桁架拱桥的常见病害与维修加固

桁架拱桥的常见病害与维修加固（精选7篇）

篇1：桁架拱桥的常见病害与维修加固

桁架拱桥的常见病害与维修加固

对桁架拱桥常见病害的成因进行了分析,并以阜阳市几座大型桁架拱桥为例,提出相应的维修加固方法,使桥梁病害得到有效的.控制,桥面索整体承载能力大大提高.

作 者：周海俊  作者单位：湖北省汉十高速公路管理处,武汉,430051 刊 名：交通科技 英文刊名：TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U4 关键词：桁架拱桥   病害   维修加固  

篇2：桁架拱桥的常见病害与维修加固

双曲拱桥病害分析及加固改造

通过时湖南干线公路几座双曲拱桥的检测评估实践,文章介绍了双曲拱桥的主要病害及原因,并提出可行的改造加固措施.

作 者：李田田 唐登波 LI Tian-tian TANG Deng-bo 作者单位：湖南工大联智桥隧技术有限公司,湖南,长沙,410011刊 名：企业技术开发(学术版)英文刊名：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE年，卷(期)：200928(5)分类号：U448.221关键词：双曲拱桥 病害分析 加固改造

篇3：桁架拱桥的常见病害与维修加固

石拱桥以其施工简单、就地取材、造价低廉等特点, 在我国上世纪50~80年代得到大量的推广和使用。由于石拱桥设计之初, 设计荷载均较小, 随着交通量的增大, 车辆荷载的日益增加, 越来越多的石拱桥处于超负荷状态, 另外石拱桥其本身自重较大, 拱圈受力后会产生较大的水平推力, 对地基和墩台均会产生不利的影响。因此, 目前石拱桥出现的病害较多, 为保证其安全性, 需要查明病害产生的原因, 并对其进行相应的加固处理。

2. 石拱桥常见病害及其原因

2.1 主拱圈开裂

主拱圈裂缝是石拱桥最致命的病害, 主要分为横向开裂与纵向开裂, 主拱圈开裂严重影响到桥梁的安全, 一旦出现, 必须立即处理。造成主拱圈开裂的主要原因有以下几点:

1) 建桥年代久远, 原设计荷载标准较低, 随着交通量的日益增长, 桥梁在长期超负荷运营下主拱圈出现开裂现象。

2) 墩台、基础等的位移引起拱圈开裂。石拱桥多为超静定结构的无铰拱。基础沉陷或墩台位移会引起主拱圈产生较大的附加应力导致主拱圈开裂。

3) 主拱圈受力不对称。主要发生在弯桥上。车辆在弯桥上转弯时产生向心力, 造成拱圈弯道外侧开裂。

2.2 侧墙开裂与外鼓

侧墙开裂与外鼓是石拱桥拱上结构最常出现的病害。侧墙常出现顺桥向、横桥向裂缝。侧墙外鼓则与侧墙开裂相伴产生。其产生的原因为:

1) 交通荷载过大, 或其冲击作用太强使侧墙承受的土侧压力增大。

2) 建桥时未设置沉降缝, 当桥台有沉降时候, 拱上侧墙就发生不规则的裂缝。

3) 拱上建筑中的填料不密实, 或填料质量不好, 桥面破损后积水渗透至拱上填料, 降低其强度, 经过浸泡后发生膨胀对侧墙产生挤压, 使得侧墙发生外鼓甚至开裂等。

2.3 基础或墩台的不均匀沉降、位移

基础与墩台的使用状况是确保桥梁运营安全的重要因素之一。对于石拱桥而言, 基础和墩台出现的最常见病害是其不均匀沉降与位移。

这些病害产生的原因主要是由于外部荷载太大或地基承载力不足等原因, 致使墩台、基础发生沉降、位移, 或者由于水流冲刷, 将墩台基础掏空, 使得墩台处于悬空状态, 很容易就发生沉降或位移。

2.4 防水层破坏或失效

石拱桥防水层破坏或失效是其最常见的病害。防水层破坏或失效, 使拱圈漏水影响结构安全, 缩短了桥梁的使用寿命。

影响防水层破坏或失效的原因, 主要是用于防水层的材料不当。对于空腹式拱桥而言, 其多采用沥青、油毛毡来作为防水层, 而油毛毡容易老化, 特别是在变形缝处, 因此很难起到相应的防水作用;对于实腹式拱桥而言, 多采用胶泥或三合土做防水层, 但是在施工现场纯粘土很难找到, 因此施工时一般用亚粘土代替, 防水效果不佳。

