導語：論析雙曲拱橋加固法的有效性一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：雙曲拱橋是我國始創的一種橋型，根據其結構特點、病害對雙曲拱橋加固方法進行了系統的論述。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。

關鍵詞：雙曲拱橋病害加固錨噴混凝土

一、橋梁加固改造設計的原則

舊橋加固設計仍然以現行的橋梁理論為基礎，采用橋梁《規范》為標準進行設計。舊橋加固改造方案的確定，首先要根據橋梁的現有技術狀況，存在的病害，車輛通行的需要，以及將來交通發展的趨勢，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經濟效益進行比較，選擇合理的加固方案。設計時特別要注意以下幾點：

1.1加固后的橋梁，在使用荷載作用下，原有的結構和新增加的結構各部分的強度、剛度和裂縫，均應符合現行設計規范的要求。

1.2當僅要求提高活載能力時，加固改造工作可以在原結構保持恒載應力狀態下進行。此時，原有結構的全部恒載和加固改造后所增加的恒載，均由原結構承擔，活載由原結構和新增加的構件或加大后的截面共同承擔。

1.3如果通過檢測和計算，原結構的工作應力已接近或已超過允許值，需要減小原橋的恒載應力，應采取一定的卸載措施。

1.4采用增大截面法進行舊橋加固改造時，由于新舊結構的材料性質或混凝土之間收縮率的不同，引起結構內力的重分布，在新舊材料或新舊結合面處將出現較大的拉應力，極易出現裂縫而影響結構的整體性。因此，必要時應該進行收縮應力的計算；在新舊材料或者新舊結構之間的結合面處采用增加纖維和采用性能相近的材料進行補強。

二、橋梁加固改造的基本途徑

橋梁加固一般是指：通過對構件的補強和結構的性能改善，以恢復或提高現有橋梁的承載力，延長使用壽命，適應現代交通運輸的要求。目前，國內外對橋梁進行加固改造的技術途徑主要有以下五種：

2.1加強薄弱構件在橋梁上，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。在橋梁結構中，特別要注意的是：橋梁的薄弱處一般在受拉區范圍內，受壓區的情況則比較少。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氧混凝土砂漿封填裂縫，增設預應力鋼筋或粘貼附加構件對缺陷進行處理。

2.2增加輔助構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，可以在原有的結構上增加新的受力構件，如：梁橋中增設主梁、橫隔梁；簡支梁之間加設輔助構件，使其成為連續梁的工作狀態；梁下部采用八字支撐方式，增加跨孔改變受力狀態；拱橋中采用梁式結構替代回填料等。

2.3改變結構體系根據橋梁的實際狀況，采用梁式結構改為拱式結構；拱式結構改為梁式結構；簡支梁改為連續梁；單跨結構改為多跨結構；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構薄弱處的受力狀態，提高整體橋梁的承載能力。

2.4減輕恒載減輕橋梁上部結構的恒載，改善原橋梁的受力狀態，提高橋梁的承載能力，特別是在橋梁基礎承載力受到限制，不能滿足加固上部結構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，乃一種經濟有效的措施。

2.5加固橋墩、臺及基礎在橋梁結構中，有相當的一些缺陷是由橋梁墩、臺和基礎的病害引起的，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應力加固墩身。對于基礎加固措施，常采用加校法和擴大基礎法進行處理。

三、雙曲拱橋上部結構主要病害

雙曲拱橋上部結構的病害較多，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。發生在施工及運營階段。由于建設時鋼材十分緊張，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，加劇了拱波的裂縫產生。

3.2拱肋開裂拱肋的橫向開裂、拱頂下沉一般同時產生，原因主要有3個方面：一是拱肋截面過小，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，導致單肋受力過大；三是基礎下沉及傾斜造成的。拱肋的接頭也是病害問題較多的部位，容易出現接頭鋼板銹蝕、混凝土破碎等現象。

