拱橋的維修與加固法_第1頁
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1、PAGE 1PAGE 185第九章 拱橋的維修與加固法磚、石拱橋維修加固法一、磚、石拱橋的維修磚、石拱橋橋的維修修工作主主要是修修理拱圈圈和拱上上結構砌砌體的個個別損傷傷部分,如如裂縫、局局部變形形等,以以恢復損損傷結構構的整體體作用。修理磚、石石拱橋個個別損傷傷常用的的方法有有下列幾幾種: 11修理理防水層層; 22保護護面層不不受風化化; 33壓漿漿法修補補裂縫; 44局部部或全部部改建。除第4點拱拱橋改建建在紀四四節(jié)敘述述外,其其他三種種方法的的使用場場合和操操作要求求說明如如下: (一)修理防防水層為防止?jié)B漏漏,磚、石石拱橋均均應做防防水層。如如發(fā)現(xiàn)沒沒有防水水層或防防水層損損壞失效效

2、時,應應挖開拱拱上填料料重做或或在橋面面上加鋪鋪黑色路路面,防防止橋面面水滲漏漏。 (二)保護面面層不使使風化磚、石拱橋橋要注意意灰縫的的保養(yǎng),如如有脫落落應及時時修補,如如磚、石石有風化化剝落,可可噴刷一一層13cmm的10.0號以以上的水水泥砂漿漿,噴漿漿應分223層噴注注,每隔隔一至二二日噴一一層。必必要時,可可加布一一層鋼絲絲網(wǎng),以以增加噴噴涂層的的強度。 (三)壓漿法法修補磚磚石拱橋橋磚、石拱橋橋由于下下述原因因,容易易產生較較深裂縫縫。 11由于于拱圈變變形而產產生的拱拱上構造造的外加加應力可能使使空腹式式小拱發(fā)發(fā)生裂縫縫; 22由于于墩臺移移動、拱拱圈受力力不對稱稱或基礎礎沉陷的

3、的影響,在在拱項下下部或拱拱腳上部部可能發(fā)發(fā)生裂縫縫,有時時裂縫會會通裂至至拱壁; 33如拱拱橋由多多層平行行拱圈石石砌成,在在施工中中圈與圈圈未注意意交錯搭搭接,則則會在拱拱圈下部部腹石上上發(fā)生縱縱向裂縫縫。磚、石拱橋橋一經(jīng)開開裂,往往往容易易發(fā)展,危危及橋梁梁的使用用與安全全,這時時可用壓壓注水泥泥砂漿或或其他化化學漿液液的方法法進行修修補。二、磚、石石拱橋的的加固磚、石拱橋橋的加固固一般通通過拱圈圈的加固固來實現(xiàn)現(xiàn)。拱圈圈可以用用增加厚厚度和橫橫向聯(lián)系系、或設設置代替替承力的的補充結結構的方方法來加加固。 (一)原拱圈圈下增設設拱圈加加固法在橋下凈空空容許、或或根據(jù)水水文資料料,橋下下泄

4、水面面積容許許縮小時時,可在在原有拱拱圈下部部增設拱拱圈,緊緊貼原拱拱圈下面面,噴射射鋼絲網(wǎng)網(wǎng)水泥拱拱圈或澆澆筑鋼筋筋混凝土土新拱圈圈。1拱圈加加固厚度度的擬定定。加筑新拱圈圈以前,要要對需要要新加拱拱圈厚度度進行估估算擬定定。其厚度一般般根據(jù)原原有拱圈圈的厚度度及使用用情況加加上橋梁梁荷載等等級所需需厚度進進行綜合合考慮后后決定。即即把所需需厚度減減去原拱拱圈厚度度,再加加上安全全厚度最最后就得得出新加加拱圈的的厚度。拱拱橋由荷荷載等級級確定的的拱圈厚厚度,除可參考有有關設計計資料外外,根據(jù)據(jù)多年大大量修建建的實踐踐經(jīng)驗,可分三種情情況分別別由下列列經(jīng)驗公公式估算算得到。1)中、小小路徑的的

5、石拱橋橋,拱圈圈厚度可可按下式式估算:式中:L00拱圈圈凈跨徑徑(cm);d拱圈圈厚度(cm)m系數(shù),一一般為44.56,取用用m值時隨隨矢跨比比的減小小而增大大;k荷載載系數(shù),對對于汽車車10級,k1.00;汽車車:15級,k1.11;汽車20級,k1.2。2)大跨徑徑的石拱拱橋,拱拱圈厚度度可由下下式估算算 等截面面:式中:L00拱圈圈凈跨徑徑(cm);d拱圈圈厚度(cm)m1系數(shù)數(shù),一般般為0.01660.0020,跨跨徑越大大,所用用系數(shù)愈愈大;k荷載載系數(shù),對對于汽車車10級,k1.00;汽車車:15級,k1.11;汽車20級,k1.2。式中:ddd、dj拱圈圈的拱頂頂、拱腳腳厚度(

6、m); L0拱圈凈凈跨徑(m); m2系數(shù)數(shù),一股股為0.130.117,跨跨徑越大大,所用用系數(shù)越越大,k荷載載系數(shù),同同前;c與拱拱厚系數(shù)數(shù)m有關的的系數(shù)(n值可交交有關手手冊求得得)。n0.66時,c1.331.4;n0.55時,c1.441.55;n0.44時,c1.55。 (3)混混凝土預預制塊砌砌筑的實實體板拱拱,拱圈圈厚度可可參考上上述估算算公式算算出,然然后適當當減小11015。對對于預制制混凝土土空心箱箱拱圈的的厚度可可按下式式估算: 22鋼絲絲網(wǎng)水泥泥拱圈內內壁噴固固法。當當磚、石石拱橋的的拱圈內內壁出現(xiàn)現(xiàn)表層剝剝落、松松散、老老化等情情況且不不適應目目前交通通要求時時,可

7、采采用鋼絲絲網(wǎng)水泥泥拱圈內內壁噴射射加固的的方法進進行維修修加固。進行維修加加固時,先先去除剝剝落、松松散的表表層,并并用水沖沖洗,當當其處于于潮濕狀狀態(tài)且無無水球時時,在拱拱圈內設設鋼絲網(wǎng)網(wǎng)格(距老混混凝土表表層約11.52.55cm),利用用水泥噴噴槍噴射射高強度度砂漿,厚厚度約445cmm,但必必須分雙雙層先后后噴漿。以以形成加加厚的拱拱內壁和和提高負負荷能力力。3鋼筋混混凝土拱拱圈內壁壁澆筑法法。 具具體做法法與上述述噴固法法相似,在在采取表表面處理理措施后后,再在在原拱圈圈下綁扎扎鋼筋網(wǎng)網(wǎng),并在在正確位位置上固固定后,用用泵送混混凝土澆澆筑一層層鋼筋混混凝土新新拱圈,應應特別注注意新

8、舊舊拱圈的的密切結結合,加加強濕治治養(yǎng)生,冬冬季應做做好防凍凍保溫工工作。(二)原供供上增設設鋼筋混混凝土拱拱圈加固固法 從拱拱圈上面面加一層層新拱圈圈,即挖挖開原拱拱頂填土土層直到到拱背,洗洗凈修補補好,鑿鑿毛,加加筑新拱拱圈。此此法是拱拱橋中采采用的加加固方法法,它不不僅加固固了拱圈圈,而且且將原有有開裂的的拱連在在一起,也也利于橋橋梁排水水。加固固時,加加筑部分分新拱圈圈厚度可可采用上上面所述述方法擬擬定。原原拱圈如如有損壞壞,應先先用噴注注高標號號水泥砂砂漿等方方法修理理后再砌砌新拱圈圈。在考考慮加厚厚拱圈時時,應同同時考慮慮墩臺受受力是否否安全可可靠等因因素。當當多孔石石拱橋需需全部

