋加固方法進行了系統(tǒng)的論述。粘貼加固法能增加橋梁的整體性，是適用于雙曲拱橋的一種有效的加固方法?！　￡P(guān)鍵詞：雙曲拱橋病害加固錨噴混凝土　　　　1橋梁加固改造設(shè)計的原則　　舊橋加固設(shè)計仍然以現(xiàn)行的橋梁理論為基礎(chǔ)，采用橋梁《規(guī)范》為標準進行設(shè)計。舊橋加固改造方案的確定，首先要根據(jù)橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況，存在的病害，車輛通行的需要，以及將來交通發(fā)展的趨勢，對加固改造的必要性和可能性作出分析判斷。然后對各種加固改造方法的技術(shù)經(jīng)濟效益進行比較，選擇合理的加固方案。設(shè)計時特別要注意以下幾點：　　1.1加固后的橋梁，在

2、使用荷載作用下，原有的結(jié)構(gòu)和新增加的結(jié)構(gòu)各部分的強度、剛度和裂縫，均應(yīng)符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的要求?！　?.2當(dāng)僅要求提高活載能力時，加固改造工作可以在原結(jié)構(gòu)保持恒載應(yīng)力狀態(tài)下進行。此時，原有結(jié)構(gòu)的全部恒載和加固改造后所增加的恒載，均由原結(jié)構(gòu)承擔(dān)，活載由原結(jié)構(gòu)和新增加的構(gòu)件或加大后的截面共同承擔(dān)。　　1.3如果通過檢測和計算，原結(jié)構(gòu)的工作應(yīng)力已接近或已超過允許值，需要減小原橋的恒載應(yīng)力，應(yīng)采取一定的卸載措施?！　?.4采用增大截面法進行舊橋加固改造時，由于新舊結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)或混凝土之間收縮率的不同，引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布，在新舊材料或新舊結(jié)合面處將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，極易出現(xiàn)裂縫而影響結(jié)構(gòu)的整

3、體性。因此，必要時應(yīng)該進行收縮應(yīng)力的計算；在新舊材料或者新舊結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合面處采用增加纖維和采用性能相近的材料進行補強?！　?橋梁加固改造的基本途徑　　橋梁加固一般是指：通過對構(gòu)件的補強和結(jié)構(gòu)的性能改善，以恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載力，延長使用壽命，適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊蟆Ｄ壳?，國?nèi)外對橋梁進行加固改造的技術(shù)途徑主要有以下五種：　　2.1加強薄弱構(gòu)件在橋梁上，對于有嚴重缺陷的部位，或者因要通行重型車輛而不能滿足承載要求的部位，如：梁橋的跨中部位、支座部位、承受負彎矩的部位；拱橋的拱頂、拱腳、1/4拱跨部位；以及其也變截面處等．采取加強措施，進行鋪強。在橋梁結(jié)構(gòu)中，特別要注意的是：橋梁的

4、薄弱處一般在受拉區(qū)范圍內(nèi)，受壓區(qū)的情況則比較少。所以，對于薄弱處補強方法，往往采用噴射混凝土、粘貼鋼板、玻璃鋼，增大主梁或主拱圈截面的方法，增加其強度，以及采用高等強度混凝土或環(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)件對缺陷進行處理?！　?.2增加輔助構(gòu)件在橋梁承載力不足或因為某種原因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)輔助構(gòu)件，使其成為連續(xù)梁的工作狀態(tài)；梁下部采用八字支撐方式，增加跨孔改變受力狀態(tài)；拱橋中采用梁式結(jié)構(gòu)替代回填料等?！　?.3改變結(jié)構(gòu)體系根據(jù)橋梁的實際狀況，采用梁式結(jié)構(gòu)改為拱式結(jié)構(gòu)；拱式結(jié)構(gòu)改為梁

5、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；鉸接支撐改為剛性連接等，通過這些手段達到改善結(jié)構(gòu)薄弱處的受力狀態(tài)，提高整體橋梁的承載能力?！　?.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)，提高橋梁的承載能力，特別是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿足加固上部結(jié)構(gòu)和提高活載承載力時，通過減輕橋梁恒載的辦法來提高承受活載的能力，乃一種經(jīng)濟有效的措施?！　?.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┤毕菔怯蓸蛄憾铡⑴_和基礎(chǔ)的病害引起的，因此，需要從其著手進行加固處理。通常采用的辦法是：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，常采用加校法和擴大

6、基礎(chǔ)法進行處理。　　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)生在施工及運營階段。由于建設(shè)時鋼材十分緊張，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，其裂縫將進一步地擴張。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，拱肋受力不均勻，造成各拱肋變形存在較大差異，改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，原因主要有3個方面：一是拱肋截面過小

7、，鋼筋含量過少，拱肋的承載能力和抗開裂能力不高；二是拱肋受力的不均勻性，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，容易出現(xiàn)接頭鋼板銹蝕、混凝土破碎等現(xiàn)象。　　3.3拱肋與拱波結(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)向縫出現(xiàn)在拱頂附近正彎矩較大的區(qū)段，主拱圈截面下部出現(xiàn)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