公路双曲拱桥病害原因分析及加固措施研究(郑)
双曲拱桥维修加固的施工要点及质量措施探讨
双曲拱桥维修加固的施工要点及质量措施探讨摘要：针对双曲拱桥拱顶下沉现象，介绍一种结合地形，并充分利用桥位特殊地形，因地制宜进行维修加固的方法。
关键词：双曲拱桥；裂缝；维修加固；施工工艺双曲拱桥，是我国江苏省无锡县的建桥工人，在继承石拱桥传统的基础上，并吸取了装配式钢筋混凝土结构的优点，经过实践于1964年创造出的一种具有我国民族风格的新颖的圬工拱桥。
由于这种桥梁具有节省材料，比其他拱桥施工简便等优点，所以一经出现，迅速在全国得到了大量的推广应用，为我国公路桥梁建设事业的发展做出了重大贡献。
但是由于当时双曲线拱桥的设计荷载较现在都偏低，加上横向联系也偏弱。
在长期重荷载、大交通量运营情况下，都出现了不同程度的病害，限制了其进一步发展。
对如此众多有病害的桥梁，如全部拆除重建需要大量的资金，而且也是不现实的。
事实上双曲拱桥具有较大的超载能力，它们中的大多数经过维修加固是可以继续运营的。
2012年我区危桥维修加固中有一座双曲拱桥—高岗寺桥。
是70年代建成的坐落在县道x001上，1-38米，全长56米，全宽6.8米。
通过维修加固施工，总结一点心得，与大家共享。
1.双曲拱桥的裂缝处治方法众所周知，裂缝是双曲拱桥的主要病害，裂缝的大量存在不仅降低了结构的刚度、整体性、结构的承载能力等，也严重影响到桥梁结果的耐久性，同时裂缝还是其他病害的诱因，而产生裂缝的主要原因有几点：（1）当时拱上填料主要是粘土和毛石，造成拱上翼墙位移，最大位移6-10公分。
（2）拱肋水泥砼风化脱落，钢筋外露。
（3）拱上腹拱开裂。
（4）由于当时设计荷载较小，等级低，不能满足现代交通需求等。
而对双曲拱桥的裂缝处治方法可根据不同的裂缝种类采取不同的方法，主要为以下几种：1.1填缝填缝修补法的具体操作是：将裂缝清理干净，根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作，所用灰浆通常采用1：2.5或1：3水泥砂浆。
填缝处理后，可在美观、耐久性等方面起到一定的作用，而对结构的整体性、强度等方面起到的作用甚微。
双曲拱桥病害分析及加固处理
１ 双 曲拱 桥病 害情况 及原 因分析 变形 较为严 重 时 ，要将 拱轴 线 的实侧坐标 作 为模型 构建 的基本 坐标 。 经过多座双 曲拱桥检测 ，发现除了混凝土结构物共同存在的一 ２ ） 对主拱和腹拱之间的联合作用进行分析。 由于双曲拱桥是 由主拱和 腹拱两部分组成的， 因此 ， 联合作用是支撑整个桥体的主要力量 。 在建 些病害外， 双曲拱桥普遍存在以下病害：
裂缝较轻微， 可按照主拱的刚度来进行计算； 若裂缝较大， 甚至已经对 法向拉力纵向缝多出现在拱顶附近正弯矩较大的区段 ， 剪力纵 向缝出 主拱结构造成严重影响， 则按照该截面的实际荷载 隋况来计算 ， 这也 现 在拱 角附 近剪力 较大 的区段 。 需要对双曲拱桥的结构进行重新考虑， 如果有必要， 可建立新的模型。 径向缝是垂直于拱轴线方向的裂缝 ，主要有拱顶径向缝和拱脚 ３ 常用 加 固方 法 径向缝两种 ， 拱顶径向缝产生在拱顶附近正弯矩较大的区段， 往往是 ３ ． １ 钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固技术 。拱肋加 固应根据地形环 由于桥 台发生过大的水平位移 ， 拱顶部位正弯矩大大增加 ， 拱肋的拉 境、 地质水文 、 气象 情况 施工质量 、 病害严重程度、 调查检测结果 、 荷 应力超过极限拉应力所致 ， 拱脚径向缝产生在拱角附近负弯矩大的区 载试验 、 计算结果 、 桥梁重要性及社会影响等综合考虑 ， 进行方案设 域， 桥台发生过大的水平位移也常出现拱脚径 向缝。 计。 桥梁加固应注意的问题 ： １ ） 如果施工质量有问题 ， 首先应该对拱肋 １ ． ３ 腹拱破坏。在桥梁检测过程中， 发现几乎所有 的拱桥腹拱都不同 进行修补。２ ） 如果拱肋只是局部强度不足 ， 可局部粘贴钢板或碳纤维 程度的破坏， 尤其在腹拱与横墙交接的部位 ， 常常破碎， 这是因为腹拱 圈预制分块太多以及勾缝水泥砂浆标号过低 ， 致使其整体 ｌ 生 差， 在载 荷反复作用下必然导致各腹孔产生不同程度的纵、 横向裂缝。 １ ４ 拱波破坏。旧桥的拱波大部分是预制弯板 ， 板板之间只通过沙浆 进行联系， 由于联系薄弱容易形成单板受力 ， 拱波容易被压坏而出现
