拱桥加固实例范文

拱桥加固实例范文（精选10篇）

拱桥加固实例 第1篇

1 出现病害的原因分析

钱庄河桥存在上述病害,根据现场调查和管理部门的说明,病害原因主要为:1)老桥设计荷载标准低,经过多年的车辆运营,桥梁的自然老化;2)新加宽桥梁后,打破原有桥梁桥面荷载作用规律,使得桥梁靠中心侧受到车辆荷载作用的机会总是大于另一侧;3)拱腔内排出的水没有及时引到桥下,而是沿拱肋顺流,加重拱肋钢筋锈蚀;4)超载车辆的行驶。

2 改造治理方案

双曲拱桥的改造加固方法主要有增大拱圈截面,改变截面形式、粘贴钢板和纤维复合材料,施加体外预应力,增强拱肋、拱波之间的联系,加强横向联系,减轻拱上建筑的重量等几种基本方法及其衍生。本桥主要通过加强拱圈来提高桥梁的整体性能。具体加固措施为:1)全面加强拱圈。外包混凝土加大拱肋及横系梁截面;在靠拱脚的第一腹拱范围内的拱背上现浇C30微膨胀混凝土。2)墩台基础稳固。经20余年的考验,质量基本完好。对于局部破损部分应进行修补,砌体的外露面应用水泥砂浆抹面和勾缝。3)立墙、腹拱和拱波裂缝修补。对上述构件的裂缝进行压水泥浆修补,特别细小裂缝(裂缝宽度小于0.15 mm)可不作处理。4)桥面混凝土路面在拱脚及拱中心对应处设置胀缝。

3 施工程序及注意事项

1)封闭加固桥梁桥面交通,采用布满脚手架方案施工。

2)先对拱肋破损、露筋部位进行处理。处理方法:应把以上构件中的缺损或空洞缺陷部分尽可能凿除,同时,还要对混凝土修补部位进行凿毛处理,并使老混凝土表面保持清洁、不沾尘土,在完成以上工作后,马上在钢筋和其周围的混凝土上涂抹一层环氧胶液,胶液应仔细地刷进混凝土内并均匀地刷到钢筋上。在这些胶液涂抹后尚未凝固时,即可立即浇筑新的混凝土。由于面积不大,因此可以采用喷射混凝土进行施工。

3)裂缝检查及处理。对上下部结构存在裂缝的部位,应对其采用灌浆处理,并在实施灌浆前应对修补部位裂缝再仔细检查一遍,以便确定修补数量、范围、钻孔孔眼位置及浆液数量等。灌浆施工要求如下:a.裂缝检查及处理:实施灌浆前对修补部位裂缝再仔细检查一遍,以便确定修补数量、范围、钻孔孔眼位置及浆液数量;b.钻孔和清孔:水泥砂浆浆液是通过砌体中已钻成的孔眼灌入的。钻孔时,除骑缝浅孔外,不得顺裂缝钻孔,钻孔轴线与裂缝面的交角应大于30°,孔深应穿过裂缝面0.1 m以上。钻孔平面及立面布置图见图1。孔眼开好后,须进行清孔,即用水由上向下冲洗各孔。孔眼冲洗干净之后,使用压缩空气吹干。孔眼的冲洗和吹风应由上向下一横排一横排的进行;c.止浆和堵漏处理:浆液灌入砌体或混凝土中时,可能通过大的裂缝和孔隙流到表面上来,因此,灌浆前应把这些裂缝和孔隙堵塞起来,进行止浆和堵漏处理。止浆和堵漏可用水泥砂浆或环氧砂浆涂抹,也可用棉絮填塞;d.压水或压风试验:通过压水或压风试验,主要是检查孔眼畅通情况及止浆效果;e.灌浆:灌浆采用的材料为C40的水泥砂浆;灌浆压力和浆体稠度:灌浆压力和浆体稠度施工单位可在正式灌浆前进行试验,以取得较佳值。以下提供的数值供参考,钢筋混凝土结构的水泥砂浆灌浆压力一般可取为4.05×105 Pa～6.08×105 Pa,砖石砌体的水泥灌浆,一般使用的压力可取为1×105 Pa～3.04×105 Pa;灌浆加压设备:可采用灌浆机或灌浆泵,也可采用风泵加压。

4)外包混凝土扩大拱肋截面补强加固施工:为确保安全,先施工第一、第三孔的③—④号拱肋,随之施工第二、第四孔的③—④号拱肋,然后施工第一、第三孔的②,⑤和⑥号拱肋,再对第二、第四孔的②,⑤和⑥号拱肋进行施工,接着施工第一、第三孔的①和⑦号拱肋,最后施工第二、第四孔的①和⑦号拱肋。拱肋标号以横向从左到右顺序排列。

拱肋外包混凝土的施工方法如下:a.按上述顺序将原拱肋的保护层混凝土凿除(注意:施工哪一片拱肋就凿除哪一片拱肋,不得超前凿除),露出原拱肋的箍筋,用细钢刷将锈蚀部分清除干净,然后将新设箍筋焊在原箍筋上(新钢筋位置和原拱肋箍筋位置一一对应),单面焊缝长度为10d,双面焊为5d(焊接时注意不得缺损原拱肋钢筋和避免烧伤原拱肋混凝土);拱肋新包混凝土内的主筋应锚固到拱座内,也须对拱座进行钻孔;b.架设好新增加的钢筋;c.在露出的老混凝土表面涂抹一层环氧胶液,胶液应仔细地刷到混凝土表面上;d.安装模板,为保证模板的使用性能和安装时不变形,模板必须有足够的强度、刚度和稳定性;e.混凝土浇筑前应将模板内杂物清除;f.通过侧模上预留的灌注口浇筑外包混凝土,混凝土应整体、连续浇筑,逐层振捣密实,混凝土浇筑时要随时检查模板、支撑是否松动变形,发现问题要及时采取补救措施;g.混凝土浇筑完成应适时养生,混凝土达到设计强度80%以上方能拆除模板,模板拆除时要小心拆卸,防止弄坏模板和碰坏结构。

按照上述施工程序逐个施工完所有拱肋,必须做到:只有上次施工的拱肋混凝土强度达到设计强度的80%以上后,方可凿除下一批混凝土的保护层。该过程同时安放和接长原拱腔排水管,注意接长排水管接缝处必须确保密封不漏水。

5)拱背加厚施工。拱背上的锚固钢筋和主筋,均通过钻孔用植筋胶锚固,应按下列程序施工:a.放样。按设计孔位放样,标明钻孔的位置。b.钻孔。钻头直径应比钢筋直径大5 mm以上。为保证钻孔位置和斜度正确,施工时,可用标有钻孔位置的模板支撑钻头。c.清孔。用水清洗孔眼,将孔眼中的碎渣清洗干净。d.插入钢筋。清孔之后,可用外径略小于钻孔直径的唧筒,注入植筋胶或其他粘结材料(应保证其锚固强度)将孔眼填满,随即插入钢筋(如为锚固端应插至孔底)。e.浇筑拱背混凝土,养护。f.桥面胀缝施工。

4 结语

采用上述方案加固后,加固部分各项指标均达到设计要求。经过多年的运营后,各部位均无异常现象,说明病害原因分析是正确的,所采用的加固措施也是合理得当的。

参考文献

[1]张树仁,王宗林.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社2,006.