9、加加新拱圈圈時,拆拆除拱上上填料時時,須特特別注意意保持兩兩邊對稱稱、同時時進行,以以確保連連拱作用用的均勻勻受力。例如某橋為為3孔片石石拱橋,因因洪水沖沖空側邊邊孔橋墩墩基礎,而而使墩臺臺下沉引引起拱圈圈的嚴重重開裂,最最大縫寬寬達23cmm,同時時,由此此引起其其他二孔孔的損壞壞。出于于該橋在在近期不不可能投投資改建建,采取取加固措措施維持持通車。 加加固步驟驟及方法法是:1先加固固被沖空空的墩樁樁基礎。用用墩內加加樁或外外加樁的的辦法,加加固基礎礎。 22在損損壞嚴重重的邊孔孔處挖去去填料減減載,并并沿車道道中線挖挖去一道道寬度33m的槽槽,暴露露出拱圈圈,澆注注一道寬寬2.5m,厚厚3

10、0ccm的鋼鋼筋混凝凝土拱板板,以作作臨時加加固。其其作用是是先箍住住已開裂裂較嚴重重的拱圈圈,使之之不致在在加固過過程中產產生破壞壞。 33對稱稱開挖拱拱上填料料,并對對全橋產產生裂縫縫部位進進行壓漿漿處理,以以修補裂裂縫。 44在全全橋范圍圍內澆筑筑一層新新的鋼筋筋混凝土土拱圈,完完成拱上上建筑的的加固工工作。 (三)降低拱拱腳水平平推力,采采取鋼桿桿件拉結結法 為為防止拱拱腳位移移,提高高拱的承承載能力力,也可可在拱圈圈跟部鑿鑿開混凝凝土,外外露鋼筋筋后焊接接接拉桿桿鉚座(或在清清理混凝凝土表層層后以環(huán)環(huán)氧砂漿漿粘結鉚鉚座),裝置置拉桿螺螺栓(帶有花花籃螺絲絲伸縮裝裝置的拉拉桿)鉚固拱拱

11、腳,如如圖83所示。采用鋼拉桿桿的加固固措施,使使橋下凈凈空大幅幅度降低低,相會會影響通通航,故故僅用于于一般不不通航河河道上的的橋梁。 (四)用雙銀銀錠腰鐵鐵鉗入、卡卡牢相鄰鄰拱石的的加強拉拉結法對石砌拱橋橋采用鎖鎖牢整體體拱圈的的辦法,可可使相鄰鄰拱石得得到加強強,該法法在我國國古代橋橋梁建造造中最早早使用,始始于隋代代建造的的河北趙趙州橋。銀銀錠腰鐵鐵,如圖圖84所示。(五)石拱拱橋拱圈圈加固的的鋼板箍箍(或鋼拉拉桿)與螺栓栓錨固法法石拱橋橋亦可在在拱圈的的跨中和和14處加設設三道(或多道道,視具具體情況況而定)鋼板箍箍(鋼板厚厚度可用用68m m)或或鋼拉桿桿,用螺螺栓在拱拱底及拱拱側

12、鉆孔孔錨固,并并注意將將錨固點點設在拱拱圈厚度度的13處,如如圖85所示。其其錨固孔孔用膨脹脹水泥砂砂漿填塞塞牢靠。如某座凈跨跨8m的片片石拱橋橋,由于于橋高114m,拱拱背填土土高3mm,因此此,在填填土與車車輛荷載載共同構構成的強強大的側側向壓力力作用下下,拱圈圈沿橋軸軸線被拉拉裂,分分成兩半半,分別別向外移移動。同同時,裂裂縫在逐逐步發(fā)展展,不但但縱貫全全拱圈,而而且向橋橋臺延伸伸,一直直伸展到到基礎頂頂面附近。為此,經(jīng)反反復研究究,決定定采用上上述鋼拉拉桿與螺螺栓錨固固法進行行加固。拉拉桿兩端端帶螺絲絲,沿橋橋跨均勻勻布置;設置99道拉箍箍,每道道有一根根上桿和和一根下下桿,并并用一根

13、根垂直放放置的110槽槽鋼作為為螺帽的的襯墊兼兼做兩桿桿的連接接件。下下桿布置置于拱腹腹下面,用用30mmm鋼筋筋制成;上桿布布置于拱拱上側墻墻頂面以以下500cm,用用18mmm鋼筋筋制成。 施施工安排排在夜間間車輛不不多時進進行,在在橋面上上突擊挖挖槽后安安裝上桿桿,挖好好一槽,安安上一根根上桿,安安好后立立即回填填,做到到基本上上不影響響交通。上上桿安好好后,掛掛上槽鋼鋼,再安安裝下桿桿。一切切就緒后后,用扳扳手在拉拉桿兩端端緩緩收收緊螺帽帽,向拱拱圈和側側墻施加加一個強強大的、向向內的壓壓力,直直至長柄柄扳手不不能扳動動為止,拉拉桿加固固完畢后后,再用用高標號號混凝土土和水泥泥砂漿澆澆

14、灌修補補裂縫,使使拱圈和和橋臺恢恢復整體體。雙曲拱橋的的維修加加固法一、雙曲拱拱橋的常常見病害害雙曲拱橋是是江蘇省省無錫縣縣于19964年年首創(chuàng)的的一種新新型橋梁梁形式。由由于這種種橋梁結結構具有有結構新新穎、輕輕巧、省省料、便便于施工工等優(yōu)點點,因此此,雙曲曲拱橋一一經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)就很快快在全國國范圍內內得到了了推廣應應用。據(jù)據(jù)不完全全統(tǒng)計全全國已修修建雙曲曲拱橋40000余座,總總長約35萬余延延米,占占全國公公路橋梁梁總延米米數(shù)的四四分之一一左右。但但是,目目前有相相當一部部分雙曲曲拱橋,尤尤其是早早期修建建的雙曲曲拱橋,由由于結構構上不夠夠完善,設設計上未未能達到到規(guī)定要要求,以以及施工工質

15、量不不佳等原原因,特特別是當當時片面面地強調調大跨徑徑、省材材料等因因素,致致使很多多雙曲拱拱橋存在在不同程程度的病病害。在在長期運運營過程程中又缺缺少必要要的維修修整治,使使結構在在使用過過程中變變形開裂裂,承載載能力降降低,甚甚至成為為危橋。加加之,我我國交通通運輸事事業(yè)的迅迅猛發(fā)展展,交通通量大幅幅度增加加和車輛輛載重提提高等客客觀要求求的提高高,也使使得相當當一部分分雙曲拱拱橋的技技術狀況況已滿足足不了使使用要求求。因此此,對雙雙曲拱橋橋進行技技術改造造是當前前我國公公路橋梁梁建設中中急待解解決的問問題。近近年來,雙雙曲拱橋橋的維修修加固工工程實例例頗多,出出現(xiàn)了不不少行之之有效的的維