双曲拱桥病害分析及加固方法研究
桥 的横 向整 体性 能较 差而 造成 的。许 多双 曲拱桥 在
设 计 时拱肋 间 的横 系 梁 截面 尺 寸 相对 较 小 （ 或 者 采
用钢拉杆代 替横系梁 ） ， 在车辆荷 载尤 其是车辆偏
载 作用 时 ， 各拱肋 问因变 形不 协调 一致 ， 在 横桥 向截 面 最薄 弱处 将产 生 过 大 的拉 应 力 而 导 致 构 件 开 裂 ，
而 且越 接近 拱顶 ， 拱 肋 间变形 的不 协调 性越 明显 ， 因
此 拱顶 开裂 得相 对更 严重 。
的桥型 ， 由于受 到 当时 经 济 水平 低 下 和设 计 理 论 缺 陷 的影 响 ， 大部 分双 曲拱 桥 的设 计 荷 载等 级 相 对 较 低， 同时在结 构上 也存 在一 些 问题 ， 主要 表现 在桥 梁
该 双 曲拱桥 的主 拱 圈是 通 过预制 、 拼装 而成 的 ，
结 构整 体性 较差 ， 而 且 各 构 件 的设 计 混 凝 土强６ ７・
双 曲 拱 桥 病 害 分 析 及 加 固 方 法 研 究
唐 伟
１ １ ０ ０ １ ５ ） （ 辽宁省交 通科 学研究院 ， 沈阳
摘 要 ： 以某座双 曲拱桥为例 ， 总结 了双曲拱桥 的典型病 害 ， 对 病 害产 生的原 因进行 了分析 ， 并提 出了有效 的
维修 加 固 方 法 。
关键词 ： 双 曲拱 桥 ； 病害 ； 维修 加 固
中 图分 类 号 ： ｕ ４ ４ ５ ． ７ ２
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ３—６ ０ ５ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ６ ７— ０ ２
浅谈双曲拱桥常见的病害、成因分析及加固维修措施
浅谈双曲拱桥常见的病害、成因分析及加固维修措施发表时间：2017-12-18T09:50:04.033Z 来源：《基层建设》2017年第26期作者：王少通杨勇[导读] 摘要：介绍了双曲拱桥的特性，结合多座双曲拱桥的定期检测结果，对双曲拱桥常见的病害进行了归纳、成因分析，并制定了相应的加固维修措施。
王少通杨勇中交瑞通路桥养护科技有限公司陕西西安 710075摘要：介绍了双曲拱桥的特性，结合多座双曲拱桥的定期检测结果，对双曲拱桥常见的病害进行了归纳、成因分析，并制定了相应的加固维修措施。
关键词：双曲拱桥；病害；成因分析；维修措施 1.概述拱桥是常见的一种桥梁结构形式，在竖直荷载的作用下，拱的两端除了竖直力外还会产生向内的推力，在水平推力的作用下，拱的内部弯矩大大减小；当拱轴线设计较为合理时，可使拱主要承受压力，剪力、弯矩较小，从而提高拱桥的承载力以及跨越能力。
由于拱桥主要承受压力，因此可以利用抗拉性能差而抗压强度较高的混凝土、石块、砖等圬工材料来修建拱桥。
由于双曲拱桥的主拱肋、拱波、腹孔的拱板均可以采取先预制（化整为零）然后现场进行拼装（化零为整）的施工方法，施工进度快；在山区谷深、河宽等施工现场条件差的地区，拱桥较大的跨越能力可减少下部墩台的修建，加上就地取材、节省成本，是一种较为经济、适用的桥型，因此在我国山区地段，分布着众多的钢筋混凝土双曲拱桥。