3.3拱肋與拱波結合處開裂主拱圈環向縫是產生在拱肋、拱波（拱板）結合面上，平行于拱軸線的裂縫。主拱圈環向縫又可分為法向拉力環向裂縫和剪力環向裂縫兩種；法向拉力環向縫出現在拱頂附近正彎矩較大的區段，主拱圈截面下部出現拉應力，拱波的結合面位于受拉區，當結合面的拉應力大于結合面的極限拉應力時，即出現法向拉力環向縫。

3.4橫系梁開裂或脫落雙曲拱橋的橫系梁(橫隔板)，一般尺寸都較小，強度和剛度也相應較弱，與橫肋聯結處的抗剪能力也偏小，當承受較大的外荷載作用時，產生較大的內力和變形，導致橫系梁開裂、脫落，無法有效地橫向分配荷載，并引起拱肋的受力與變形不均勻，加劇了橫系梁的病害產生。橫系梁(橫隔板)開裂或脫落。

四、雙曲拱橋加固方法

4.1增大截面法實腹式拱橋存在實腹段，而拱頂截面承載力不足時，如果采取拆除拱上實腹部分加固主拱圈拱背難度大，費工、費時，工程費用高，又要中斷交通，在橋下凈空容許、或根據水文資料，橋下泄水面積容許縮小時，可在原拱圈下面噴射鋼筋網混凝土或緊貼原拱因下面澆注鋼筋混凝土新拱圈。

4.2改變結構體系方法加固不同的結構體系的受力特點不同，利用這一特點，通過改變原橋上部結構的結構體系，改變結構的內力分布，達到改善結構受力、提高承載力的目的。改變結構體系加固是一種主動加固的方法，適合于雙曲拱橋的加固。目前，已經采用不少改變結構形式的方法加固雙曲拱橋，典型的有將雙曲拱橋改變為衍架拱橋（剛架拱橋）、將雙曲拱橋改變為箱型拱橋和改變拱上建筑的結構形式幾種方法。

4.3粘貼加固方法與技術在荷載作用下，主拱圈產生拉應力，如果超過其承受限度時，將導致主拱圈開裂、破損，喪失承載力，甚至坍塌；除了前述可以通過增大截面法減小主拱圈承受的拉應力，提高原橋承載力的途徑外，還可采用環繞砂漿在主拱圈的受拉區段粘貼鋼板鋼筋，或用環氧臟漿粘貼玻璃纖維布(玻璃鋼)、碳纖維布、芳綸纖維布等高強材料，增加主拱圈的強度，提高橋梁的承載力。

五、工程實例

重慶市開縣某橋為5孔一13m，矢跨比1/2的石拱橋。橋面凈寬7m，是清朝道光年間修建的古為今用的老石拱橋，主拱圈厚寬為60cm，用糯米石灰漿砌筑，石料強度為50號。運營上百年后有三跨主拱圈下緣出現多處縱向貫穿性裂縫，成為危橋。由于重慶市開縣白鶴電廠運送發電機等重型設備，荷載重量達到240t左右，需通過該橋，2004年6月28日采用環氧砂漿粘貼鋼板進行了加固。加固方法是：在全拱圈范圍內，用兩層6條寬1m。厚0.6m的鋼板采用環氧砂漿分段分層粘貼加固，每段鋼板長1.2m，設計采用了少量異形鋼板，讓每條鋼板肋的鋼板接縫位置錯開，第二層鋼板與第一層鋼板錯開粘貼。粘貼鋼板前先用環氧膠漿灌注裂縫，對裂縫進行封閉處理后，再粘貼鋼板補強。

六、結論及建議

雙曲拱橋由于其自身的特點，產生的病害特征基本一致，在地基承載力許可的條件下，基本可以通過加固提高其承載力。

參考文獻：

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[2]湛潤水，胡釗芳，帥長斌.公路舊橋加固技術與實例.北京：人民交通出版杜，2002.