3 石拱桥维修加固方法综述

对处于病害的石拱桥进行处理, 一般有维修和加固两种方式。当石拱桥的技术状况等级为2级或3级时, 采用维修的手段, 其目的是提高结构的耐久性或改善结构的工作性能;当石拱桥的技术状况等级为4级或5级时, 采用加固的方式, 其目的主要是恢复或提高结构的安全性和可靠性。

3.1 石拱桥维修方法

石拱桥的维修工作主要是修理主拱圈和拱上结构砌体的个别裂缝、区部变形等。常用方法有:

1) 修理防水层。为防止渗漏, 石拱桥均应做防水层, 如发现没有防水层或防水层损坏失效时, 应挖开拱上填料重做或重做桥面加铺黑色路面, 防止桥面渗漏。

2) 石拱桥裂缝的封闭。对石拱桥裂缝的封闭, 目前主要有砂浆填缝、环氧砂浆或环氧浆液填缝和采用进口化学粘结剂封闭微裂缝等三种方法。三种方法各有利弊, 在实际操作中合理选择使用。

3.2 石拱桥加固方法

石拱桥的加固原理可归结为增大结构截面、减轻结构自重、改善结构受力体系和加强结构整体受力性能等, 基于这几大类加固原理, 目前石拱桥比较有效的加固方法有:

1) 套拱法。根据拱圈增设的位置又分为拱上加设拱圈加固法和拱下增设拱圈加固法。拱上加设需拆除桥面, 开挖原拱顶填料直到拱背, 在拱背上加设一层新拱圈, 加固效果较好, 但需拆除桥上建筑, 影响交通;拱下增设则是在原有拱圈下部增设拱圈, 即紧贴原拱圈下面喷射钢丝网水泥拱圈或浇注钢筋混凝土新拱圈。其优点是不需拆除旧桥, 施工期间不影响交通, 但加固后缩小了桥下净空和桥下泄水面积。

2) 贴钢板加固法。一种增加主拱圈整体刚度的方法, 其原理跟套拱法类似。需要在石拱桥原主拱圈下粘贴一或多层钢板, 使其与原桥梁通过埋设螺栓和环氧胶粘贴形成整体共同受力。该加固方法施工简便快速, 但主拱圈与钢板之间的连接可靠性难有把握。

3) 拱上建筑加固法。原理是将实腹式拱圈转换为空腹式拱桥, 以梁式拱上建筑代替拱上填料后, 同时新建桥面采用钢筋混凝土梁板, 加强全桥的整体受力性能。

4) 钢杆件拉结法。当石拱桥主拱圈出现较严重的拱脚位移时, 采用这种方法进行加固。该方法需先将主拱圈根部凿开, 浇筑钢拉杆铆座, 然后装置拉杆螺栓铆固拱脚, 抑制拱脚位移。采用这一方法有一弊病, 其会使桥下净空降低, 影响通航。

5) 压浆加固法。对主拱圈和墩台较宽裂缝的处理, 采用水泥砂浆来将裂缝表面封闭, 在裂缝处埋设压浆管, 待封浆结硬后, 用水泥砂浆压灌裂缝。

4 结论

石拱桥是我国传统的桥梁三大基本形式之一, 目前广泛分布于祖国大地, 尤其是农村公路上。随着交通量的增长, 越来越多的石拱桥处于病态中。在对其养护过程中, 发现病害、查明病害原因, 并找准合适的维修加固方法, 对提供石拱桥的使用寿命有极其重要的意义。

摘要：随着交通量的日益增长, 越来越多的石拱桥处于超负荷的亚健康状态。本文首先针对这一现象列出石拱桥的常见病害, 然后对其成因进行分析, 最后有针对性的提出相应的维修加固方法。对石拱桥的养护具有一定的借鉴意义。

关键词：石拱桥,病害分析,加固方法

参考文献

[1]林晓锋, 向中富, 王旭军.常用石拱桥加固技术综述[J].山西建筑, 2007, 33 (9) :261-262.

[2]黄玉萍.旧石拱桥病害与加固[J].福建建材, 2009, 113 (6) :45-46.

[3]邢秀清.石拱桥常见桥型与病害分析[J].山西建筑, 2010, 36 (2) :334-335.

篇4：桁架拱桥的常见病害与维修加固

【关键词】空腹拱；裂缝；维修加固

【Abstract】Fasting for disease investigation concrete arch bridge and analysis of the causes of the causes for the disease bridges， bridge maintenance and reinforcement of research conducted by this paper.