随着我国经济的快速发展，交通运输需求任务不断的增加，桥梁通行车流量日益增长且重型运输车辆数量较多，早期部分路段桥梁修建时荷载等级较低加上桥梁的老化、环境的影响，桥梁出现较多的病害，本文着重对同一时期、同一地域修建的双曲拱桥中常见的病害进行了归纳、成因分析。
2.双曲拱桥常见病害双曲拱桥因其主拱圈的横截面、纵截面都呈曲线而得名。
双曲拱桥主要由拱肋、拱波、拱板、横向联系（横系梁、横隔板）、拱上建筑组成。
2.1 拱肋拱肋存在竖向裂缝，拱顶两侧数量相对较多，拱肋竖向裂缝通常有三种形态：腹板竖向开裂；左/右侧腹板和底板贯通开裂（呈L 型）；两侧腹板和底板贯通开裂（呈U型）。
双曲拱桥加固原理及加固方法_secret
一、拱桥病害情况及原因针对北京郊区几座双曲拱桥调查，发现除了混凝土结构物共存的一些病害外，双曲拱桥普遍现状如下：1.等级偏低，桥的强度、刚度、宽度不够，不能满足现在的交通要求。
2.拱肋出现裂缝。
主拱圈的裂缝可以分为纵向缝、径向缝两大类：纵向缝是产生与拱肋和拱波的结合面上，平行于拱轴线方向的裂缝，其产生的原因主要是主拱圈整体性差和桥台水平位移较大所致。
纵向缝分为法向拉力纵向缝和剪力纵向缝两种。
法向拉力纵向缝多出现在拱顶附近正弯矩较大的区段，剪力纵向缝出现在拱角附近剪力较大的区段。
径向缝是垂直于拱轴线方向的裂缝，主要有拱肋径向缝和拱背径向缝两种，拱肋径向缝产生在拱顶附近正弯矩较大的区段，往往是由于桥台发生过大的水平位移，拱顶部位正弯矩大大增加，拱肋的拉应力超过极限拉应力所致，拱背径向缝多产生在拱角附近负弯矩大的区域，桥台发生过大的水平位移也常出现拱背径向缝。
3. 腹拱破坏。
在对郊区危改拱桥的调查中，发现几乎所有的拱桥腹拱都不同程度的被破坏，尤其在腹拱与横强交接的部位，常常破碎，这是因为腹拱圈预制分块太多以及勾缝水泥砂浆标号过低，致使其整体性差，在载荷反复作用下必然导致各腹孔产生不同程度的纵、横向裂缝。
4. 拱波破坏旧桥的拱波大部分是预制弯板，板板之间只通过沙浆进行联系，由于联系薄弱容易形成单板受力，拱波容易被压坏而出现裂缝，随着裂缝的扩展拱波容易出现渗漏现象。
5. 横系梁破坏由于横向联系薄弱，主拱圈容易出现偏载横系梁由于和主拱圈是刚结受力巨大，容易出现应力超限而被拉坏。
6. 桥面系病害：造成桥面破碎的原因主要有两个方面，一是缺乏基层，拱桥上填料厚薄不一，对面层的刚性不一，沉陷不一，沙砾填料只能算桥面的垫层，具有足够的强度但是整体性能差，二是重车交通量增长，加剧了桥面的病害。
另外，材料性能不好，施工工序或施工加载不正确、气温条件的影响也是产生和加剧病害的主要原因。
二、加固原理（一）首先分析危旧双曲拱桥内力分析的特点：危旧双曲拱桥内力分析和设计状态下的内力分析是有明显区别的。
公路双曲拱桥病害成因分析及加固施工要点
公路双曲拱桥病害成因分析及加固施工要点
的质量问题进行了病害成因分析，提出了加固方案，并针对本桥加固后的的桥梁承载能力进行计算和验算，且进一步总结了加固施工要点。
［关键词］双曲拱桥；加固方案；主拱圈验算；加固施工要点
一些桥梁工程使用年限已久，长久以来的使用，使得这些桥梁存在一些不安全因素。
倘若将这些桥梁完全拆掉重新修建，势必会花费较高的费用，此外，部分桥梁还拥有较高的历史价值。
所以，对运营中桥梁的质量病害实施全方位分析，并探究相应的防治措施，意义非凡。
1工程概况
某公路桥梁为双曲拱桥，跨度形式为545m，桥面宽7m，两边护栏宽均为0.25m。
原设计荷载为汽13、拖60级；该项目墩体设计为重力式实体墩结构、桥台设计采用加后座式U型结构。
对全桥进行了检测分析，得出存在的主要质量问题如下：（1）主拱圈部位多处有明显裂缝情况发生；（2）桥面产生较大变形，并且存在大规模的破碎现象，主要出现在3、4、5孔上，竖向存在波浪状况；（3）腹拱及立墙存在渗水病害，防水性能差，渗水现象十分明显。
2病害成因分析