16、修加加固方法法。一、雙曲拱拱橋的常常見病害害雙曲拱橋發(fā)發(fā)生較為為嚴重的的病害大大致有如如下幾種種。 11、結構構主拱圈圈部分整整體性差差。早期期修建的的雙曲拱拱橋,在在結構處處理上和和施工過過程中對對拱肋與與拱波之之間的聯(lián)聯(lián)結重視視不夠,加加上橫向向聯(lián)結比比較薄弱弱,主拱拱圈抗扭扭剛度不不足,致致使拱肋肋拱波接接觸處容容易開裂裂甚至脫脫開,沿沿主拱因因出現(xiàn)環(huán)環(huán)形裂縫縫,因而而主拱圈圈組合斷斷面不能能整體受受力。2、主拱圈圈截面不不足。由由于設計計上過分分強調材材料,主主拱圈截截面設計計偏小,特特別是拱拱肋截面面尺寸偏偏小。在在計算上上通常采采用內力力疊加法法,按組組合截面面驗算,實實際上在在施

17、工過過程中拱拱肋要承承受拱波波、拱扳扳及其自自身的重重量,處處于應力力疊加狀狀態(tài),拱拱肋截面面往往由由于應力力過大而而過早開開裂。由由于主拱拱圈截面面不足,又又導致主主拱困剛剛度不足足,變形形較大,使使主拱因因出現(xiàn)場場陷現(xiàn)象象。3、拱上建建筑處理理不當。在在雙曲拱拱橋設計計中雖末末計及拱拱上建筑筑的共同同作用,但但它實際際上對構構成上部部結構的的整體作作用及行行車條件件和荷載載的均勻勻傳遞起起著一定定的影響響。有些些實腹式式雙曲拱拱橋的側側墻采用用磚砌形形式,由由于磚砌砌側培過過場砌筑筑質量又又較祖糙糙,長期期運營后后側墻發(fā)發(fā)生外凸凸甚至剝剝落,使使供上填填料松散散,影響響了主拱拱因的橫橫向共

18、同同均衡受受力,從從而導致致拱肋等等的開裂裂。4、修建在在軟土地地基上的的雙曲拱拱橋,可可能由于于對基礎礎的處理理不當,使使墩臺發(fā)發(fā)生不均均勻沉降降和水平平位移等等,導致致主拱圈圈過大的的變形與與開裂。二、雙曲拱拱橋的維維修加固固主拱圈是雙雙曲拱橋橋上部結結構的主主要承重重構件,加加強主拱拱圈的改改造技術術的基本本原理與與方法和和前章鋼鋼筋混凝凝土簡支支梁橋的的補強加加固技術術中所述述之增大大截面法法、粘貼貼加固技技術等基基本相同同,本節(jié)節(jié)僅針對對雙曲拱拱橋的特特點作一一簡單介介紹。 1、拱肋肋加固 雙雙曲拱橋橋主拱圈圈截面高高度不足足,或者者拱肋截截面尺寸寸過小,都都會使截截面的強強度不足足

19、,從而而導致拱拱肋的徑徑向開裂裂,對于于這種病病害一般般可以采采取在拱拱肋受拉拉邊表面面粘貼鋼鋼板或鋼鋼筋,也也可采用用外包混混凝土局局部加大大或全截截面加大大拱肋的的方法進進行補強強加固。如如果同時時在拱肋肋與拱波波接觸處處還伴有有環(huán)狀裂裂縫,為為了加強強主拱圈圈的整體體性,采采用全截截面外包包混徑土土加大拱拱肋的方方法,通通??梢砸匀〉幂^較好的加加固效果果。 (一)環(huán)氧砂砂漿粘貼貼鋼板加加固拱肋肋 作作為補強強用的鋼鋼板或鋼鋼筋,一一放均沒沒在拱肋肋底面,共共所需的的數(shù)量可可根據(jù)供供肋截面面單獨受受拉開裂裂強度進進行估算算確定。補補強范圍圍宜沿整整個正彎彎矩區(qū)段段并向外外延伸12m。 粘粘

20、貼鋼板板時,為為滿足拱拱肋底面面曲線的的需要,鋼鋼板的厚厚度宜薄薄,一般般為46mm,過厚厚時施工工比較困困難,沿粘貼貼面設置置一定數(shù)數(shù)量的夾夾緊螺栓栓,以保保證粘貼貼面的緊緊密和增增加粘貼貼面的抗抗剪能力力。粘貼貼基面的的處理及及粘貼工工藝與前前章所述述相同。為為便于鋼鋼板沿拱拱肋弧面面成型,除除采用較較薄鋼板板外,鋼鋼板的長長度也不不宜過長長,一般般采用小小段鋼板板分段粘粘貼(通常為2m左右一一段),鋼板板接頭處處再設置置搭接蓋蓋板。如某橋為一一座425.85mm,拱矢矢度15的無筋筋雙曲拱拱橋。該該橋建于于19666年,設設計時沒沒有考慮慮混凝土土收縮應應力影響響,在凝凝固初期期就在拱拱

21、頂左右右12m范圍圍內出現(xiàn)現(xiàn)了裂縫縫。通車車后裂縫縫不斷發(fā)發(fā)展,縫縫口由00.5mmm發(fā)展展到25mmm,全拱拱厚裂通通,側墻墻與拱圈圈脫離且且豎向開裂。后后在拱肋肋底采用用環(huán)氧樹樹脂水泥泥漿粘貼貼鋼板加加固。鋼鋼板厚44mm,寬寬2400mm,粘粘貼長度度在拱頂頂左右各各34m范圍圍內,共共長7.5m。加加固后通通過荷載載試驗及及多年營營運使用用,證明明效果良良好,至至今仍在在正常使使用。 (二)螺栓鋼鋼板結合合加固拱拱圈法此法與前述述利用鋼鋼板加固固拱肋的的基本目目的相同同,但不不是單純純依靠粘粘結,而而是除了了利用膠膠粘劑之之外,再再按一定定間隊鑿鑿孔并埋埋入螺栓栓,然后后就鋼板板預鉆孔

22、孔對預埋埋件位置置穿入并并以螺帽帽緊固。這這種做法法拱肋鑿鑿孔比較較費勁,埋埋設位置置不易準準確,因因此,鋼鋼板鉆孔孔要留有有富余,如如采用橢橢圓形孔孔或擴大大孔徑,方方可減少少對位時時的麻煩煩。 (三)粘貼鋼鋼筋加固固肋拱法法鑒于粘貼鋼鋼板加固固法存在在加工、成成型比較較困難,有有時粘附附不夠完完善等問問題,根根據(jù)實際際加固工工作的需需要,還還可采用用粘貼鋼鋼筋的加加固方法法。此法施工與與前述基基本相同同,但所所采用的的是鋼筋筋加固件件。從實實際情況況看,此此法與鋼鋼板粘貼貼法相比比,具有有與結構構物粘附附性能好好,加固固成型容容易,補補強效果果更為顯顯著的特特點。 若以鋼筋筋作為補補強材料