【Key words】Fasting arch；Crack；Repair and reinforcement

1. 桥梁概况

K187+190中桥位于河北某高速公路K187+190处，该桥行车方向与水流方向交角90°，上部结构为钢筋混凝土无铰拱，下部结构为浆砌块石空腹桥台，扩大基础。大同方向桥面铺装结构为4cm粗骨料纤维沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+25cm30号防水混凝土；宣化方向桥面铺装结构为4cm粗骨料纤维沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土+26cm30号防水混凝土。最大跨径30m，桥长46.635m。设计荷载汽车-超20，挂-120。主拱圈为等截面悬链线无铰拱 ，矢跨比为1/5，拱轴系数m=3.142，腹拱拱圈为圆弧拱，矢跨比1/4。桥梁位于R=10779.7m的凸曲线和R=2150m的平曲线上，纵坡（指竖交点与竖交点连线坡度）4.4%桥面右超高2%，主拱及腹拱均采用正拱斜置的做法，即以跨径中心为原点顺时针旋转2°17′26″，纵坡主要在拱脚调整，两拱脚连线纵坡4%。腹拱圈、腹拱墩在桥外侧两米采用现浇混凝土预制。原设计拱圈合拢温度为5～15℃，桥梁竣工时间为1999年10月。

2. 桥梁病害

2011年定期检查中该桥已被评定为三类桥。2012年春融后，特别是进入4月下旬，此桥病害发展迅速，其中表现最为严重的是宣化方向8号腹拱，该腹拱跨径2.198m，拱圈厚为30cm，腹拱顶出现1条横桥向贯通裂缝并伴有渗水碱蚀现象，缝旁混凝土脱落，缝宽约2mm，腹拱拱圈出现5条纵向贯通裂缝并伴有渗水碱蚀现象。同位置桥面病害表现明显，行车道下沉2cm并伴有多条裂缝，面积约4×2.2m。车辆过桥时病害处有明显错动，并伴有异响。

3. 病害原因分析

根据现场检测，发现该桥主要病害表现为：各腹拱拱圈均存在多条纵横裂缝，大部分横缝超限且伴有渗水；宣化方向8#腹拱上方桥面沉陷。经初步分析腹拱开裂的原因可能有以下几点：

（1）温度应力的影响。原设计在运营阶段所考虑的温度变化范围为±25℃。而当地的室外最高气温可达37℃左右，最低气温可达-32℃左右，年相对温差可达80℃左右，再考虑到桥梁处于深切的山丘间的冲沟处，会使温差进一步加大。显然设计所取得温度范围较小，从而影响到结构截面尺寸，板厚等参数的选取，造成实际的温度应力与理论计算结果存在较大的偏差。

（2）重车的影响。重型超载车是对该桥产生影响的另一个主要因素。比较轻重两半幅腹拱的裂缝情况，明显可以看出重型超载车的影响。

（3）坡桥的影响。由于该桥处于坡道上，在桥面上会产生一定的斜向力（沿桥面方向），另外在坡道上一般重车会减速或匀速行驶，即使是保持匀速行驶也会沿桥面产生一定的惯性力，由于重车吨位较大就使得重车沿桥面方向产生较大推力，使该桥腹拱出现裂缝等破坏的特征。

（4）冻融影响。裂缝位置存在渗水现象，裂缝中的水在冬季凝结成冰对裂缝起到一定的扩张作用，同时冻融作用侵蚀了裂缝界面的混凝土导致裂缝进一步扩大。

（5）腹拱拱脚损坏的影响。经检测发现该桥宣化方向8#腹拱拱脚存在一定程度的损坏，拱脚的损坏加剧了腹拱拱顶裂缝的扩张。

4. 维修加固措施

根据桥梁的检测评定结果及原因的初步分析，制定以下维修加固措施：

（1）处理腹拱裂缝：对缝宽小于0.3mm的裂缝采用环氧树脂胶封闭；缝宽大于0.3mm的采用低压压力灌浆修补。

（2）对其它部位的裂缝用灌缝胶进行封缝处理，对混凝土脱落的部位用聚合物砂浆进行修补。

（3）对宣化方向桥面沉陷部位进行局部挖补处理。

（4）对两铰腹拱进行套拱加固（3#、8#腹拱），在立墙上植筋锚固两个牛腿，在牛腿上垫设橡胶板，在腹拱下布置钢筋架立模版，通过桥面钻孔（每个腹拱拱顶断面均匀布置4个，共16个）浇筑灌浆料。