轻型肋板石拱桥加固方法初探 第2篇

轻型肋板石拱桥加固方法初探

结合某拱桥的.加固改造工程,研究分析了该类桥的病害现象和病害原因,同时探讨了此类特殊拱桥的受力机理,提出了合理的加固改造措施,加固实践表明,该石拱桥加固效果很好,桥梁的承载能力得到了显著提高.

作 者：张建军 ZHANG Jian-jun 作者单位：中铁十二局集团第七工程有限公司,湖南,长沙,410004刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：200935(7)分类号：U448.22关键词：轻型肋板石拱桥 主拱圈 加固

钢架拱桥维修加固施工管理体会 第3篇

关键词：粘贴钢板法维修加固钢架拱桥的施工工艺；质量控制

S205线连接线（敖包-博乐）是一条直通博尔塔拉蒙古自治州首府的干线公路，博尔塔拉河（k9+194）处1- 25m钢架拱桥，位于新疆博尔塔拉蒙古自治州博乐市境内，该桥2001年建成通车，由于左侧非机动车道受重型车辆行驶通过，2009年8月发现了一处90×60cm空洞，管养单位及时采取措施确保车辆安全通行，并报告上级公路主管部门，委托新疆交通科学研究院进行安全性检测，鉴于桥梁已出现的一些病害和损坏情况，提出了加固改造方案，经主管部门批准，决定对此桥进行维修加固改造。

一、概述

1.工程情况

桥梁主体结构为1孔25m混凝土钢架桥，10片主肋，肋宽0.35m，矢跨比1/10，桥面系底面为预制安装微弯板，拱座在基岩或浆砌基础上，桥梁全长27.92 m。经调查原桥面微弯板均有不同程度的裂缝，破损处是两块微弯板接头位置，主要原因是非机动车道铺装层厚度不足形成，为提高桥面的承载能力和整体性，全部拆除现有桥面铺装和微弯板，现浇桥面系，对拱腿、拱肋、桥台等构件采取粘贴钢板加固措施进行局部加固处理。

2.主要技术指标

设计荷载标准：汽车-20级、挂车-120；桥面净宽：净29.6+2×0.3 m栏杆，桥宽30.2 m；引道等级：城市道路；设计洪水频率1/100。

3.主要材料

C50混凝土处理伸縮缝，C40混凝土处理桥面板，C30混凝土修补基础、护栏等，A级胶粘剂处理裂缝、粘贴钢板，普通钢筋采用HPB235，钢板采用符合国标GB/700要求的Q235型。

4.材料技术要求

加固所用混凝土不应掺入粉煤灰等混合料；水应无杂质、无腐蚀性，一般为生活用水；粘贴钢板所用的胶粘剂应满足设计要求的各项性能指标和耐久性要求，其性能指标应符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）的相关各项规定。

二、施工工艺及质量控制

1.施工工艺流程

桥台脱空处灌注混凝土→封闭拱肋、拱腿、斜撑及桥台处裂缝→拆除原桥面系→粘钢加固→桥面系施工。

施工准备及放样：准备好钢管、支架、吊架、灌胶设备、打磨设备、钻孔设备、配胶用具等，所有设备应符合规范及施工要求，并根据设计图要求结合现场测量定位，在需灌钢加固混凝土的表面放出钢板位置大样。

（1）桥台脱空处灌注混凝土，采用支模浇筑混凝土的方式处理桥台裸露脱空处，浇筑采用C30混凝土，其坍落度控制在7-9cm，配合比设计时必须添加减水剂，以降低混凝土的收缩，并按照施工设计图要求的方向浇筑混凝土。

（2）封闭拱肋、拱腿、斜撑及桥台处裂缝，采用中压灌胶法处理裂缝，对于裂缝宽度小于0.15mm的裂缝，采用封缝胶对其进行封闭处理，即压力灌胶法进行压力灌胶处理。

处理之前，a、首先对裂缝的数量进行核实，对裂缝口表面的松散杂物，用钢丝刷清除混凝土表面浮尘，沿缝长范围内用丙酮进行洗刷，查清表面，使工作面平顺，干燥，无油污。b、埋设灌胶嘴。c、封闭胶封闭裂缝。d、密封检查（气检）。e、裂缝灌胶，从裂缝下端逐渐向上依次灌胶，当观察孔内有胶溢出处时，堵住观察孔，再压5-10分钟，待封闭胶初凝后，拆除注胶嘴，如果发现封缝胶漏胶时，用快干封缝胶重新封闭。f、拆除底座，清理封闭胶，胶凝固化后，打掉灌胶嘴，用角磨机打磨裂缝表面，使混凝土回复结构原貌。检查裂缝表面灌胶饱满情况。

（3）拆除原桥面系，拆除护栏扶手及隔离墩，先拆除一侧1/3桥面系，注意不要破坏拱肋等承重构件。等粘钢加固完成后整体浇筑这一侧3个微弯板面板，再拆除剩余原桥面系。

（4）粘钢加固，拆除桥面系后对拱肋、拱腿及斜撑进行粘钢加固，施工时应严格按照设计和规范要求进行。

a、施工放样。b、混凝土凿毛。c、钻孔植埋螺栓，钻孔时应避开钢筋，如遇到钢筋允许该钻孔位置适当偏位，以利施工和避免结构损伤，偏移位置最好与设计位置距离不要大于3cm控制。钻孔应用尽量小的震动工具，以保证不损伤空心板，并严格按照设计要求的钢筋埋深和钻孔直径来控制钻孔的深度和大小。植埋螺杆前，先用压空气机吹除孔内灰尘，再用刷子刷干净孔壁，以保证孔道清洁，植埋螺杆时，将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，将螺杆插到底，胶要注满整个孔洞，孔口溢出的胶要清除，在胶液干固之前，避免挠动螺杆。d、钢板打磨除锈。e、粘贴钢板，灌注结构胶要严格按照说明书配比来调配，A、B组分的重量比为4：1，由于胶体固化时间短，一般小于30分钟，因此，每次调配的量要以半个小时内灌注完毕来控制，否则，造成浪费，灌注方法是要从工作面较低的一端开始，当邻近灌注有胶液流出应移至出胶的灌注管继续灌注，一般气压以0.2-0.4Mpa的压力，边注边敲击钢板，目的是排出气泡，以确保灌注胶饱满，待最后一个排气管排完空气后，在保持压力的情况下可以封堵，以防胶管脱空。f、固化检验。

（5）桥面系施工。a、架立模板，铺设桥面钢筋网。b、现浇微弯形状桥面板，桥梁两侧均有管线，采用临时支架方式移位保护，摘取和移位应注意安全，施工完成后移至桥梁两侧设计的管线架内，桥下中线处主肋横向联系内亦有施工时预埋的管线钢管通道，施工时不需移位，但拆除桥面系等施工作业时应注意对管线的保护。最后再施工安装泄水管、护栏、扶手、护栏基座、人行道和桥头过渡段。

2.质量控制

从业单位进场后，在业主派出的项目管理人员的监督下，由施工单位和监理单位共同对所有进场材料（水泥、减水剂、砂石料、各种规格型号的钢筋、钢板、胶粘剂）桥梁加固所用的主要材料应具有国家相关部门认定的产品性能检测报告和产品合格证，并按进场数量和规定的频率取样委托有试验资质的试验单位进行检测，所有用于本工程的材料，在使用之前，都必须送检，并经检验合格才能用于工程施工。凡是经检验不合格的材料不得用于工程施工。在施工过程中，监理工程师对每道工序都要全程监督，每一道分项工程完工后，都要经过检测合格才能进行下道工序的施工。要求施工单位严格按施工技术规范规定及设计要求的施工顺序进行施工，同时，采取确保质量和安全有效的措施保证施工按《施工合同》要求的工期正常进行，确保工程质量达到要求的等级标准。施工期间应注意对周围环境的保护，拆除旧桥面系时不得向河里倾倒任何杂物和防止材料掉入河中。由于该桥周围是居民区，应考虑降底噪音，不得影响居民的正常生活。