23、料,宜采采用小直直徑的鋼鋼筋,以以減小粘粘貼用壞壞氧樹脂脂膠層的的厚度,節(jié)節(jié)省材料料降低成成本。一一般鋼筋筋的直徑徑以不超超過8mm為宜,環(huán)環(huán)氧砂漿漿的厚度度以不使使鋼筋外外露為準準,一般般在1520mmm。海南省九曲曲江大橋橋即采用用粘貼鋼鋼筋進行行補強加加固。該該橋為單單孔50.40mm雙曲拱拱橋,橋橋面寬度度為凈7200.255m,采用6根拱肋肋,下部部結構為為鉆孔灌灌注樁基基礎,于于19669年建成成后不久久即發(fā)現(xiàn)現(xiàn)拱肋開開裂、拱拱軸變形形,裂縫縫主要集集中在兩兩個四分分點之間間,拱頂頂附近裂裂縫較密密,每米米長平均均有裂縫縫16條,大大部分位位于拱肋肋的兩側側并貫通通肋底,裂裂縫寬度

24、度多數(shù)為為0.3300.660mmm,個別別達1mm。此外外,在拱拱腳截面面的拱板板上及腹腹拱與肋肋波接合合處、側側墻等部部位也出出現(xiàn)裂縫縫;拱軸軸發(fā)生變變形,拱拱頂下沉沉35ccm,拱軸軸其余各各點也有有下沉,但但下沉均均勻?;』【€平順順,原拱拱矢度為為19,拱軸軸變形后后變?yōu)?9.6。臺身身未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)裂縫,但但兩橋臺臺拱背標標高相差差2.770cmm。經(jīng)分析,產產生上述述病害的的主要原原因是橋橋臺和樁樁基承載載力不夠夠,橋臺臺向兩岸岸轉動,導導致拱軸軸變形,拱拱頂出現(xiàn)現(xiàn)較大正正彎矩,拱拱腳出現(xiàn)現(xiàn)較大負負彎矩而而引起拱拱肋等開開裂。 119766年對該該橋進行行技術改改造,全全橋6根拱肋肋中,

25、對對其中的的15號拱肋肋采用環(huán)環(huán)氧砂漿漿粘貼鋼鋼筋補強強,6號拱肋肋采用環(huán)環(huán)氧粘貼貼玻璃纖纖維布加加固,同同時對全全橋裂縫縫用環(huán)氧氧砂漿進進行灌漿漿處理。粘粘貼鋼筋筋時,對對1及2號拱肋肋各粘貼貼8根6鋼筋、5號拱肋肋粘貼14根6鋼筋、3及4號拱肋肋各粘貼貼22根6鋼筋,這這些粘貼貼的鋼筋筋每間隔隔1m設1l根8的構造造鋼筋將將各鋼筋筋點焊成成排柵,其其寬度比比拱肋底底寬小23cm,所粘粘貼的鋼鋼筋排柵柵每段長長4m,除肋肋底布筋筋外,在在肋的兩兩側也各各粘貼2根6鋼筋,并并將構造造筋的兩兩逞向上上彎起粘粘貼在拱拱肋兩側側面。 該該橋經(jīng)此此補強加加固后,通通過6年使用用觀察,在在車輛荷荷載及交

26、交通量均均比加固固前增加加的情況況下,主主拱圈受受力良好好,拱肋肋裂縫大大為減少少,加固固前每根根拱肋平平均有裂裂縫8090條,加加固后減減少至1525條,且且拱軸線線無新的的變化,取取得了較較好的加加固效果果。 66號拱肋肋采用環(huán)環(huán)氧樹脂脂粘貼玻玻璃纖維維布進行行補強,意意在與粘粘貼鋼筋筋的效果果做些對對比,在在拱肋下下緣粘貼貼4層玻璃璃纖維布布,形成成厚約3mm的玻璃璃鋼補強強層,使使用后證證明,取取得了與與粘貼鋼鋼筋相近近的補強強效果。(四)增設設肋間底底板加固固法 增增設肋間間底板加加固法即即是以鋼鋼筋混凝凝土薄板板將拱肋肋倆倆相相連,使使雙曲拱拱變成封封閑箱拱拱。顯然,這一一方法能能

27、顯著增增大橋梁梁的橫向向聯(lián)系,使使橫向剛剛度大增增,同時時使拱肋肋承壓面面積增大大許多,也也能從根根本上解解決正截截面,面面積不足足和橫向向聯(lián)系不不足的問問題。由由于截面面作用已已具箱的的特征,即即抗扭剛剛度大增增,使得得拱肋與與拱波,拱拱板相對對變形顯顯著減小小。 由由于新增增底板使使拱圈截截面重心心下移一一個常量量,故拱拱橋軸線線不變,但但由于yy上增大大,使得得截面承承受負彎彎矩能力力大增;由于新新增底板板位于正正彎矩的的拉應力力區(qū),而而底板內內的縱向向鋼筋可可具正彎彎矩需要要進行布布置,故故該法也也能提高高截面承承受正彎彎矩的能能力。 (五)拱肋截截面擴大大加固法法 用用外包混混凝土加

28、加大拱肋肋截面進進行補強強加固,常常見的有有兩種情情況:拱拱肋與拱拱波結合合良好,只只是由于于供肋強強度不足足而出現(xiàn)現(xiàn)徑向裂裂縫,此此時可僅僅在拱肋肋下部加加大截面面,使拱拱肋下緣緣形成馬馬蹄形,如如圖62a)所示;另一種種情況是是不僅拱拱肋本身身出現(xiàn)徑徑向裂縫縫,而且且在拱肋肋與拱波波連接處處由于結結合不良良而出現(xiàn)現(xiàn)環(huán)向裂裂縫,此此時,外外邊混凝凝土的高高度常需需高出肋肋波接縫縫56cm,以增增強肋波波間的整整體性,如如圖62b)所示。對對于后一一種情況況,在澆澆筑外包包混凝土土之前要要特別注注意對裂裂縫進行行灌漿封封縫處理理。采用用外包混混凝土加加大拱肋肋截面進進行補強強隊外包包混凝土土中

29、應設設置增補補主筋與與箍筋,并并通過錨錨固筋與與原拱肋肋中的主主筋相焊焊接。 采采用外包包混凝土土補強加加固的施施工工藝藝一般為為; 11橋下下搭設腳腳手架。 22在拱拱肋表面面鑿毛清清洗,以以保證新新舊混凝凝土有良良好的結結合,在在錨固筋筋處將原原拱肋中中的主筋筋鑿露。 33安裝裝底模板板,綁扎扎鋼筋,焊焊好錨固固筋,再再安裝側側模。 44通過過側模上上預留的的灌注孔孔口澆筑筑外包混混凝土并并振搗密密實。 55混凝凝土養(yǎng)護護、拆模模。 湖北北省云夢夢橋為單單孔40m、矢跨跨比1/110的雙曲曲拱橋,橋橋面寬度度為凈7211.0mm,設計計荷載為為汽車13級、拖拖車60,橋臺臺置于粘粘土層地地

30、基上,橋橋臺基礎礎埋深2.7四,于19770年6月建成成。 建成后1個月即即發(fā)現(xiàn)拱拱波出現(xiàn)現(xiàn)大量裂裂縫,拱拱肋在拱拱頂至兩兩端13路徑處處也出現(xiàn)現(xiàn)裂縫。當當時在全全橋長范范圍內澆澆筑2條鋼筋筋混凝土土行車道道予以加加強,結結果不僅僅末改善善拱的受受力,反反而使活活載集中中,加上上增加了了拱上恒恒載,致致使拱圈圈裂縫進進一步擴擴展。 119822年采用用加大拱拱肋截面面的方法法進行加加固,拱拱肋截面面由原2020ccm加大至4545ccm,增設5根22主筋,橫橫系梁也也由原來來的8229cmm加大至2245ccm,同時時用灌注注水泥砂砂漿填補補拱波和和腹拱上上的裂縫縫,橋面面澆筑整整體化混混凝土