（5）将原桥TST伸缩缝及干砌式变形缝改为BJ200高弹式桥梁无缝伸缩缝。

5. 施工要点

5.1施工程序。

（1）封闭裂缝：对缝宽小于0.3mm的裂缝采用环氧树脂胶封闭；对缝宽大于0.3mm的裂缝采用低压灌浆修补。

（2）聚合物砂浆修补：混凝土脱落部位用聚合物砂浆修补。

（3）腹拱加固：对腹拱采用增设套拱的方式加固。

（4）桥面局部挖补：挖除桥面沉陷部位沥青层，并用热拌沥青混合料修补。

5.2腹拱加固。

施工顺序：桥面钻孔→构建表面处理→钻孔植筋→浇筑牛腿→浇筑套拱

（1）表面处理：混凝土表面要清除破碎部分，并凿平凿毛，使骨料露出，再用钢丝刷或压缩空气清除浮尘。

（2）钻孔植筋：具体施工工艺及注意详见第四项，植入混凝土的锚栓钢筋与牛腿横向钢筋焊接。

（3）浇筑牛腿：在腹拱两侧立墙上钻孔植筋后浇筑牛腿。

（4）设置橡胶垫：浇筑套拱前，在牛腿与套拱的接触面满铺1cm厚橡胶垫。

（5）浇筑套拱：在原腹拱拱圈上钻孔植筋后布设钢筋网，浇筑15cm厚混凝土套拱，套拱内钢筋与植筋焊接。架立底模后（模版应预留通气孔）通过桥面钻孔灌注灌浆料。endprint

5.3BJ200高弹式桥梁无缝伸缩缝。

（1）用切割机在伸缩缝位置进行切割，切割深度控制在12～17cm，宽度为30cm。用风镐清除旧料，注意不要损坏桥基面。

（2）用刷子对伸缩缝槽底及两侧进行清理并进行表面打磨，并清理和烘干。用快凝水泥将槽底修复平整并控制槽深为10cm。

（3）用耐高温泡沫垫衬条填实桥缝，不留空隙。

（4）将BJ200接缝料加热到170℃～190℃后覆盖槽底，用刮板刮平，在槽的两侧也涂刷一层。注意要将整个槽底完全密封。

（5）在槽底铺设1×0.1×0.08m的钢板并用钉子固定，固定间距0.3m。固定好钢板后，再铺一层BJ200接缝料并用刮板刮平。

（6）将强度及压碎值指标符合规范要求的单粒径碎石加入搅拌机，用热喷枪对准旋转着的敞口搅拌机的口，将石料加热到最少150℃，但石料的温度不得高于190℃。用手持红外线温度计监测温度。

（7）将加热的石料均匀摊铺在伸缩缝槽内，用耙子将石料刮成不低于20mm不高于40mm的厚度。用刮板将加热的BJ200密封胶均匀的覆盖在石料上，要使每个石头间没有空隙，石头不外露。等上几分种， BJ200会将石料间气泡排出.然后按一层石料一层BJ200的步骤层层铺盖。直 到倾倒的接缝料离路面只剩下20到30mm，进行下一步骤。

（8）将石料和加热的BJ200密封胶加入到旋转着的搅拌机里混合搅拌，密封胶和石料的比例约1：5。快速将混合料倾倒于伸缩缝槽内，用刮板刮平，混合料铺筑高度比相邻的路面高出约 10mm。

（9）在离切割线4到5cm的路面上覆盖两条胶带，用于表面防水、防污染物，保证接缝处与路面接合均匀。用V形桶装规定温度的BJ200密封胶通过刮板盒倾倒于槽面及两边胶带上，不要太 多，只要填充石料间的空隙就可以。用刮板刮平，确保路面平滑没有凹坑。

（10）为充分发挥密封胶的粘接性能，所有的操作都要具有连贯性。接缝料要实行分段施工，每段长度为3～3.5m，进行下一段的施工时应把两段的连接处加热至BJ200熔化，否则两段间会出 现连续性不好的情况，可能会导致裂痕的出现。

（11）BJ200混合料压实后，待混合料冷却后即可开放交通。

6. 结语

桥梁病害的维修加固设计应先对病害的形成原因进行细致、全面的分析，结合病害成因，因地制宜的制定维修加固方案。本文混凝土空腹拱桥的腹拱病害的维修设计进行了阐述，仅供同行交流参考。

参考文献

[1]《公路工程技术标准》JTG B01-2003.

[2]《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004.

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

[4]《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004.

[5]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000.

[6]《公路桥梁加固设计规范》JTG/T J22-2008.

[7]《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2004）.

[8]《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）.