三、缺陷处理

在钢板粘贴灌注处理完成后第二天应及时进行检查，一般用尖嘴铁锤（有条件时可用超声波检测法、红外线检测法）直接敲击，以声音判断饱满度，如果发出沉闷的声音即证明可能不饱满，存在气泡，如发出清脆均匀的声音，表明灌注胶饱满。在检查中发现不饱满的地方做好标记，并进行补灌处理，补灌方法，用小钻机钻小孔，钻孔应为二个或二个以上，以便有一个孔作为排气孔用，用针筒灌注胶，边灌边注意观察排气孔是否有胶排出，如有证明已经灌注饱满。

四、质量检测情况

工程完工后，根据检测单位跟踪检测的结果：

1.结构挠度变化，跨中实测值沉降挠度为3mm-6mm，均小于理论挠度值10mm。

2.根据传感器的埋设和长期监控数据分析，所有钢玄测得的变形趋势一致，没有发生那个传感器数据突变，表明目前埋深传感器部位的桥面板混凝土无论沿桥梁横向还是纵向，均未发生较大的集中裂缝。但在桥下目测，可观察到一些分散的横向细小裂缝。

3.检测结论：该桥施工质量较好，重点关注的混凝土裂缝未出现类似原桥的较大集中裂缝，挠度变形小于理论分析值，本次桥梁加固改造达到设计预期目的。

五、结语

通过对本项目施工的管理，笔者认为，工程质量的控制其实就是细节工序的控制，尤其是关键部位的质量控制，象这种旧钢架拱桥维修加固的施工方法是一项技术含量较高的慢工细活，操作人员应由有较强的责任心和熟练的操作技术，才能适应这项工作。该桥维修加固竣工投入使用至今未见异常，取得了良好的加固效果。

参考文献：

综合加固法加固双曲拱桥的实践 第4篇

乐平市韩渡大桥建成于1973年,位于原国道206线乐平—鹰潭段,是一座跨越乐安河的重要公路桥梁。大桥全长436.36 m,桥面净宽7 m+2×0.75 m,设计荷载为汽车—13级,拖车—60。韩渡大桥是一座9孔净跨径为42 m的空腹式等截面双曲拱桥。主拱圈由四肋三波组成,净矢跨比为1/4,拱轴系数m=1.756,其中主拱圈高度为90 cm,拱肋宽度为25 cm。拱上建筑为排架式空腹结构。每跨主拱圈对称设置有12个腹孔,各桥墩处也设置有1个腹孔。大桥下部构造为扩大基础配重力式桥墩及空腹式L形桥台。

1 桥梁使用现状

大桥运营多年,时常有重车或超重车通过,对大桥造成极大的损害。经过现场检查,发现大桥主要存在以下病害:1)桥面混凝土纵、横向严重开裂,其纵向裂缝位置与腹孔墩盖梁跨中和支点位置(空腹段)及拱肋、拱波、拱顶位置(实腹段)对应;横向裂缝位置与腹孔微弯板拱顶位置对应。2)每跨腹孔微弯板拱顶位置均有一条横桥向的贯穿裂缝。腹拱墩立柱与底梁相接处开裂或破碎、立柱根部环向开裂、部分系梁与立柱连接处混凝土脱落露筋,5 结语腹孔墩盖梁在支点负弯矩区和跨中正弯矩区均有裂缝存在。3)主拱圈跨中截面附近拱波纵向开裂严重。拱肋局部(第一跨上游侧第一片拱肋1/4跨处)有混凝土脱落、钢筋外露且锈蚀的现象。4)乐平岸桥台台后跨线孔拱圈存在纵桥向裂缝;乐平岸桥台下游侧八字墙及鹰潭岸桥台上游侧八字墙均存在水平开裂现象。

2 病害产生的原因

1)桥面空腹段纵向裂缝产生原因主要是因为腹孔墩盖梁在跨中正弯矩区及支点负弯矩开裂造成的;实腹段纵向开裂则是由于全桥横向整体性较差的缘故;横桥向裂缝是由于腹孔微弯板拱顶开裂所致。2)从整个腹孔墩的病害形式和产生部位来看,主要系由于立柱截面较小,导致腹孔墩刚度较小、墩身抗压和抗弯能力均较差,加上现行重载交通的作用而引起的。且腹孔墩盖梁截面尺寸较小、配筋较少,承受不了支点和跨中产生的正、负弯矩,从而产生裂缝。3)跨中拱波出现的纵桥向的裂缝系拱肋间的横向联系不足及桥梁刚度较低所引起的。

3 加固前结构计算与分析

众所周知,理想的拱桥主拱圈为轴心抗压构件,但实际的受力往往不能做到完全的轴心抗压,必然产生偏心受压,因此拱桥的受力形式为拱顶下缘受拉,拱脚部位为上缘受拉。根据韩渡大桥结构形式、实际状况及受力特点,着重对主要控制断面(拱脚、四分跨、跨中)部位进行验算,荷载组合方式按1.2×(恒载+二期恒载)+1.4×公路Ⅱ级+1.4×人群取值。验算结果详见表1。

4 加固方案比选与确定

4.1 各加固方案的优缺点

1)增大截面和配筋加固法,能起到增大抗力截面的作用,但是该法会增加较大的自重。2)粘贴钢板加固法,不需要破坏原结构的外形,起到补强的作用,但是该法的不足之处是粘结剂的质量及耐久性不能得到很好的控制。3)粘贴碳纤维布加固法,其优点在于,碳纤维布质轻,与原结构粘贴更为牢固,耐久性能良好,且强度提高快,对原结构不会造成损伤。4)增强横向联系加固法,该法的特点是施工简便易行,通过增设横隔板(系梁)的方法加强桥梁的横向联系能力,达到更好的整体受力效果,其缺点在于对提高桥梁的承载能力贡献不大。因此,一般不单独采用,而是配合其他加固方法一并使用。

4.2 桥梁加固方法选择原则

韩渡大桥结构形式为空腹式双曲拱桥,这种桥型极其轻便,但同时它的整体刚度也很小。鉴于韩渡大桥的使用现状,必须对大桥进行加固处理。考虑到原结构使用多年,且拱肋数量少、宽度小,拱波横向跨度大,不宜采用过大增加桥梁自重及对原结构有损伤的加固方法。而用于加固的方法应具有以下特点:

1)加强桥梁的整体性;

2)增大桥梁结构的刚度;

3)不宜过大的增大桥梁的自重。故本桥主要采用增大截面加固法、增强横向联系加固法和拱顶底缘粘贴碳纤维布加固法的综合加固法进行结构补强加固。

5 确定加固方案后(综合法)结构计算分析

加固后的结构验算结果见表2(计算时拱背外包混凝土和原结构的混凝土采用联合截面、碳纤维布换算成钢筋截面进行验算)。

计算结果表明,加固后的韩渡大桥其控制截面承载能力得到显著的提高,其中采用综合法加固后的跨中部位,内力增加不到15%,而其截面抗力最大增大近1倍。粘贴碳纤维布加固法的质轻、强度高的特点得到充分体现。