31、并并設置鋼鋼筋網(wǎng)。加固后進行行了荷載載試驗,以以汽車20級荷載載標準加加載,實實測跨中中撓度為為3.330mmm,拱圈圈末再出出現(xiàn)裂縫縫,橋臺臺最大水水位移0.227mmm,最大大傾角7”。通過過試驗表表明,經(jīng)經(jīng)補強加加固后承承載能力力提高,達達到汽車車20級、掛掛車100的要求求。2、加厚拱拱板 有有的雙曲曲拱橋拱拱肋截面面比較強強,但拱拱波顯得得薄弱,尤尤其是當當橫向聯(lián)聯(lián)結較弱弱時,往往往在拱拱波頂部部產生縱縱向裂縫縫。鑒于于拱波縱縱向裂縫縫通常都都集中在在拱頂與與L4點之間間,所以以可以在在此范圍圍內加厚厚拱板。加加固時先先將拱上上填料拆拆除、用用混凝土土將波谷谷填平,再再沿全橋橋寬澆筑

32、筑混凝土土拱板,內內設鋼筋筋網(wǎng),也也可沿拱拱背等厚厚度澆筑筑混凝土土拱板,加加厚拱板板的截面面形式如如圖s3所示。對對于拱腳腳至L4點區(qū)段段,如果果拱波裂裂縫不多多,則可可僅將波波谷填平平而不加加厚拱板板。為使使新舊混混凝土能能結為整整體,施施工時需需將原拱拱波波背背混凝土土表面鑿鑿毛沖洗洗后再澆澆新混凝凝土。3、加強橫橫向聯(lián)結結 由于雙雙曲拱橋橋是由拱拱肋、拱拱波等構構件拼裝裝而成的的,并且且是將其其作為整整體結構構進行計計算的,因因此,保保證雙曲曲拱橋的的整體性性,特別別是橫向向整體性性顯得十十分重要要。為此此,可設設置橫系系梁、橫橫隔板等等來加強強橫向聯(lián)聯(lián)結,以以達到均均布活載載、增加加

33、主拱圈圈橫向整整體性與與抗扭剛剛度的作作用。然然而在早早期修建建的雙曲曲拱橋中中,較多多的只是是設置套套管拉桿桿作為橫橫向聯(lián)結結,剛度度很差,常常導致各各主拱圈圈受力不不均勻,從從而在拱拱波頂出出現(xiàn)縱向向裂縫等等現(xiàn)象。因因此,加加強橫向向聯(lián)給以以增強雙雙曲拱橋橋的橫向向整體性性是雙曲曲拱橋補補強加固固的重要要技術措措施之一一。增強橫向聯(lián)聯(lián)結可以以采用加加設橫系系梁或橫橫隔板的的方法。鑒鑒于活載載作用下下拱圈的的撓度沿沿橫橋向向不均勻勻分布較較為明顯顯,拱頂頂及L4跨徑點點拱圈截截面處的的撓度最最大,為為了使活活載撓度度均勻分分布,可可增設橫橫隔板,例例如當原原拱頂填填料或是是采用的的排架式式拱

34、上建建筑,則則可在拱拱頂及設設置排架架式腹孔孔墩的位位置設置置橫隔板板;若原原拱肋系系分段吊吊裝施工工的,則則可在分分段接頭頭處增設設橫隔板板。加強橫向聯(lián)聯(lián)結的具具體加固固方法一一般有以以下幾種種方式;(一)用外外包混凝凝土加大大橫系梁梁截面。對對于實體體截面的的橫系梁梁,如果果截面偏偏小、剛剛度不足足,可在在原橫系系梁外包包以混凝凝土,并并在新增增的混凝凝土中沿沿全橋寬寬設置鋼鋼筋。 (二)將橫系系梁改造造為橫隔隔扳。將將原橫系系梁截面面加高使使之與拱拱波相聯(lián)聯(lián)結,并并增設橫橫向通長長鋼筋將將其聯(lián)成成整體。 (三)對于原原來設置置套管拉拉桿橫向向聯(lián)系的的雙曲拱拱橋,其其套管只只能起橫橫向拉結

35、結作用,而而對肋波波的抗扭扭剛度作作用不大大。加固固時可拆拆除原套套管而改改為橫隔隔板,也也可沿拱拱因增加加新的橫橫系梁或或橫隔板板。4、增加拱拱肋加固固主拱圈圈 增加拱拱肋的方方法也能能提高雙雙曲拱橋橋的承載載能力,尤尤其是無無肋雙曲曲拱橋,由由于主拱拱圈下緣緣比較薄薄弱,往往往因為為在荷載載作用下下產生過過大的拉拉應力而而開裂嚴嚴重,這這時,可可以采用用增設拱拱肋的辦辦法進行行補強。新新增的拱拱肋可以以設在飛飛鳥式雙雙曲拱的的下緣,也也可設在在拱波波波頂下緣緣。新增增拱肋可可以分段段預制、現(xiàn)現(xiàn)場安裝裝。為了了使新增增拱肋與與原拱波波有效地地聯(lián)成整整體,可可在拱肋肋頂面預預埋錨固固鋼筋,安安

36、裝拱肋肋時將預預埋鉛固固鋼筋穿穿過拱圍圍伸出頂頂面,并并與現(xiàn)澆澆板中的的鋼筋網(wǎng)網(wǎng)焊連,拱拱肋與拱拱波銜接接處用干干硬性砂砂漿填實實。江蘇省丹陽陽市香草草河橋為為一單孔孔40m、矢跨跨比18的無肋肋雙曲拱拱橋,橋橋面凈寬寬為5m,設計計荷載為為汽車13級、拖拖車60,主拱拱圈由6個單元元整體繞繞筑的飛飛鳥式供供波組成成,拱厚厚72ccm,空腹腹式拱上上建筑,重重力式橋橋臺,于于19669年建成成。19882年檢查查發(fā)現(xiàn),主主拱圈拱拱腳部位位局部損損壞,腹腹拱及拱拱座有裂裂縫。實實測尺寸寸與原設設計還有有較大的的出入。但但是橋臺臺穩(wěn)定,基基礎無明明顯變位位。經(jīng)復復算并經(jīng)經(jīng)過試壓壓,證實實原橋實實際

37、承載載能力低低于原設設計標準準。后決決定對該該橋進行行拓寬,橋橋面加寬寬為凈9211.5mm,并要要求按汽汽車20級、掛掛車100進行設設計。技術改造工工程包括括加寬原原有橋臺臺及新建建上部結結構。新新建部分分主拱圈圈由3條非對對稱的鋼鋼筋混凝凝土工型型拱肋組組成,肋肋高95ccm,中距2m,通過過鋼筋與與原拱圈圈連成整整體。拱拱上建筑筑改用梁梁式結構構以減輕輕恒載。原原主拱圈圈的加固固是在拆拆除原有有拱上建建筑后,在在飛鳥式式拱波緣緣加做3545ccm的鋼筋筋混凝土土拱肋,沿沿拱軸每每隔1m設置16橫向鋼鋼筋以加加強其整整體性,最最后再做做拱上建建筑及橋橋面系。加加固構造造田如圖圖64所示。