篇5：拱桥吊杆的常见病害分析

拱桥吊杆的常见病害分析

重点分析了拱桥吊杆的.常见病害类型如:锚头部位病害、护套病害、吊杆索体病害,其中索体的钢丝锈蚀是降低吊杆承载能力和使用寿命的直接原因.在分析各种病害成因的基础上提出了改善措施来减小吊杆的病害.

作 者：华仁庆 HUA Ren-qing  作者单位：安徽省化工设计院,合肥,230009 刊 名：安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF ANHUI INSTITUTE OF ARCHITECTURE & INDUSTRY（NATURAL SCIENCE) 年，卷(期)：2010 18(1) 分类号：U448.22 关键词：拱桥   吊杆   病害   承载能力   使用寿命  

篇6：桁架拱桥的常见病害与维修加固

水利工程中的坝体建筑在蓄水、防洪、水利工程发电中起着重要作用，但是一些坝体建筑在经过长时间的使用后，其稳固性不断降低，出现坝体松动或者部分坝体坍塌的情况。所以对于水利工程的坝体建筑应当定期进行检查，同时采取一些加固措施，使水利工程坝体建筑的使用寿命得到延长，更好发挥其经济价值和社会价值。

1、水利工程中坝体建筑常见的病害

水利工程中坝体建筑有一些常见的病害，这些病害影响到了水利工程中坝体建筑的稳固性，对坝体的整体性能有所削弱，也留下了安全隐患，如果后期有强降雨、洪水等自然灾害发生，可能会造成极大的危害。下面是对水利工程坝体建筑中常见的病害的一个分析。

1.1坝体渗漏

坝体渗漏是坝体中常见的病害，同时也具有极大的危害性。一般情况下坝体都具有一定的透水性，只要控制在合理范围内，都不会对坝体造成较大的损害。判断渗透量是否在合理范围内，一般是根据渗透量的大小，可以分为正常渗漏和异常渗漏。一般所指的坝体渗漏病害就是异常渗漏，异常渗漏会由于水分渗透量过大而对坝体蓄水功能和使坝体局部失稳。渗漏情况除了会在坝体发生外，在坝基、涵洞等周围也会发生渗漏的情况。所以要对坝体建筑中的渗漏问题充分重视，采取加固措施加以防治，避免造成更大危害。

1.2坝体裂缝

裂缝在坝体建筑中也较为常见，坝体裂缝中，有的裂缝从外部可以直接看出来，有的裂缝则隐藏在坝体内部，不容易被察觉。内部裂缝跟外部裂缝比具有更大的危害性，内部裂缝对整个坝体而言是潜在的巨大威胁，内部裂缝发展到一定程度会使整个坝体发生滑坡坍塌等情况。

不同的裂缝其长度、宽度都有所区别，有的裂缝仅有1毫米，有的可以达到500毫米，在裂缝长度上，有的在1米左右，有的则可以达到数十米甚至上百米。这都说明了坝体裂缝病害的复杂性和严重性。在各种裂缝中最严重的裂缝是贯穿坝体的横向裂缝，这样的`裂缝容易穿过坝体的渗流通道，如果对这样的裂缝没有进行及时修复，会使坝体在很短的时间内遭到破坏，使坝体的使用寿命严重缩短。

1.3滑坡

滑坡在坝体中也容易出现，造成滑坡的原因是多样的，有坝坡坡度过大的原因，也有坝体抗剪力度偏小的原因，外界的振动或者地震等情况都有可能导致坝体发生滑坡的现象。滑坡灾害一旦发生直接影响整个坝体的性能，如果滑坡范围过大会对周围人们的生命安全造成极大的危害。对坝体的抗滑能力进行评估时考虑的主要是坝体抗滑稳定安全系数来进行判断，也以此来判断坝体的老化程度，如果坝体的抗滑性能不能满足实际要求，那么就需要进行加固或者采取其他安全措施。

2、水利工程中坝体建筑加固技术

上面对水利工程中常见的坝体病害作了一个简单分析，这些病害对坝体建筑的稳固性造成了严重影响。为了使坝体建筑的总体性能能够得到有效保证，必须采取一些对坝体建筑的加固措施，通过这些措施的采取，使坝体建筑的安全性能能够得到有效保障。

