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1、上承式拱橋病害和加固探析 摘要：本文主要論述和分析了上承式拱橋病害及加固方法。關鍵詞：上承式拱橋；病害；加固Abstract:Thispapermainlydiscussesandanalyzesthedeckarchbridgediseasesandreinforcementmethod.Keywords:deckarchbridge;disease;reinforcement中圖分類號:TU755.7文獻標識碼:A文章編號:我國的橋梁建設在經歷多年的快速發(fā)展后取得了巨大的成就，隨著基礎設施建設的不斷完善，在未
2、來10～20年內，新建橋梁工程將逐漸減少，橋梁的養(yǎng)護、維修、加固及改造工程將逐漸成為主流。將有大量的橋梁或多或少地出現(xiàn)不同的病害。拱橋是橋梁改造加固中數(shù)量最多的一種橋型。本文將以鋼筋混凝土板拱、肋拱及箱形等上承式拱橋為例，以理論結合實際方法探討其病害及加固方法。一、鋼筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱橋常見病害8上承式拱橋，其組成主要有主拱圈及拱上建筑，拱上建筑包括腹孔（拱式腹孔或梁板式腹孔）、腹孔墩（立柱或橫墻）、橋面板、填料、側墻、橋面系等，視何種腹孔而定?？鐝娇尚】纱?，小的10幾米，大的如箱形肋拱可達420米，構造形
3、式繁多，花樣多變，但很多病害現(xiàn)象大致相同。主拱圈的拱頂下緣及側面橫向裂縫及拱腳上緣及側面的橫向裂縫下圖1，這主要是這兩個截面的抗彎強度不足，其具體原因較多，如尺寸偏小，配筋不足，拱軸線不合理、墩臺不均勻沉降或向路堤方向滑動或轉動、超重車影響、整體性差、施工質量差等引起[1]。如果裂縫的上、下緣位置與上述相反，常為墩臺向橋孔方向滑動或轉動。圖1拱頂下緣及拱腳上緣開裂主拱圈（板拱圈）或腹拱圈出現(xiàn)縱向裂縫下圖2，常伴有墩、臺帽或帽梁縱向裂縫，如果裂縫大致居中，可能是墩、臺基礎的上、下游不均勻沉降引起，如果只是邊拱箱接縫處
4、開裂，一般是接縫的連接不好，整體性差，偏載作用下邊拱箱受力變形較大引起。圖2主拱圈或腹拱圈縱向開裂3.主拱圈局部出現(xiàn)混凝土碎裂，脫落等破壞現(xiàn)象這類病害一般出現(xiàn)在壓應力較大的地方，如邊角處、等截面拱圈的拱腳附近等，材料的抗壓強度不夠，引起劈裂或壓碎，或者是內部鋼筋生銹膨脹所致。4．拱上排架、梁、柱開裂8特別是短柱兩端開裂壓碎，靠墩、臺或實腹段的腹拱圈的拱腳、拱頂開裂經側墻到橋面，側墻與拱圈連接處脫離及側墻的其它裂縫，下圖3，主要原因為短柱及腹拱圈未設鉸，相應位置的側墻及橋面未設變形縫，在主拱圈變形或墩臺位移作用下拉裂
5、。圖3矮立柱腳及邊腹拱開裂此外，下列一些病害也較常見。主拱圈拱腳處的徑向裂縫，這主要是材料抗剪強度不足引起的；還有就是雙曲拱橋的拱波頂出現(xiàn)縱向裂縫或拱肋與拱波連接處環(huán)向開裂，多為各肋間橫向聯(lián)系弱，整體性差，橫截面的組合不合理，墩臺橫向不均勻沉降等所致。橋面縱向裂縫，常伴有橫向聯(lián)系豎向開裂，特別是跨中橫向聯(lián)系開裂嚴重，說明橋梁的橫向整體性差，荷載橫向分布不好；主拱圈采用分段預制拼裝時，接縫處也可能出現(xiàn)裂縫[2]；拱肋采用鋼管混凝土時，鋼管表面可能會出現(xiàn)收縮狀褶皺，或管內有空洞、離析，常為鋼管厚度不足，套箍作用部分散失
6、，以及鋼管格構布置不合理，管壁加勁肋不足等引起。二、上承式拱橋常見病害加固方法8（1）因主拱圈為偏心受壓構件，如果出現(xiàn)拱頂、拱腳橫向開裂或局部壓碎，最好采用從拱腹面或拱背面增大截面的方法加固，如鑿毛原混凝土表面、植筋和布筋后澆筑混凝土或噴射混凝土，特別是拱腳處裂縫，需要在墩臺帽中植入鋼筋，再增大拱腳段截面。其次可采用粘貼鋼板或纖維復合材料，但應注意拱腹粘貼材料過長，受彎后產生徑向撕裂作用的問題。在中、小跨徑拱橋中還可考慮體外預應力加固，但應考慮對其它部位的影響[3]。還可采用減輕拱上建筑自重，如更換填料、或挖除填料
7、及側墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔來減輕主拱圈負擔，但主拱軸線形有所變化，應注意驗算。如果是墩臺位移引起的病害，且還在繼續(xù)發(fā)展，則應先加固墩臺，消除病因。（2）對主拱圈或腹拱圈出現(xiàn)的縱向裂縫，墩、臺帽縱向裂縫及墩、臺身豎向裂縫，如裂縫繼續(xù)發(fā)展，則須先加固基礎及其它下部結構，拱圈裂縫應視縫寬大小，采用灌漿封閉，增大截面，橫向粘貼鋼板或纖維復合材料?；蛟鲈O多道鋼箍，并盡量做成封閉箍，或通過鋼拉桿，施加橫向預應力等方法加固。（3）對雙曲拱橋拱波頂或拱肋與拱波連接處的縱向裂縫，應加強或增設橫向聯(lián)系，增大拱肋或拱板截面或者增
8、加拱肋數(shù)量，減輕拱上建筑自重，如更換腹拱和實腹段的填料，改橫墻式腹孔墩為立柱式腹孔墩，改拱式腹孔為梁板式腹孔等。如果是墩、臺橫向不均勻沉降引起的開裂，則應先加固地基；8（4）對拱上矮立柱上下端裂縫，最好改成縮頸鉸，讓它能適當轉動，見下圖4，對于靠近墩臺及實腹段的腹拱圈拱腳或拱頂裂縫，如果裂縫較寬至斷裂或兩側有明顯高差，則要考慮折除重建為三鉸或兩鉸腹孔，否則可