6 加固设计要点

6.1 主拱圈维修加固

1)在拱肋下缘以跨中为对称的两侧各7.5 m(总长15 m)范围内粘贴两层碳纤维布(见图1)。

2)增设横隔板以提高大桥的横向刚度。

3)在距拱脚的第一个腹孔范围内的拱背上现浇一层钢筋混凝土。

4)对拱肋或拱波的混凝土脱落、露筋锈蚀部位进行除锈和修复。

6.2 桥墩、台立柱及腹孔墩维修加固

1)拆除全桥原桥面系、腹孔微弯板及腹孔墩盖梁。2)对腹孔墩立柱及横系梁外包钢筋混凝土、加立高柱并重做盖梁。3)凿除桥台立柱盖梁、加高立柱并重做盖梁。4)凿除并重做实腹段人行道挑梁。

6.3 桥面系加固

1)拆除原腹孔微弯板并重浇连续桥面板,再在连续桥面板上浇筑桥面铺装。在连续桥面板与腹孔盖梁间设置2 mm厚的橡胶垫片。

2)重做人行道系。

6.4 台后跨线孔加固

1)拆除原跨线孔拱圈,并重做现浇简支板、浇筑桥面铺装,简支板与桥台间设置油毛毡;

2)凿除并重浇部分跨线孔桥台;

3)修复两岸桥台八字墙裂缝。

6.5 两岸引道改建

本次加固设计桥面高程较原桥面高出6 cm,本设计考虑在两岸桥头引道各6 m范围内采用沥青路面接顺。

6.6 水下桥墩基础处理

对被水流冲刷严重或已淘空的水下基础开挖四周岩层至50 cm深度处,再对开挖面至基础顶面以上50 cm范围内现浇C25干硬性混凝土。

7 结语

通过对韩渡大桥采取综合法加固处理,让我们进一步认识到每一种加固方法都是对一种或几种病害有较好的加固效果,只有采用综合加固法,针对一座桥梁不同的病害分别采用不同的方法进行加固,才能使桥梁的病害得到有效的处理,加固效果更加理想。

摘要：以乐平市韩渡大桥为例,介绍了该桥存在的主要病害,并对其产生的原因进行了分析,阐述了各加固方案的优缺点及桥梁加固方法的选择原则,结合对加固前后结构的计算分析,总结了双曲拱桥加固设计要点,从而使桥梁病害得到有效处理。

关键词：双曲拱桥,病害,加固方案,设计要点

参考文献

[1]贾成龙.碳纤维技术在双曲拱桥加固工程中的应用[J].道路与桥梁,2004(4):57-58.

[2]谌润水.公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社,2002.

[3]邓玮玮,蔡敏.拱挢的维修与加固方法[J].山西建筑,2008,34(2):301-302.

采用套拱法加固砖拱桥 第5篇

采用套拱法加固砖拱桥

对原砖拱桥内表面进行清理后,钻孔、植入锚杆钢筋.然后编制、绑扎钢筋网,支设模板.采用地泵(或混凝土泵车)进行进行混凝土浇筑,用附着式振动器进行振捣.

作 者：李学华 王宝同  作者单位：山东泰和公路工程有限公司,256410 刊 名：城市建设与商业网点 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2009 “”(16) 分类号：U4 关键词：砖拱桥   套拱   加固  

双曲拱桥加固设计 第6篇

关键词：双曲拱桥,加固原则,加固方案

1 概述

合肥市作为安徽省的省会,全国著名的风景园林城市,在二十世纪六七十年代修建了多座双曲拱桥,阜阳路桥是其中的一座,本文仅以合肥市阜阳路桥的加固设计为例,简要阐述双曲拱桥加固的原则和方法。

2 桥梁现状

阜阳路桥位于荣事达大道上,主跨采用净跨50 m的双曲拱桥,矢跨比为1/8;边跨采用净跨17.6 m的肋板拱,矢跨比为1/8,桥梁设计荷载为汽—15、挂车—80级。

随着近年来合肥市向现代化大城市步伐的迈进,阜阳路桥的交通量日益增加。目前,该桥部分桥面破损,拱肋、立柱、纵梁等主要受力构件均有不同程度的损坏。

根据检测报告,具体病害如下:

1)混凝土实际强度达到原设计要求。2)主拱肋、立柱混凝土碳化深度接近钢筋表面。3)部分构件因钢筋锈蚀而削弱了截面。4)边孔立柱存在严重的结构裂缝,两端发生错动。

通过病害检查和承载力鉴定,该桥目前的技术状况为二类,应尽早进行维修加固。

3 破坏原因分析

拱桥最主要的受力构件是主拱圈,主拱圈受力由三个因素决定:1)荷载作用产生的内力;2)主拱圈截面积和几何抗弯弹性模量;3)材料自身的强度。

双曲拱桥的拱圈是由拱肋、拱波、拱板组成的组合截面,截面整体性差,再加上当时的施工能力以及其他原因,容易产生裂缝。随着运营年限的增加,超载车辆行驶等因素作用必然导致结构破损、承载力下降。

双曲拱桥破坏的原因主要有:1)设计经验不足;2)原设计荷载等级较低,现行荷载远超原设计荷载;3)施工质量缺陷;4)养护不利。

阜阳路桥的结构受损是上述几种因素综合作用的结果,应从内因和外因两个角度对结构进行补强分析。

1)从外因角度,通过改变结构力学性能提高结构承载力。通过一定的加固措施增加结构主要受力构件的截面尺寸,增大截面抗弯惯性矩,减小主拱圈等主受力构件承受的拉力,使其在主拱圈材料性能承受范围内,从而达到加固的目的。2)从内因角度,通过改变结构体系、减轻拱上建筑重量来提高主拱圈的承载力。a.改变结构体系,减轻主拱圈的内力。采用梁拱结合共同受力的方式减轻拱圈承受的恒载重量,提高承载力;b.减轻拱上建筑重量,减小主拱圈内力;c.采用减轻桥面系自重和减轻拱上建筑自重。

4 加固原则

1)加固改造技术应成熟可靠,加固后桥梁耐久性应满足使用要求。2)应尽可能节省造价,方便施工。3)加固过程中尽量不中断交通。4)减少后期养护工作量。5)尽量减少对原结构的损伤。

5 加固设计

对阜阳路桥的加固计算主要采用以下两种工况:

工况一:当前条件下桥梁的受力分析,设计荷载汽车—15级,挂车—80级,双向四车道;

工况二:加固后,新荷载等级下桥梁的受力分析,设计荷载城市—A级,双向六车道。

5.1 空间有限元分析

空间分析采用Midas6.3.2空间有限元程序。全桥结构离散图见图1,全桥共690个节点,1 234个单元。

根据空间有限元计算出两种工况下的拱肋荷载横向分布系数如表1,表2所示。

5.2 平面杆系分析

1)拱肋计算。边跨按照弯梁体系考虑,拱肋截面为工字形,肋高70 cm,拱轴线为圆弧线;主跨拱肋为无铰双曲拱,拱肋截面为倒T形,肋高60 cm,拱轴线形为悬链线。

2)主要计算结论。计算结果表明当荷载等级提高到城市—A级后,结构不能满足使用阶段的要求。a.拱肋截面不能满足承载力要求。b.短柱抗力不足,截面强度达不到要求。c.拱波不能满足抗裂性要求。d.桥台实际基底应力小于基础允许承载力。