2.1坝体裂缝灌浆加固技术

裂缝灌浆技术是在加固坝体中常用的一种方法，这种方法主要是采用孔底注浆和全孔灌注的方法，对灌浆的压力进行有效控制，通过灌浆的压力将坝身劈裂成缝，然后向这些裂缝中注入浆液。这种加固技术在运用时首先对裂缝的产生原因和规律进行认真分析，然后对坝体的应力情况进行分析并且根据裂缝产生的原因和规律进行布孔，之后再有步骤的进行灌浆，最终通过泥浆的压力作用来实现固结目的，使坝体得到加固。这种加固技术首先需要运用的是水力劈裂原理，主要指在水压力的作用下，使坝体原来的裂缝进一步扩大，这样有利于后期灌浆操作。另外就是要对坝体的应力分布规律进行分析，常见的坝体一般是具有梯形断面的条形建筑，根据这个特点并通过相关计算得出土坝坝体的应力分布情况，方便灌浆布孔操作的进行。另外是泥浆对坝体的劈裂填充作用，泥浆对坝体的填充作用主要是通过高压泥浆来实现的，以浆液作为能量载体，填充与灌浆同时进行，通过高压泥浆的作用，把坝体中的裂缝，空洞等填满，起到一个加固的作用。在进行劈裂灌浆过程中还会发生湿陷的情况，湿陷的产生主要是由于在泥浆灌入坝体的过程中，有很大一部分水分进入坝体，这些水分所产生的压力对坝体产生湿陷作用，产生湿陷的情况有利于增强坝体的稳定性和密实程度，同时也能够减少弱应力的情况。湿陷作用会随着灌浆的不断进行而变得越来越小，灌浆也需要多次进行，直到裂缝被泥浆灌满。这是关于裂缝灌浆加固技术的一些简单介绍。

2.2混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙技术也是进行坝体加固的一种常用措施，这种加固技术对防治坝体渗漏有显著的效果。混凝土防渗墙在设计中首先需要满足防渗的要求，能够起到截断渗流、减小渗流坡度的作用。另外防渗墙还应该满足抗压、抗拉和抗剪力等方面的要求。现在常用的混凝土防渗墙的主要修建方法主要有射水造槽法和机械造槽法。射水造槽法建造混凝土防渗墙具有一系列优点。一方面射水造槽法所需设备容易找到，在一般市场中可以找到，且价格较为便宜，在各种土质中都可以进行开挖。另外这种方法还具有操作简单的特点，只要对施工人员进行简单培训就可以进行施工。射水造槽法的速递也很快，可以节省大量施工时间，造槽孔的速度会比其他的方法要快，同时成孔率也较高，一般可以达到99%以上，避免进行二次施工。在水泥用量上也比较少，回填量的流失较少。这种方法在使用中也存在着一定的缺陷，在适用范围方面，其在砾卵石的地层还不适用，使用的机械较为笨重，施工的灵活性较差，且自动化程度也有待提高。还具有的一个显著缺陷就是防渗墙与坝体基岩的连接上有一定的困难，墙体之间往往会存在有泥皮，这对其进一步的推广使用产生了一定的影响。

3、结束语

现在水利工程中坝体建筑加固技术有多种可供选用，这些加固技术各有优劣，也都有一定的适用范围，在对这些加固技术进行选用时，首先应当对坝体建筑的实际情况进行认真分析，对坝体的基岩，病害种类、不稳定程度等进行认真分析，综合各方面因素之后选择出合适的加固技术进行运用。同时对现有的坝体建筑加固技术应当进行改进与创新，现在造成坝体不稳定的因素越来越多，情况也越来越复杂，只有对加固技术进行改进，才能更好适应实际情况需要。

参考文献：

[1]范登峰。水利工程中坝体建筑加固设计技术探讨[J].科技创新导报，,（12）：111-112.

[2]王建平。浅析水利工程中坝体建筑加固设计技术探讨[J].江西建材，,（11）：113.

篇7：双曲拱桥病害的维修与加固

目前, 结构加固技术发展较为迅速, 对于双曲拱桥的加固, 可采用加大截面法、粘贴碳纤维布 (钢板) 、预应力加固、喷射混凝土加固等方法。近年来, 随着材料科学的不断发展, 纤维类材料被广泛应用于土木工程领域, 特别是以碳纤维为主要材料的加固技术, 由于施工便捷, 成为桥梁加固工程当中一种行之有效的手段。

一、双曲拱桥的加固措施

通过对双曲拱桥结构受力状态进行分析, 我们发现, 采取适当的维修加固措施, 可恢复或提高其承载能力。双曲拱桥的加固内容包括加强主拱结构, 加强横向联系, 改造拱上建筑, 加固墩台、基础, 更换桥面铺装, 改变结构体系等。

1. 拱肋加固。

拱肋是双曲拱桥主拱圈的骨架, 也是组合截面重要组成部分, 是最为重要的受力构件。双曲拱桥常见的病害为拱肋强度不足引起的承载力降低, 拱肋的加固至关重要。由于拱肋通常会在拱顶及拱脚处出现径向裂缝, 故根据其受力特点, 通常可采用粘贴钢板或碳纤维布的方法或扩大截面并增配钢筋的方法进行加固。