38、加加固前后后均進行行了荷載載試驗,在在相同的的荷載(300t)作用下下,跨中中撓度由由加固前前的4.442mmm減少為1.008mmm。三、調整拱拱軸線和和壓力線線加固改改造雙曲曲拱橋 拱拱軸線的的形狀不不僅直接接影響到到主拱圈圈的內力力分布及及截面應應力的大大小(亦即主主拱圈的的承載能能力),而且且它與結結構的耐耐久性(開裂影影響)、經(jīng)濟濟合理性性及施工工安全等等有密切切關系。對對于主拱拱圈變形形過大的的雙曲拱拱橋,實實際拱軸軸線與壓壓力線的的偏離較較大,此此時若僅僅僅采用用對主拱拱圈截面面進行補補強加固固,已不不能有效效地改善善主拱圈圈的受力力狀況,這這就需要要對拱軸軸線與壓壓力線進進行調

39、整整,使兩兩者盡量量吻合以以改善主主拱圈的的受力。 調調整拱軸軸線與壓壓力線一一般通過過下面幾幾種途徑徑進行。1、調整拱拱上的恒恒載分布布 通通過采用用不同單單位重的的拱上填填料、改改變拱上上填料厚厚度或在在腹拱上上增加壓壓重等措措施,改改變實際際壓力線線的位置置,使其其與拱軸軸線吻合合。但是是需要強強調的是是,對于于拱頂已已下?lián)系牡碾p曲拱拱橋,不不能隨意意地采取取加厚拱拱上填料料或簡單單采取填填平行車車道面的的方法進進行處理理。因為為主拱圈圈的受力力與拱上上恒載的的分布及及拱軸線線形狀密密切相關關,象上上述簡單單地增加加橋面厚厚度或填填料厚度度,表面面上似乎乎解決了了拱項下下?lián)蠈驑蛎嫘熊囓?/p>

40、的不利利影響,然然而實際際上并不不能達到到補強加加固的目目的。特特別是在在拱頂已已嚴重下下?lián)隙钟衷诠绊旐攨^(qū)段增增加橋面面或填料料厚度,反反而會導導致主拱拱團受力力的進一一步惡化化,更加加劇拱頂頂下?lián)?,這這在實踐踐中是有有教訓的的。如果果需要通通過調整整拱上填填料等的的重量的的方法進進行補強強加固,必必須對拱拱圍的受受力進行行詳細的的計算,確確定合理理的調整整方案,而而不能盲盲目地增增加拱上上填料等等厚度,以以防不恰恰當?shù)卦鲈黾庸吧仙虾爿d。2、加大拱拱圈截面面 加加大拱圈圈截面,并并在沿跨跨長不同同區(qū)段采采用不同同的截面面尺寸,調調整實際際拱軸線線位置。 福福建省晉晉江英溪溪大橋為為一單孔孔跨

41、徑80m的雙曲曲拱橋,矢矢跨比18,橋面面寬度為為洛7 20.225m,設計計荷載為為汽車13級、拖拖車60,主拱拱圈采用用五肋四四波,橋橋臺建于于砂礫卵卵石層上上,地基基容許承承載力為為0.335MPPa,于19770年建成成通車。不不久即發(fā)發(fā)現(xiàn)跨中中橋面下下沉,欄欄桿斷裂裂,至19773年檢查查,跨中中下?lián)?0ccm,側墻墻、腹拱拱出現(xiàn)裂裂縫,欄欄桿有部部分脫落落。19773年整修修欄桿時時錯誤地地采取在在跨中區(qū)區(qū)段增墊墊320ccm填料來來調平橋橋面,增增加1500t恒載,從從而導致致拱圈變變形更趨趨加劇,一一年就下下沉15ccm,至19774年10月拱項項下沉量量達到50ccm。根據(jù)據(jù)

42、近似計計算,此此時的拱拱軸系數(shù)數(shù)m值已由由原設計計的5.3321變?yōu)?.225,由于于偏離壓壓力線過過多而大大大增加加了主拱拱圈截面面的偏心心彎矩,拱拱圈截面面應力超超限而嚴嚴重開裂裂,跨中中區(qū)段供供肋密布布徑向裂裂縫,平平均每延延米23條,拱拱波在兩兩個L4點之間間出現(xiàn)連連續(xù)縱向向裂縫,拱拱腳附近近肋波分分離,邊邊肋波板板開裂,拱拱上建筑筑也嚴重重開裂,兩兩端靠橋橋臺第一一道腹拱拱有斜向向裂縫,各各腹拱墩墩底梁開開裂,橋橋臺末發(fā)發(fā)現(xiàn)明顯顯位移和和轉動。 為為了恢復復原橋的的承載能能力,19774年12月至19775年12月進行行了技術術改造,補補強加固固措施是是從調整整拱上恒恒載、加加強主拱

43、拱圈截面面及加強強橫向聯(lián)聯(lián)系三個個方面著著手,具具體做法法是: (一)改變拱拱上恒載載分布,調調整壓力力線位置置。通過過降低橋橋面標高高、減小小填土厚厚度減輕輕跨中的的恒載,同同時將供供上建筑筑靠近橋橋臺的各各兩個腹腹拱填實實,以增增加L4點附近近的自重重。由此此調整全全橋的恒恒載,使使拱軸系系數(shù)則值值得以提提高而接接近變形形后的拱拱軸系數(shù)數(shù)。 (二)調整拱拱軸線。在在加大主主拱圈截截面時,對對不同位位置的主主拱圈截截面增加加不同的的高度,調調整主拱拱圈截面面的重心心位置及及軸線,要要求提高高拱頂截截面重心心位置、降降低L4點截面面的重心心位置,從從而適當當降低實實際拱軸軸線的m值。 通通過以

44、上上兩項措措施,使使恒載壓壓力線盡盡量與變變形后的的實際拱拱軸線相相吻合以以達到改改善主拱拱圈受力力狀況的的目的。 (三)加強拱拱肋截面面,加厚厚拱扳。由由于主拱拱圈已嚴嚴重損傷傷,在調調整拱軸軸線與壓壓力線的的同時,通通過拱肋肋補強加加固以恢恢復主拱拱圈的截截面強度度。拱肋肋采用外外包混凝凝土加大大截面。在在拱項至至L4點區(qū)段段,于供供背上設設置分布布鋼筋,用用混凝土土填平波波谷,然然后再在在上面加加厚10ccm的拱板板,而拱拱腳至L4點區(qū)段段,僅將將波谷填填平。 (四)在原橫橫系梁之之間增加加一道橫橫隔板,橫橫隔扳的的高度提提高到肋肋頂面。 (五)用膨脹脹砂漿對對各部分分裂縫進進行壓漿漿處

45、理。 經(jīng)經(jīng)過上述述技術改改造措施施后,該該橋恢復復了設計計的承載載能力。經(jīng)經(jīng)多年使使用觀察察,末再再發(fā)現(xiàn)明明顯的變變形。3、減輕拱拱上建筑筑自重 減減輕拱上上建筑自自重也是是一種調調整拱上上恒載分分布的手手段,盡盡管它們們的目的的都是為為了恢復復和提高高原橋的的承載能能力,但但它們的的出發(fā)點點和適用用場合卻卻是不相相同的。調調整拱上上恒載分分布是針針對主拱拱圈變形形過大,通通過調整整拱上恒恒載的辦辦法來調調整拱軸軸線與壓壓力線;采用減減輕拱上上建筑的的自重,則則主要是是針對某某些雙曲曲拱橋的的基礎承承載能力力較低,通通過這一一措施降降低對基基礎承載載力的要要求。 此此外,主主拱圈的的受力性性能