6 加固方案

为确保桥梁加固后满足现有交通量的要求,加固后的阜阳路桥荷载等级提高为城市—A级。依据结构计算结果,提出以下加固方案:1)主拱圈。采用加大截面尺寸的方法进行补强,在拱肋上下缘及拱波部分,外包钢筋网并现浇C40混凝土,拱肋顶、底板现浇混凝土厚度为10 cm,对超过最大宽度限值的裂缝进行闭缝处理。2)拱波及横向联系。对于中跨,在空腹段波顶部现浇10 cm C30混凝土,拱波下横隔板改造为实体式板,从而提高拱肋间的横向联系。对于边跨,通过增大拱肋间横梁的尺寸,从而提高拱肋间的横向整体性。3)拱上立柱。拱上立柱加固主要是对立柱进行补强,由于现有的立柱尺寸较小,为避免在加固过程中对立柱造成较大的扰动,采用粘贴碳纤维布的方式加固。

7 加固后的结构分析

7.1 空间有限元分析

加固后的结构空间有限元模型与加固前相同,仅将截面尺寸按加固后的尺寸重新设定。加固后拱肋最大抗力和最小抗力分别见图2,图3。

7.2 加固后的主要计算结论

加固后拱圈正截面抗压、抗剪强度满足要求,裂缝得到控制,满足城市—A级荷载的要求。

8 结语

随着时代的发展,交通构成形式的变化,早期修建的双曲拱桥大多出现了不同程度的损坏,迫切需要广大桥梁工程技术人员集思广益,从理论上和实际施工工艺中进行深入研究和探讨,制定合理的加固方案,使双曲拱桥这一具有民族特色的创造性发明能够焕发新的活力。

参考文献

[1]蒙云,卢波.桥梁加固与改造[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]JTJ 024-85,公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[3]公路桥涵设计手册——拱桥[M].北京:人民交通出版社,2005.

双曲拱桥加固方案研究 第7篇

1 工程概况

老梅溪大桥位于浙江安吉梅溪镇,桥梁立面布置图见图1。

老梅溪大桥桥梁全长107.6 m,采用一孔70 m的刚架拱,矢高7 m,矢跨比1/10。桥面全宽9.5 m,桥梁断面为:1.25 m(人行道)+7.0 m(行车道)+1.25 m。大桥承重体系横向由5条主拱肋组成,拱肋宽0.3 m,拱脚处拱肋截面高度为0.8 m,四分点处拱肋截面高度为0.6 m,跨中处拱肋截面高度为0.5 m,设计荷载[3]:汽—10级。桥梁跨中断面图见图2。

各拱肋横向由横系梁连接,横系梁间距4.6 m,高0.65 m,宽0.2 m。拱肋上覆盖微弯板,微弯板厚0.1 m。空腹段拱上建筑为简支体系,每侧5跨,跨径4.7 m,实腹段长23 m。老桥桥面采用混凝土铺装。下部结构为桩基础重力式U形桥台,桥台上架设台帽。

2 桥梁病害检查

2.1 拱肋拱顶出现裂缝

拱肋拱顶至L/4截面均未发现裂缝,但实腹段拱肋出现较多裂缝,最大裂缝宽度0.50 mm,已经影响到主结构[2]的使用安全。

2.2 微弯板结构裂缝

微弯板普遍存在开裂现象。特别是在拱脚即1号～3号立柱(南侧为1′号～3′号立柱)之间的微弯板均出现多条横向裂缝,其中最靠近拱脚的裂缝已发展为横贯。

4块微弯板全部出现贯通裂缝,且裂缝宽度较大。一般裂缝宽度在0.1 mm～0.4 mm,但在西侧桥头1号、2号拱片间,微弯板最大缝宽为0.84 mm。

2.3 其他部件缺损状况

主桥南侧桥台翼墙有裂缝,1号台南桥台侧面有浆砌缝开裂情况,主桥桥墩承台有局部破损,其不影响结构受力。桥面板受桥面渗水非常严重。除水侵蚀外,北侧4号～5号立柱之间、南侧3′号～5′号立柱之间桥面板还存在较多的露筋和钢筋锈胀现象,桥面板未出现明显受力裂缝。北侧2号立柱局部破损,梁端钢垫板锈蚀。老梅溪大桥桥面采用混凝土铺装,铺装状况整体较差。桥面出现一条纵向贯通裂缝、多条横向贯通裂缝。全桥栏杆使用年限较长,存在部分栏杆破损现象。

2.4 检查结论

根据《安吉县老梅溪大桥桥梁检测报告》(2007年11月),目前桥梁主拱肋出现了较多裂缝,尤其微弯板状况较为严重。根据JTG H11-2004公路桥涵养护技术规范的“桥梁部件缺损状况评分表”,评定出全桥结构技术状况评分为61.4分,为四类桥梁,但根据“重要部件最差的缺损状况评定”方法,“上部主要承重构件”技术状况为最不利值,为五类桥梁,综合评定老梅溪大桥桥梁技术状况为四类桥梁,应进行大修和改造。

3 桥梁主拱圈病因分析及加固方案

根据桥梁检查的结果和钢筋混凝土结构有限元分析计算[4],找出病害的原因,并针对双曲拱桥病因,选择合理的、有效的加固方案,达到原设计荷载要求(见图3)。

全桥多片拱肋拱顶存在较多裂缝,拱肋1/4处无明显缺陷,最大裂缝宽度0.50 mm,已经影响到结构的使用安全。在偏载作用下,单独拱片受力过大,跨中出现结构性裂缝。

拱肋加固主要针对原桥拱肋承载能力不足、拱肋开裂严重等病害,裂缝灌注后采用喷射混凝土加固拱肋、拱肋粘贴钢板[5]、拱肋外包混凝土三种方案对主桥拱肋进行加固的施工方法,提高拱片承载能力(见图4～图6)。

4 桥梁主拱圈加固方案比选

对以上三种加固方案,从加固效果、经济性、施工难易程度三个方面进行比较(见表1)。

经过比较,最终推荐拱肋外包混凝土加固方案。

5 其他附属结构维修措施

1)对微弯板裂缝进行封闭,对露筋或破损部分进行修补。

2)凿除原桥桥面铺装。

3)更换悬臂人行道板。老梅溪大桥人行道板风化剥蚀现象严重,大量板底钢筋裸露,锈蚀,予更换。

4)更换栏杆及人行道:人行道和栏杆均出现了较多破损,且其重量较大,更换为轻型护栏。

5)更换桥梁整个桥面系:本次大修将铺装层全部刨除,采用C40防水混凝土铺装,并使铺装层参与结构受力,提高桥梁承载能力和刚度。

6)封闭裂缝、修复混凝土局部缺陷:桥梁检查中发现较多裂缝(包括桥台裂缝)和混凝土局部缺陷,应对这些裂缝和缺陷进行封闭和修复。

7)桥梁未设伸缩缝,导致在桥台处漏水较为严重,在加固设计中建议布设伸缩缝,可采用板式橡胶伸缩缝。同时,处理附近路面,确保行车平顺。

8)本桥原设计不设支座,采用钢板作为行车道板支座,目前钢板锈蚀严重,采用浇筑水泥砂浆作为支座垫层。

9)对于缺陷与孔洞、蜂窝、麻面等,将表面疏松混凝土凿除,采用环氧砂浆修补。对裸露、锈蚀的钢筋清除锈迹,凿除松动的保护层,用环氧砂浆修补。

6 结论与建议

本文结合了安吉老梅溪大桥的实际工程情况,通过现场检查和桥梁结构软件计算,对双曲拱桥的病害进行分析,找出了桥梁的主要病因,在此基础之上,认真进行方案比选,采用经济、有效、可行的加固方案——拱肋外包混凝土加固方案进行维修,确保桥梁加固后,结构极限承载力和动力性能有很大的提高和改善。

摘要：结合具体工程项目,总结了在役双曲拱桥的几种常见病害,并根据结构病害原因和结构分析,重点讨论了加固方案,指出在桥梁维修加固的过程中应认真进行方案比选,力求在投资最小的情况下创造出最好的维修加固效果。

关键词：双曲拱桥,加固方案,方案比选

参考文献

[1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1997:23-34.