(1) 粘贴钢板。粘贴钢板是钢板和混凝土通过胶粘剂结合成为整体而共同受力, 在基本不增加自重的同时, 充分发挥钢板的强度, 约束混凝土的变形, 限制裂缝的发展, 提高拱圈的承载能力。

(2) 粘贴碳纤维布。粘贴碳纤维方法作用与粘贴钢板相似, 但碳纤维加固具有许多其他传统加固法所无法比拟的优点, 如轻质高强、无须搭接, 能适应曲面构件的粘贴要求, 耐腐蚀、耐潮湿、施工便捷、抗疲劳性能好。除了普通的外粘加固, 还可用碳纤维复合材料施加预应力, 让碳纤维的强度得以充分发挥, 因而适用于桥梁结构的补强修复, 主要可用于受弯和受剪构件 (梁、板、柱等) 承载力不足的加固, 也可利用其缠绕约束作用, 用于受压立柱的加固并可有效增强被加固构件的延性, 有利于结构抗震。在碳纤维的增强作用下, 可提高抗弯能力, 使受弯构件的承载能力增加, 并遏制裂缝的发展, 减少开裂。

(3) 扩大截面法。通过外包钢筋混凝土扩大整个拱肋截面尺寸, 增加拱肋截面的配筋率, 以提高拱肋的抗弯刚度, 提高截面的承载力。也可采用只加大拱脚截面的办法, 该方法有利于改善和调整拱脚、拱顶两个控制截面受力状态, 起到卸载的作用, 以提高拱桥承载能力。通常做法是在拱脚处加大截面范围内的拱肋, 并在拱座上植筋, 填充新浇混凝土, 将拱脚处变成实心钢筋混凝土构件, 以有利于结构整体受力。

施工时扩大部分宽度宜采用半包围原结构形式, 最小厚度不宜小于150mm, 新增部分钢筋应采用植筋或与原结构钢筋焊接方式形成整体。新增混凝土加厚层在构件受力过程中应与原构件保持变形协调, 应采取工程措施保证新旧混凝土的受力变形一致。

采用增大截面加固法时, 钢筋混凝土受弯构件强度不应低于C20, 受压构件强度不应低于C15, 预应力混凝土构件强度不应低于C30。加固前须先对拱肋出现的裂缝采用压力注环氧浆液封闭, 并对露筋表面进行除锈、修补处理。

2. 加强横向联系。

由于双曲拱桥的构造特点使得其截面整体性差, 横向联系较弱, 横向联系不足会引起横桥向失稳。当拱肋间无横向联系或横向联系较弱时, 在集中荷载作用下, 长期运营后各拱肋的受力、变形在横桥方向是不均匀的, 相对变形较大, 故采用增加横向联系来使单片拱肋联成整体, 形成一个框架, 从而保证横向稳定, 改善主拱圈受力。通过加强横向联系, 可以增强整体性。

加强横向联系通常采取两种方法:一是增强横向联系, 可将原有横系梁改为横隔板, 加大与拱肋的结合面积;二是增加横向联系的数量, 根据跨径的不同增加横向联系。增设横向拉杆加固时, 视跨径大小可在跨中、1/8跨径和1/4跨径附近设置横向拉杆。加强横向系梁加固时, 其位置宜选择在拱顶、拱肋分段接头处以及腹拱墩 (或立柱) 下和拱脚附近。

通过加强横向联系, 提高了拱桥的横向整体性能, 使各拱肋间的受力较为均匀, 变形趋于一致, 加强了桥梁的刚度和稳定性, 提高了桥梁的承载能力。

拱肋横系梁病害处理。先采用压力注环氧浆液封闭裂缝, 再对构件混凝土面层的粉刷层和松动部分彻底清除后打磨。对于外露钢筋, 先进行除锈处理, 然后用找平胶修补, 缠绕包裹碳纤维布。

3. 改造拱上建筑。

拱上建筑的构件破损、开裂等病害一般可采用粘钢或粘贴碳纤维布的方法修补, 如柱类构件强度或稳定性不足, 可采用缠绕碳纤维的方法处理, 环向围束。立柱顶部混凝土压碎, 可采用外包钢筋网加大柱截面的方法处理, 形成箍的作用。