46、與拱拱上恒載載的分布布(即壓力力線形狀狀)及拱上上建筑的的聯(lián)合作作用有密密切的關關系,因因此,當當采用減減輕拱上上建筑自自重措施施時,必必須對拱拱的受力力進行詳詳細的計計算,包包括改造造后的運運營受力力狀況(必要時時可考慮慮拱上建建筑聯(lián)合合作用)和施工工中裸拱拱的受力力狀況,以以使主拱拱圈處于于最佳的的受力狀狀態(tài),以以此來確確定減輕輕拱上建建筑自重重的布置置方案、結結構形式式和施工工程序。必必須使壓壓力線盡盡量保持持與原橋橋一致,并并嚴格按按照改造造設計的的施工程程序進行行拱上建建筑的拆拆除和重重建,以以確保主主拱圈的的安全與與均衡受受力。如如果原橋橋裸拱受受力不能能滿足要要求時,則則應先加加

47、固主拱拱圈,再再拆除改改建拱上上建筑。 減減輕供上上建筑自自重的方方法可以以有以下下幾種: (一)降低橋橋面標高高,減少少以至完完全取消消供上填填料,或或使用輕輕質拱上上填料。 (二)將腹拱拱的重力力式橫墻墻挖空,或或改建為為鋼筋混混凝土立立柱。 (三)用預制制的鋼筋筋混凝土土T梁、微微彎板或或空心板板等輕型型橋面系系取代腹腹拱體系系。 (四)采用鋼鋼筋混凝凝土剛架架或桁架架式拱上上建筑。 前前面所提提到的江江蘇省丹丹陽市香香草河橋橋改造工工程中,拱拱上建筑筑部分即即按此法法作了相相應的改改造。首首先在主主拱圈處處于無支支架狀態(tài)態(tài)下進行行原拱上上建筑的的拆除工工作,具具體的拆拆除程序序是先拆拆

48、除橋欄欄桿和橋橋面鋪裝裝,挖除除拱上填填料,對對稱地拆拆除兩側側的腹拱拱拱圈,最最后由跨跨中向拱拱腳依次次拆除腹腹批立柱柱和底座座。出于于上述工工作均在在主拱圈圈無支架架狀態(tài)下下施工,因因此在拆拆除工作作中嚴格格按照技技術改造造設計的的程序分分階段對對稱均衡衡地進行行,避免免主拱圈圈在施工工過程中中產生不不均勻變變形。新新建的供供上建筑筑采用輕輕型結構構,以在在立柱上上安裝門門形預制制板代替替原有的的圓弧形形腹拱。四、雙曲拱拱橋的其其它加固固改造技技術 1、改改變結構構體系改改造雙曲曲拱橋 對對于拱上上建筑損損壞嚴重重而主拱拱圈質量量尚好的的雙曲拱拱橋,可可以采用用改變結結構體系系的方法法進行

49、改改造,以以恢復或或提高結結構的承承載能力力。這種種改變結結構體系系一般是是將原供供上建筑筑拆除,以以原主拱拱圈作為為下弦桿桿,增設設腹桿及及上弦桿桿后將原原雙曲拱拱橋改進進為桁架架拱橋。通通過以上上措施,一一方面改改變主拱拱圈的受受力體系系,另一一方面采采用輕型型拱上建建筑而減減輕其重重量,從從而改善善橋梁的的受力條條件。 江江蘇省溧溧陽縣南南渡大橋橋即采用用這種改改變體系系的方法法對原雙雙曲拱橋橋進行技技術改造造。原橋橋為凈跨跨40m、矢跨跨比18,主拱拱圈由8個單元元整體澆澆筑的飛飛鳥式拱拱波組成成,拱軸軸線形為為懸鏈線線,拱軸軸系數(shù)m2.8814,橋面面寬度為為凈8200.5mm,橋臺

50、臺為重力力式,設設計荷載載為汽車車15級(實際上上未經(jīng)詳詳細計算算),建于19770年。19776至19779年期間間溧陽縣縣經(jīng)歷了了兩次地地震,使使該橋遭遭到嚴重重破壞,主主拱圈變變形,空空腹拱的的拱圈及及側墻嚴嚴重開裂裂,橋臺臺相對位位移4cm,跨中中主拱圈圈最大下下沉量達達13ccm,已屬屬危橋。 該該橋于19883年按汽汽車20級荷載載、橋面面寬度凈凈9211.0mm的要求求進行改改造。鑒鑒于原橋橋橋臺支支承的兩兩邊肋的的間距為為7.22m,考慮慮上部結結構可以以懸臂挑挑出的因因素,原原橋臺寬寬度尚能能適應橋橋面拓寬寬至11m的布置(如圖65),橋臺臺在地震震時雖發(fā)發(fā)生位移移,但位位移

51、也已已基本穩(wěn)穩(wěn)定,且且地基土土質較好好,經(jīng)多多年運營營證明能能適應荷荷載等級級的要求求。若將將原橋拱拱上填土土挖去,可可減輕數(shù)數(shù)百噸重重量,如如果全橋橋拓寬改改造后恒恒載加活活載的重重量小于于改造前前全橋的的恒載加加活載重重量,則則橋臺將將是穩(wěn)定定的,因因此,改改造方案案對橋臺臺不再進進行處理理。 鑒鑒于原橋橋拱上建建筑的腹腹拱損壞壞嚴重,主主拱圈也也有多處處開裂,最最后確定定拆除所所有拱上上結構,利利用原主主拱圈作作為桁架架拱的下下弦桿,增增設斜拉拉桿、豎豎桿及上上弦桿;組成斜斜拉桿式式桁架拱拱的受力力體系。根根據(jù)原拱拱肋的布布置,桁桁架片為為不等距距對稱的的四片,并并在桁架架片上架架設寬度

52、度為3.331m的微彎彎扳,橋橋中心處處的微彎彎板寬度度采用1.11m,橋兩兩側懸臂臂各為1.55m。2、用頂推推法消除除因橋臺臺位移所所引起的的病害 對對于修建建在軟土土地基上上或基底底處理不不當?shù)碾p雙曲拱橋橋,往往往可能發(fā)發(fā)生橋臺臺位移而而影響上上部結構構的正常常使用,此此時可采采用頂推推法來消消除由于于橋臺位位移引起起的病害害(其它拱拱式體系系也可采采用此法法)。 頂頂推法的的基本做做法是在在一端橋橋臺的拱拱腳處安安裝頂推推裝置,將將拱肋自自拱腳向向路中方方向頂推推,使兩兩拱腳間間已發(fā)生生的相對對位移減減小以至至完全消消除,減減輕或消消除因橋橋臺位移移對上部部結構產產生的危危害,調調整拱

53、腳腳位移實實際上也也調整了了拱式上上部結構構的內力力。頂推推法工藝藝是由交交通部公公路科學學研究所所、江蘇蘇省交通通廳公路路局及無無錫縣交交通局橋橋工隊共共同研究究提出的的,并已已于19882年7月通過過部級技技術鑒定定。江蘇省徐州州市曾將將頂推法法應用于于剛架拱拱橋的加加固工程程中。徐徐州市萬萬寨橋為為單孔40m、矢跨跨比18的鋼筋筋混凝土土四肋剛剛架拱橋橋,橋面面寬度為為凈9211.5mm,設計計荷載為為汽車20級,掛掛車100,空心心橋臺,土土沉井基基礎,土土質為中中密亞粘粘土和亞亞砂土。19880年建成成后因南南岸橋臺臺臺后的的農灌壓壓力、涵涵洞漏水水沖刷路路基,導導致橋臺臺發(fā)生位位移