[2]叶见曙.结构设计原理[M].北京:人民交通出版社,1996:21-72.

[3]JTJ D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[4]杜国华,毛昌时,司徒妙龄,等.桥梁结构分析[M].上海:同济大学出版社,1994:1-12.

[5]侯发亮,许志坚,孙富行,等.粘钢加固技术在提高既有桥梁承载力上的应用[J].桥梁建设,2000(4):17-22.

改变结构加固双曲拱桥 第8篇

双曲拱桥是我国独创的一种结构形式, 曾经在上世纪60～80年代在全国范围内普遍推广。由于该结构具有外形美观、受力合理、造价低廉、施工方便等优点, 曾经得到了一致的肯定。但是, 由于当时的设计荷载标准较低、使用时间较长、近年来交通量巨增等因素, 结构出现了不同程度的病害, 存在着严重的安全隐患。本文采用锚喷混凝土由拱型结构变箱型结构的加固方法, 收到了良好的加固效果。目前, 加固设计、加固施工、荷载试验工作已全部完成。

1 桥梁基本情况

吐力土桥位于辽宁省彰武县彰哈线上, 全长63.4m。该桥桥面宽为净7.0-2×1m栏杆, 上部构造为2孔20米双曲拱, 矢跨比为1/5, 拱轴系数2.814, 横向6肋5波;下部构造为重力式实体桥墩和重力式U形桥台。桥墩台基础为薄壁沉井基础。该桥腹拱圈开裂破坏严重, 已经严重影响了行车安全。拱波有被水浊的痕迹并且主拱圈有明显的下沉。拱上侧墙有较长的横向贯通裂缝, 侧墙圬工砌体砌缝开裂部位较多。所以加固迫在眉睫。并将桥梁的设计荷载标准由汽-10、拖-50, 提高至汽-20、挂-100, 以适应日益增长的交通量。

2 加固方案

主拱圈是双曲拱桥的主要受力构件, 直接决定了桥梁的承载能力。主拱圈加固采用锚喷混凝土施工工艺, 在原拱肋马蹄处增加14cm厚 (和拱肋马蹄原设计高度同) 混凝土底板, 在原桥拱肋马蹄处, 沿桥宽和桥长做整体混凝土底板, 把原拱型结构改变为箱型结构;改建后的主拱圈截面如图1所示。

3内力分析

加固后的内力计算

加固后计算跨径有所减少, 加固后主拱圈的受力状况得到改善, 各截面弯矩最大值均得到明显消减, 偏心距普遍减小, 且均在设计规范值之内。正截面强度满足要求。加固后的拱圈截面应力验算如表1所示。

加固前、后的换算截面重心至全截面顶边距离分别为0.276m和0.368m, 所以, 新增底板使拱圈截面重心下移, 由因为截面的面积增大, 使得截面承受负弯矩能力增大。底板内的纵向钢筋也能提高截面的正弯矩能力。所以截面应力在重荷载的作用下应然没有超过规定值, 而且富裕较多。

4 静载和动载试验

现场荷载试验分为两部分:静载试验和动载试验。静载试验的主要目的是评估测试拱的静力承载能力及变形特征;动载试验的主要目的是掌握拱的相关动力参数。最终评价该桥的加固效果。

4.1静力荷载试验

根据桥梁在实际受力下的最不利情况, 采用双车加载, 40t级荷载为6个工况。具体荷载及工况如下:

工况1:第2孔加载, 纵向按拱脚截面最不利位置布载, 横向为偏载;

工况2:第2孔加载, 纵向按1/4跨截面弯矩和挠度最不利位置布载, 横向为偏载;

工况3:第2孔加载, 纵向按跨中截面弯矩和挠度最不利位置布载, 横向为偏载;其他工况略写。

仅以工况3为例, 说明挠度理论值和实测值的比较。试验荷载作用下, 在拱顶处的工况挠度理论值和实测值的比较, 见表2。试验孔在各级荷载作用下挠度横向分布见图2。

荷载试验测得各工况下对应挠度实测值的相对残余变形、对于应变实测值的相对残余变形基本在规范规定的20%以内, 说明结构弹性工作状态较好;在试验荷载的作用下, 桥拱肋挠度与应变随荷载的变化在大多数情况下接近线性变化, 残余变形也较小, 桥梁结构基本处于弹性工作阶段。

4.2动力荷载试验

动载试验分为脉动试验和强迫振动试验, 动力荷载试验结果分析:

(1) 自振频率及振型

(1) 一阶振型图 (图3)

试验荷载下, 吐力土桥频谱图如图4所示。经数据分析, 得到上部结构一阶频率实测值为2.930HZ, 小于计算值6.107HZ, 以及一阶频率的校验系数小于1, 说明该桥的整体刚度大于理论刚度, 满足设计要求。桥梁具有良好的动力性能。

(2) 强迫振动

强迫振动时程曲线 (图5) 。

强迫振动试验为跑车试验工况。车辆按不同车速, 分不同情况通过试验孔, 对桥梁进行动态激振。工况:无障碍行车, 一辆350kN试验车以40km/h匀速通过第二孔, 完成跑车试验;为了测试结构动态特性, 在测试截面跨中布置加速度拾振器, 测试桥梁的动力响应特性 (动挠度和动应变) 。测试时记录时间要足够长, 一般以波形衰减完为止。

从动载试验结果看, 结构冲击系数实测值小于计算值。并且冲击系数符合《公路桥涵设计通用规范》的规定值, 说明桥梁对行车的冲击反应在安全的范围内。

综合以上静动载试验结果, 吐力土桥在相当于汽车-20级荷载作用下, 桥梁弹性性能较好, 强度、刚度均满足相关规范要求, 结构整体工作性能好。加固后的桥梁施工质量良好, 同时达到了提载加固的设计要求, 加固效果较好, 值得后续的双曲拱桥加固。

5 结语

采用锚喷混凝土增设底板来增大主拱圈横截面积的方法, 可以提高主拱圈的轴向力和弯矩抗力, 同时增强了全桥的横向刚性和纵向稳定性。

由于原始资料不尽详细, 所以对旧有双曲拱桥利用实测数据进行理论计算结合静动荷载试验的方法来评估桥梁的承载能力, 表明此方法加固双曲拱桥是可行的, 具有推广价值。

参考文献

[1]陈开利, 王邦楣.林亚超.桥梁工程鉴定与加固手册[M].北京:人民交通出版社, 2005

[2]张劲泉, 王文涛.桥梁检测与加固手册[M].北京:人民交通出版社, 2007

轻型肋板石拱桥加固方法初探 第9篇

湖南地区在二十世纪七八十年代建造了很多轻型肋板拱桥, 是以平铰拱理论作为计算依据的。平铰拱理论是介于无铰拱和两铰拱之间的理论。当拱趾开裂时, 拱趾不是像无铰拱趾只承担着弯矩的作用, 也不像两铰拱趾只承受着轴力的作用, 而是既有弯矩又有轴力的作用, 所以我们提出用平铰拱理论来分析此时的拱桥, 并且用迭代的方法对平铰拱拱趾处进行迭代计算。

