浅谈大跨度双曲拱桥维修加固技术和预防措施.doc

浅谈大跨度双曲拱桥维修加固技术和预防措施 　　摘要：本文大跨度双曲拱桥的病害特点，探讨了同时采用局部增大主拱圈截面、增加横向联系和改变拱上建筑结构体系三种措施来加固改造危旧双曲拱桥，并且针对某大桥进行了维修与加固处理，并计算加固后受力状况，取得了很好的社会经济效益。 　　关键词：双曲拱桥；病害；分析；加固 　　Abstract: this paper big span double-curvature arch bridge the disease characteristics, discusses and use local increase main arch ring section, increase the lateral ties and change the arch structure system three measures to reinforcement and reconstruction are old double-curvature arch bridge, and in a bridge maintenance and reinforcement, and calculation after reinforcement stress condition, has obtained the good social and economic benefits. 　　Keywords: double-curvature arch bridge; Diseases; Analysis; reinforcement 　　 　　 　　 　　中图分类号： U457+.3 文献标识码： A 文章编号： 　　1引言 　　在我国20 世纪60至70年代常用的一种拱桥形式是双曲拱桥，对交通发展起到了积极的作用，但是在当时施工技术及其有限的条件下，对主体结构采用化整为零的方式施工方式，有其施工的优越性， 但该类拱桥结构整体性差，施工质量变异大，设计荷载标准偏低。随着时间的推移，社会的发展，交通量的增多，桥梁长期处于超载和大交通量条件下运行，致使双曲拱桥均出现不同程度的病害，部分双曲曲拱桥已被拆除重建；因此拆除新建需大量投资资金并且还会造成长时期中断交通的后果；故对大多数双曲拱桥进行加固改造仍具有重要现实意义。针对大跨度双曲拱桥的病害特点，本文探索了采用局部增大主拱圈截面，或增加横向联系和改变拱上建筑结构体系三措施来加固改造危旧双曲拱桥，可供同类桥梁的维修、加固、设计及研究参考。 　　2工程现状及病害 　　2.1工程概论 　　该桥位于我国高纬度严寒地区新疆地区，该桥是全线关键工程之一。1983年4月开工，1984年8月竣工通车。原桥状况如下： 　　设计荷载: 汽车一15 级, 挂车一80 　　桥面净空: 净一8 十2 ×0.25米护轮带 　　净跨径: 5.5米 　　净矢高: 1.2 米 　　净矢跨比: 1/5 　　设计拱轴系数: 3.5 　　设计温度: 最高10 ℃ , 最低-30 ℃ , 　　拱圈合拢温度10 ℃ 。 　　地震烈度: 6 度。 　　两岸桥台均奠基于裸露的石灰岩上。 　　拱上结构原设计采用腹拱, 拱上填料采用泥结碎石。 　　2.2 桥梁现场病害调查 　　该大桥于1985 年竣工通车，至今已有20多年年. 由于原桥设计、施工以及后期超负荷运营等原因，导致目前该桥出现一定程度的病害. 经过检查，主要 　　病害情况如下： 　　1. 主拱圈拱波顶部普遍发现纵向裂缝，最长约15m，沿裂缝有明显的渗水痕迹，结合拱背对应位置的裂缝可判断该裂缝属贯通性裂缝； 　　2. 拱肋横隔板与拱肋交界处普遍发现程度不同的竖向裂缝，裂缝最大延伸高度约70cm，宽度0.6mm； 　　3. 主拱圈出现较大变形，根据现场实测数据表明，主拱圈跨中部分下塌，呈M 型变形，拱顶最大下挠达14cm，由于原设计拱轴系数较大，使得目前拱顶段基本呈水平状； 　　4. 腹拱圈开裂现象严重，多数纵向裂缝已贯通整个腹拱，且裂缝较宽，最大达2mm，此外部分腹拱跨中截面出现了横向裂缝，其中巫溪岸第二腹拱横向裂缝已基本贯通整个腹拱，宽度达3mm 以上，个别腹拱波开始掉渣，出现破坏预兆； 　　3维修加固方法及分析 　　3.1 加固方案 　　由于原桥主拱圈各截面应力水平普遍偏高，因此有必要从改变结构整体受力体系上来改善主拱圈受力状态，使其在恒载及使用荷载下达到一个合理的应力水平，因此，提出将改变拱上建筑结构体系和局部加大主拱圈截面相结合的方法来加固本桥. 主要思路是减轻拱上建筑重量以降低主拱圈的应力水平；增大拱顶区段主拱圈截面积，以明显提高其刚度和承 　　载能力，改善主拱圈的内力分布；增设封闭的