54、,并并發(fā)現(xiàn)拱拱頂下緣緣開裂,裂裂縫不斷斷發(fā)展并并迅速貫貫通全肋肋且繼續(xù)續(xù)向橋面面延伸,裂裂縫寬度度達6mm,橋臺臺下沉約約10mmm,兩橋橋臺相對對水平位位移59mmm。鑒于于該橋自自19881年后裂裂縫發(fā)展展及橋臺臺位移已已趨穩(wěn)定定,且主主拱除拱拱頂附近近開裂外外其余部部分基本本完好,全全橋剛度度尚可,因因此決定定采用頂頂推法調調整拱腳腳位移。頂推時在拱拱腳處設設置牛腿腿夾具,采采用高強強螺栓將將鋼制牛牛腿夾具具夾緊在在拱腳側側面(螺栓數(shù)數(shù)量由頂頂推力經(jīng)經(jīng)計算確確定),依靠靠夾具和和拱肋表表面的摩摩阻力傳傳遞置于于橋臺拱拱腳處千千斤項的的頂推力力,頂推推時千斤斤頂順拱拱腳拱軸軸線方向向放置并

55、并施力,使使拱腳產產生水平平位移并并有相應應抬高,頂頂推后拱拱座處形形成的空空縫用快快硬水泥泥混凝土土填充。 頂頂推的具具體工藝藝過程是是:在北北岸橋臺臺每肋拱拱腳處布布置4臺1000t千斤頂頂并安裝裝牛腿夾夾具,每每肋施力力至2277.9tt(平均)時,北北岸拱腳腳水平位位移67mmm(平均),橋面面出現(xiàn)裂裂縫即停停止頂推推,實測測北岸拱拱腳相應應抬高33mmm,拱頂頂抬高1466mm。停止止頂推后后,隨即即在北岸岸拱座空空縫內填填塞用早早強水泥泥拌制的的混凝土土,養(yǎng)生生48h后放松松千斤頂頂,此時時測得供供腳水平平向回縮縮47mmm,消除除原來已已發(fā)生的的水平位位移59mmm后,跨跨徑比發(fā)

56、發(fā)生位移移前縮短短3.330mmm。頂推推后檢查查,拱頂頂區(qū)段的的裂縫基基本閉合合,所有有徑向裂裂縫均不不明顯,南南岸半跨跨拱肋與與微彎板板之間的的水平裂裂縫略有有增加,南南岸橋臺臺斜撐和和拱座處處出現(xiàn)正正彎矩裂裂縫,斜斜撐裂縫縫基本貫貫通,裂裂縫寬度度25mm。為此此,又在在拱頂下下緣主筋筋旁各加加焊125鋼筋,在在上桿支支座處墊墊以鋼板板并涂以以黃油,其其它部位位用水泥泥砂漿修修補。項項推后4天所作作靜載試試驗表明明,該橋橋經(jīng)此處處理后,可可承載79t重車。此此后約130天檢查查,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)此間拱拱頂又下下沉10mmm,橋臺臺相對位位移1mm,原有有裂縫經(jīng)經(jīng)修補后后未再開開裂,亦亦未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)新的

57、裂裂縫。桁架拱橋的的維修加加固一、桁架拱拱橋的構構造特點點及類型型 鋼鋼筋混凝凝土和預預應力鋼鋼筋混凝凝土桁架架拱橋(簡稱桁桁架拱橋橋)是適應應我國國國情、繼繼雙曲拱拱橋之后后而發(fā)展展起來的的一種新新穎拱式式結構。從1966年7月在上海市金山縣建成第座桁架拱橋后,已有不少省市地區(qū)先后采用,并在全國各地修建了大量的桁架拱橋。 (一)桁架拱拱橋的特特點 桁架拱拱橋與其其他圬工工拱橋相相比具有有如下的的特點: 1受受力合理理,能充充分發(fā)揮揮材料作作用,用用料經(jīng)濟濟。 2可可充分利利用一般般施工單單位的現(xiàn)現(xiàn)有設備備,裝配配化程度度高施工工工序少少,可達達到縮短短工期,節(jié)節(jié)省人工工的目的的。 3自自重較

58、輕輕,適于于在軟土土地基上上修建。 4. 結構整整體性能能好,上上部結構構重量輕輕,抗震震性能較較好。 (二)桁架拱拱橋的上上部結構構構造 與與其他橋橋梁一樣樣,桁架架拱橋結結構有上上部結構構和下部部結構。桁桁架拱橋橋上部結結構由桁桁架供片片、橫向向聯(lián)結系系和橋面面三部分分組成。 桁桁架拱片片是桁架架拱橋的的主要承承載構件件,它由由上、下下弦桿、腹腹桿和實實腹段組組成。橫向聯(lián)結系系是聯(lián)結結拱片和和橋面系系,保持持拱橋橫橫向穩(wěn)定定并起分分布荷載作用用的主要要結構,它它包括:下弦結結點橫隔隔梁、上上弦結點點橫拉桿桿、實腹腹段橫隔隔板和剪剪刀撐。橋面板是直直接承受受橋梁使使用荷載載并將其其傳遞給給桁

59、架拱拱片的構構件,同同時本身身又部分分或全部部地參與與所在部部位構件件的共同同作用,成成為上玄玄桿或實實腹段截截面的一一部分,桁桁架拱橋橋的橋面面板常用用的有微微彎板和和空心板板。微彎彎板有縱縱向和橫橫向兩種種布置形形式。較較大跨徑徑的桁架架拱橋面面多采用用鋼筋混混凝土或或預應力力混凝土土空心板板形式。 (三)桁架拱拱橋的類類型 目目前建造造的桁架架拱橋主主要有斜斜桿式、豎豎桿式和和肋拱式式三種。二、桁架拱拱橋的常常見缺陷陷 桁桁架拱橋橋盡管建建造的時時間不長長,但因因不少橋橋梁是在在19666年至19776年這十十年內亂亂中建造造的,由由于各種種因素,加加上設計計和施工工經(jīng)驗不不足,更更重要

60、的的是缺乏乏科學管管理,施施工質量量控制不不嚴,橋橋梁建成成后即存存在一定定的問題題。再加加上近年年來交通通量的劇劇增,要要求荷載載等級的的提高以以及河流流疏浚等等因素,致致使不少少桁架拱拱橋遭到到不同程程度的損損壞,亟亟需進行行維修加加固。桁桁架拱橋橋常見的的病害有有: (一)因橋臺臺位移而而使拱橋橋上弦桿桿懸空 由由于拱橋橋修建時時考慮不不周,跨跨徑太小小,橋梁梁建成后后不能滿滿足水流流斷面的的需要,在在長期水水力沖刷刷作用下下,使橋橋臺基礎礎外露掏掏空,大大雨季節(jié)節(jié),嚴重重的臺后后被沖垮垮,輕的的使橋臺臺產生沉沉陷外移移,拱橋橋上弦桿桿就處于于懸空或或接近懸懸空的狀狀態(tài), (二)施工縫縫

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