1 轻型肋板拱桥常见病害

轻型肋板拱桥常见病害有:

1) 拱圈出现大面积的严重风化剥落、灰缝脱空, 原因是砌体和砂浆的材质差, 或者受到腐蚀性强的水和气体的侵蚀;

2) 主拱圈拱顶下缘出现1条～2条横向贯通的裂缝, 如果裂缝两侧有明显高差, 说明墩台有不均匀下沉;若无明显高差, 但拱顶有少量下沉, 则可能墩台向桥孔处滑动或转动, 且由于拱圈承载力已不足引起;若拱顶上拱且下缘出现横向压碎裂纹, 则可能墩台向桥孔内滑动或者转动;

3) 拱圈的个别拱石出现裂缝, 灰缝脱落, 压碎或外凸;

4) 拱圈分层砌筑时, 沿砌缝出现环向裂缝, 这主要与施工时的砌筑工序、支架变形、砌缝处理及砂浆强度有关;

5) 砌体表层沿砌缝无规则的开裂, 主要是砂浆强度低或砂浆不饱满;

6) 拱上侧墙外倾或伴有斜向沿竖向砌缝呈锯齿状的裂缝, 特别是实腹式拱桥的侧墙, 主要是拱上填料在车辆作用下产生较大土侧压力所致;

7) 拱上侧墙沿拱圈的拱背开裂或脱离, 主要是墩台下沉, 温度变化或者车辆作用时主拱圈与拱上建筑变形不协调, 或砌缝未处理好引起。

2 常见加固方法

2.1 化学灌浆修补加固法

采用化学灌浆修补裂缝, 一方面是靠粘结剂的粘结力将结构内部组织重新结合为整体, 恢复应有的强度;另一方面阻断空气和水分进入, 避免腐蚀结构材料。

2.2 增大截面法

当主拱圈承重构件的断面不足, 或施工质量不佳, 或墩台地基沉降, 或桥梁长期超载运营等原因引起开裂, 一般可采用增加主拱截面的方法加固。

加筑新拱圈前, 需对新加拱圈厚度进行估算。其厚度一般根据原有拱圈的厚度、使用情况、桥梁荷载等级等进行综合考虑, 即把所需厚度减去原有拱圈厚度, 再加上安全厚度 (由原桥使用情况决定) , 最后就得出新加拱圈的厚度。

2.3 改变结构体系加固法

通过改变桥梁结构体系达到减少桥梁主拱圈的内力, 是拱桥加固改造中一种行之有效的方法。当拱桥的上部结构恒载重量过大, 或基础的承载力不足, 迫使拱脚产生水平位移或转动, 主拱圈产生变形、拱轴线发生变化时, 在条件许可的情况下, 可以调整拱上建筑的布置, 改变原拱桥结构体系, 以改善主拱圈的受力状况, 达到加固改造、提高原桥承载力的目的。

2.4 锚喷混凝土加固法

喷锚混凝土加固法就是借助高速喷射机械, 将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上, 凝结硬化而形成钢筋混凝土, 从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋, 加强结构的整体性, 使其能承受更大的外荷载作用。

3 工程实例

某桥石砌板肋拱, 矢跨比1/8 (见图1) 。下部构造桥墩为实体式桥墩, 基础为扩大基础, 持力层位于卵石层上, 桥台为重力式桥台。该桥存在以下病害:主拱圈、腹拱圈局部开裂, 砂浆不饱满, 有少量空洞, 桥面板和人行道破损。该桥主要采用了以下加固施工方案。

3.1 裂缝处理

采用化学灌浆修补裂缝, 在对构件进行裂缝处理前, 先通过现场观测对腹拱裂缝进行分类:

1) 静止裂缝, 指形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。

2) 活动裂缝, 指其宽度不能保持稳定, 易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝。

在本工程设计中, 采用SHO-BOND——“壁可法”, 主要用于修补状态不稳定的活动裂缝, 在施工中应选择对裂缝追随性非常优异的灌缝材料, 材料固化后抗拉强度大于3 MPa。

3.2 主拱圈、腹拱圈加固

对主拱圈及腹拱计划进行加固, 主拱圈在底部采用C30自密实混凝土, 厚12 cm, 腹拱圈底部采用M30高性能砂浆, 厚6 cm。采用ANSYS10软件的生死单元技术, 按照施工顺序模拟受力分析 (仅建一跨计算, 单元模型见图2) 。工况说明见表1。加固后各控制截面的最大挠度及应力值见表2。

4 结语

危桥和承载力不足的拱桥, 其引起的原因是多方面的, 而且桥梁加固涉及的因素很多, 加固维修的方法也是根据实际情况来决定的。对该桥的加固施工实践表明, 该石拱桥加固效果很好, 桥梁的承载能力显著提高, 也大大节省了建造新桥的开支, 缩短了工期。

摘要：结合某拱桥的加固改造工程, 研究分析了该类桥的病害现象和病害原因, 同时探讨了此类特殊拱桥的受力机理, 提出了合理的加固改造措施, 加固实践表明, 该石拱桥加固效果很好, 桥梁的承载能力得到了显著提高。

关键词：轻型肋板石拱桥,主拱圈,加固

参考文献

[1]廖碧海.板拱桥改造加固新技术研究[D].武汉:华中科技大学, 2001.

[2]杨文渊, 徐犇.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 2003.

浅谈石拱桥加固方法 第10篇

1.1 工程概况

国道205线2502k+100的叶坑桥宽12米, 跨径8米, 矢跨比为1/3。建于1995年先行工程, 由于当时施工的种种原因, 桥梁建成后随着通行能力和汽车载重的增加拱圈出现纵横向开裂, 桥台裂缝。该桥矢跨比较大对桥台承载力要求较高, 桥台出现裂缝, 说明基础承载力不足。该桥轿高12米, 不影响泄洪, 采用在拱腹下和桥台前墙增加一层40cm厚钢筋砼, 并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈及桥台结合共同受力, 阻止原拱圈及桥台变形。在起拱线两端之间设计5根60cm (高) *40cm (宽) 的纵向支撑梁, 桥底使用片石混凝土反拱加固, 使在原拱圈内加筑一层环形的钢筋混凝土结构。