在梁、板类受弯构件的正截面加固, 纤维布应贴在受拉区, 纤维粘贴方向与受拉方向一致。对于受弯构件的斜截面加固, 纤维粘贴方向应与主拉应力方向一致, 考虑到施工的方便, 也可粘贴成与构件轴向垂直。这主要是利用碳纤维布抗拉承载力高的特性, 将布粘贴在构件受拉面, 使之与混凝土共同承受荷载, 提高构件的受弯承载力, 达到补强的目的。梁类构件进行受剪加固将碳纤维布粘贴于构件的剪跨区, 起到与箍筋类似的作用, 提高构件的抗剪承载力。利用碳纤维布对混凝土的约束以抑制剪切裂缝的开裂和发展, 可采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴碳纤维布, 粘贴方向宜与构件轴向垂直。

减轻拱上建筑的重量通常有三种方式:一是可将拱式腹拱改为较轻的T梁或空心板等轻型桥面板;二是彻底清除原拱上填料, 更换为轻质材料重新填筑;三是将墙式墩改为柱式墩。上述三种方法均可有效减轻拱上建筑的重量, 以减小拱顶弯矩。

4. 加固墩台。

墩台出现病害会导致双曲拱桥的上部结构出现病害, 对于墩台病害的处理, 裂缝可采用压力注环氧浆液封闭裂缝, 或粘贴钢板。病害严重的可用钢筋混凝土套箍并施加体外预应力加固墩身。当墩台变位过大时, 则需采用顶推等方法使墩台复位稳定。

5. 更换桥面铺装。

由于早期桥面板及铺装强度普遍较低, 维修可采用强度高、防水性能好的桥面板及铺装重新铺筑, 还可在桥面铺装中添加钢纤维或化学聚合物类纤维, 增加强度及抗裂性能。

6. 改变结构体系。

进行加固如不能满足需要, 根据桥梁的实际情况, 可采用改变结构体系的方法, 拆除原有拱上建筑, 改建为桁架拱或刚架拱。拆除前应做好拆除方案, 保证拆除时拱上受力平衡, 避免发生坍塌事故。

二、工程实例

宿迁京杭运河1号桥, 主桥采用四肋三波悬链线无铰双曲拱形式, 拱上建筑为立柱式腹拱墩, 引桥采用五肋四波悬链线无铰双曲拱形式, 拱上建筑为拱式腹孔, 由于该桥车流量较大, 长期通行重型车辆, 上部结构已出现较为严重的病害, 构件出现不同程度的损坏现象, 很多构件有裂缝出现, 渗水现象较为明显。检测后根据《公路桥涵养护规范》将该桥总体技术状态评定为四类, 即差的状态。根据检测情况, 针对该桥存有的病害及发展情况, 依据通行需要, 参考相关成功经验, 提出以下维修加固方案。

1. 对主拱圈的露筋及外力损伤进行修复, 重要部位底面粘贴碳纤维布。

2. 对主拱圈拱肋间个别横隔板端部的渗水、白化进行维修。

3. 主拱微弯板裂缝经压力注环氧浆液封闭裂缝后, 粘贴碳纤维进行加固。

4. 修复拱上建筑中立柱的部分破损, 对不满足构造及抗震要求的立柱, 应采用碳纤维进行加固处理, 粘贴方式为缠绕及环向粘贴。

5. 拱上建筑中的开裂盖梁采用粘钢方法加固补强。

6. 拱上建筑微弯板采用粘贴碳纤维方法进行加固。

7. 加固补强应在对结构、构件的病害、损伤修复基础上进行。

8. 桥面铺装改为钢筋混凝土铺装, 双层钢筋网加密、加粗, 以增强桥梁横向联系, 提高整体共同工作性能。

9. 更换伸缩缝, 做好防洪、排水设施。

1 0. 增设主拱及桥墩防撞设施, 设置导航标志以适应目前运河通航要求。

1 1. 维修加固后应注意后期的养护, 定期检查。

工程完工后, 经检验各项指标均符合设计要求, 通过了相关部门的验收, 达到了加固的目的, 效果良好。

三、结论与建议

采用碳纤维加固可以增加构件的抗弯、抗剪能力, 能够在基本不改变原结构截面尺寸和不增加原结构重量的前提下, 提高构件承载力, 能够增加构件的延性, 提高抗震能力。同时对构件的表面有保护作用, 可有效控制原裂缝的发展和抑制新裂缝的产生, 加强结构的整体性, 延长构件的使用寿命, 达到提高承载力和耐久性的目的。

与传统加固方法相比, 采用碳纤维材料进行桥梁加固, 具有加固效果好、施工方便、周期短的优点, 尤其是其轻质高强, 便于对不同受力部位的构件进行加固, 值得在桥梁加固工程中推广和采用。