1.2 施工过程

在主拱圈两肋下缘增加钢筋砼主拱圈加固方法, 其施工步骤为:桥台压浆加固-搭建平台-植筋-清理修补-布筋-装模-浇注-养生七个环节。

(1) 搭建施工平台。 (2) 锚杆。在桥台和主拱圈肋下定好锚杆的位置, 用直径为30mm的电钻钻孔 (20mm的锚杆) , 钻孔与拱圈表面垂直, 桥台的锚杆应向下呈45度角, 锚杆间距为60cm, 呈梅花形布置。拱圈锚杆长度为60cm、桥台锚杆为200cm, 用高压气将钻孔内的灰尘吹掉, 从孔底逐步向孔口填塞入锚固剂直至塞满为止, 将钢筋旋转插入孔底。 (3) 主拱圈清理, 修补。清理破损混凝土:待植入筋锚固力达到要求后, 用高压水枪反复喷射混凝土破坏部位和裸露生锈的钢筋。实践证明, 高速水流不仅可以清除破损混凝土, 除出钢筋表面的铁锈, 还能在被清除锈的钢筋表面形成一层极薄的氧化铁保护膜。且在工作中没有振动噪音和灰尘, 在清除工作完成后, 还能使混凝土表面干净湿润, 给下道工序拱圈修补提供了有利条件。主拱圈修补:第一步:用聚合物修补砂浆按水泥:中沙:ZV胶:水=1:2.5:3~0.4:0.2的比例调配砂浆。第二步:用拌制好的聚合物修补砂浆用抹刀压入槽中, 压实并抹平。第三步:采用洒水和塑料薄膜相结合的养生办法对修补的地方进行养护。 (4) 布筋。首先等植入钢筋锚杆达到设计强度时, 将底层钢筋焊接在锚杆上, 底层钢筋网布置完成后再布置面层钢筋网, 最后按照钢筋布置图将所有钢筋帮扎好。 (5) 安装模板。先安装好桥台前墙的模板, 剩下模板先搭建好模板骨架, 待混凝土浇筑到一定位置时, 再铺设木板, 因为全部模板搭建完的话, 混凝土无法浇筑, 所以模板要与混凝土浇筑同时进行。 (6) 浇筑混凝土。先两侧同时对称浇筑桥台前墙, 在两侧同时对称的向拱顶浇注, 浇筑混凝土应连续不间断的完成整个混凝土浇筑。在拱顶时, 可以先装好里面边模, 外面边摸张开一点便于灌注混凝土, 待混凝土初凝后, 凿除多余部分至拱圈平面, 用聚合物修补砂浆压实抹平。值得注意的是, 由于钢筋布置较密, 粗集料不能过细, 浇筑时不能确保无缝隙, 加之新混凝土在凝固时会收缩, 必然会引起新旧混凝土脱结, 出现裂缝, 因此, 在拌制混凝土时有必要添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。 (7) 拆模、修饰、养生。常温下一星期后就可拆模, 拆模后露在拱圈外的铁丝用氧焊吹掉, 与拱圈面成凹形, 再用聚合物修补砂浆压实抹平即可。继续养生至混凝土养护期, 整个拱圈加固工作就完成了。

1.3 施工工艺的评价

(1) 工艺简单:施工仅需搅拌机以及混凝土震动机械外无需其他机械。 (2) 造价低:本文中的施工平台在制作工程中只需要人工20多个工日, 木材8m3。并且木材的回收再利用率高, 大大降低了工程造价。 (3) 工期短:整个施工工艺可以采用流水作业, 从搭建平台到植筋、清理修补, 布筋, 装模和浇筑, 只需要三个星期就可完成。 (4) 不影响桥面通车。

2 兴东二桥等改造加固

2.1 工程概况

省道205县的兴东二桥、红岭桥、县道高永线的乌石桥, 上述桥梁都是跨径5米的小桥, 桥高较矮, 桥下净空较矮, 拱圈裂纵横裂缝数条, 但桥台无病害完好无损。桥下拱圈套拱无法施工且影响泄洪能力。对此类桥梁采取拆除拱上侧墙和填土 (填土挖除厚度为板梁的设计厚度, 使新浇筑的板梁刚好和桥梁两头的路面标高相对应) , 加高桥台, 在裸拱上 (或拱土填土上) 浇筑钢筋混凝土板 (梁) , 从而形成拱上有板 (梁) 。

2.2 施工过程

(1) 设立施工标志, 封闭半边交通, 半边施工, 车辆限速5Km通行。 (2) 施工放样:确定原桥台位置, 放出要开挖基坑大样。 (3) 拆除桥台上方 (会影响桥台加高) 的侧墙, 开挖基坑, 挖至原桥台表面, 同时挖除墙上路面结构或填土, 挖除厚度为设计板的厚度。要注意的是开挖是应桥梁两端同时开挖, 以保持原桥梁受力平衡。 (4) 加高桥台:在原桥台的基础上用水冲干净后, 安装模板, 用混凝土材料加高桥台至设计标高。新桥台底层采用直径20的钢筋补强, 待混凝土终凝时间后开始养生, 第二天后始用砂砾回填台前台后, 用水夯实。 (5) 清理桥面上松散泥土碎石, 用5#砂浆抹平槽底作为板梁的底模, 边摸的按照应注意平顺度。 (6) 安装钢筋:钢筋应具有出厂合格证明书和试验报告单, 对桥梁所用的钢筋应采取抽取试样做力学试验。钢筋焊接的接头型式、焊接方法、适用范围应符合现行《钢筋焊接及验收规程》。 (7) 浇筑混凝土板:拌制混凝土所使用的各种材料及拌合物的质量应按《公路工程水泥混凝土试验规程》经过检验合格。按设计的混凝土配合比来拌制混凝土。浇筑前检查模板, 钢筋是否符合设计要求。应按一定顺序浇筑。采用机械振捣, 插入式振动器时, 移动间距不得超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模保持50~100mm的距离;每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒;用平板振动器时要覆盖已振实部分100mm左右。对每一振动部位, 必须振动到该部位混凝土密实为止。密实标志是混凝土停止下沉, 混凝土的浇筑应连续不间断的进行。 (8) 桥面养生:当混凝土表面已有相当的硬度, 用手指轻压不出现痕迹时, 即开始养生, 一般使用是草袋或草垫, 或者20~30mm厚的湿沙覆盖于表面, 每天均匀洒水数次, 使表面经常保持潮湿状态, 待养护期结束后开始交通。

2.3 施工工艺的评价

优点: (1) 工艺简单:施工只需要搅拌机和混凝土振动机械外无需其他机械。 (2) 造价低:与新建桥梁相比可可节省桥梁下部结构的工程, 无需大量的支架模板, 大大降低了工程造价。 (3) 工期短:整个施工期大大节省了桥梁下部结构的施工工期。

缺点:山区公路路基较小施工时要半边施工, 维持通车较为困难。

加强公路老桥的管理并进行维修和加固, 使其处于正常的工作状态, 充分发挥老桥的作用, 是交通管理部门的一项重要任务。应重视加固工程的原始材料的收集和整理工作, 为今后的老桥的维修加固工程提供经验;充分调动基层单位的积极性, 正确处理责、权、利之间的关系。公路老桥的维修加固同样属于桥梁建设工程, 老桥的加固往往比新建还难, 因为老桥的维修加固, 没有现成的规范, 更没有可供使用的标准图集, 桥梁的病害又错综复杂, 病害原因难以确定。

摘要：在我县管养共有96座桥梁, 其石拱桥有54座占总数的59%, 石拱桥在总桥梁总数中占有很大的比例。由于六七十年代的桥梁施工条件以及地形, 我县的老桥大部分都是平坦拱。矢跨比在1/5到1/8之间, 拱圈受力能力较差。现有的旧桥在交通量不断增大, 要求通车条件不断提高的情况下, 病害开始逐渐大量暴露, 如何用更小的投资取得更大的社会效益和经济效益是一项值得探讨的课题。旧桥的综合改造, 往往是几种方法同时使用, 不仅可以提高旧桥的承载能力, 而且可以充分利用旧桥, 节约大量建设经费, 旧石拱桥加固方法中采用两种与大家共同学习讨论。

关键词：石拱桥,加固,研究分析

参考文献

[1]石拱桥加固改造技术[S].