根据质量检测结论，分析以上质量病害产生的原因为：（1）最初设计时，没有考虑到现阶段交通量如此之大，导致设计荷载值较低，无法满足目前繁重的交通运输要求；（2）因吨位较大车辆的反复作用，所施加荷载远远超过其最初的设计值；（3）桥面变形严重，显示受压系统破坏，造。
大型双曲拱桥病害原因分析及加固措施
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大型双曲拱桥病害原因分析及加固措施李凤枝1 李慧华1 毕兴2 黄安国1（1、江西省景德镇市公路管理局乐平分局江西乐平 333300）（2、江西省高等级公路管理局江西南昌 330025）摘要：双曲拱桥由于原设计荷载等级低，在长期大交通量、超设计荷载作用下，已多数破损，需要加固维修，提高其承载力。
结合韩渡大桥加固维修实例，对旧桥产生病害的原因进行了分析，采用了桥梁结构计算程序MIDAS建立有限单元模型进行验算分析，并介绍其加固维修措施。
关键词：桥梁工程；双曲拱桥；病害分析；加固措施0 前言双曲拱桥具有结构新颖、美观、轻巧、省钢筋水泥材料、施工方便等优点，20世纪60、70年代在我国得到了广泛的应用。
但由于建造之初设计荷载等级低、施工技术水平低以及自身整体性差等方面原因，在长期重荷载、大交通量的运营情况下，都出现了较为严重的病害，适应不了现行交通通行要求。
需要维修加固，以提高桥梁的承载力。
因此双曲拱桥的加固维修便成为一个突出的亟待研究解决的课题。
本文通过对韩渡大桥病害原因进行分析，提出了维修加固措施。
1 桥梁概况韩渡大桥建成于1973年，位于原国道206线乐平至鹰潭段，是一座跨越乐安河的重要公路桥梁。
大桥全长436.36m，净—7m+2×0.75m人行道。
上部构造为9孔净跨径42m的无填料空腹式双曲拱桥。
主拱圈净矢跨比为1/4，拱轴线采用等截面悬链线，拱轴系数m＝1.756。
主拱圈由四肋三波组成，拱肋宽度为25cm，总宽度为760cm。
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，实腹段采用水泥混凝土填平。
下部构造为扩大基础配重力式桥墩及空腹式U型桥台。
大桥原设计荷载等级为：汽车—13级，拖车—60。
2 桥梁主要病害及其原因分析经过现场实地桥梁调查、检测，韩渡大桥病害主要表现在以下几个方面。
浅谈双曲拱桥的病害机理及加固技术
提供 一 定 的 参 考 。
［ 关键词］ 双曲拱桥
引 言
双曲拱桥这种桥型在结构 上继 承了圬工拱桥的优 良传统 ，在其外 观上极具浓厚 的民族色彩 ， 又具有结构新颖 、 便于施工 、 自重轻 、 省料等 优点 ， 吸取 了现代装配式钢筋混凝士桥的优点。 但 是大多数 双曲拱 桥在其运营 ３ — Ｏ年后 出现不 同程度 的病 害 ， ０４ 影响到交通正 常运行 。研究发现 ， 双曲拱桥具 有一定的超载能力 ， 只要 找到其病 害的原 因， 通过对 旧有 双曲拱桥 承载能力进行正确的评价 ， 采 用合理的加固方案， 充分发挥 和提 高其 承载潜 力 ， 其大多数是可 以继续 运 营 的 。因此 ， 旧 桥 病 害 原 因 分 析 及 合 理 加 固方 案 的研 究 对 保 证 安 全 对 交 通运 行 及 节 约 国家 资 源 有 重 大 意 义 。 为 了恢 复 桥 梁 的 使 用 功 能 和 确 保结构使用 的安全性 ， 对存在病害的桥梁必须实施加固处理。 １双 曲拱 桥 的 常 见 病 害 及 机 理分 析 ． 双曲拱桥 曾经是我 国应用最普遍 的 一种桥型 ，由于受 当时规范标 准、 设计水平 、 施工技术 以及 材料性能的局 限 ， 特别是在最 近十余 年问 重荷载和大交通量的运营下 ，多数双 曲拱 桥已经出现了不同程度 的病 害 ， 中 比较 典 型 的有 以下 Ｊ 类 ： 其 Ｌ （ 主拱圈痫 害 １ ） ① 拱波顶部纵向裂缝：这类裂缝主 要在拱波顶部沿拱轴线 方向发 展 ， 多的出现在拱顶附近 ， 较 有时也 出现在拱脚 附近。其 产生的主要原 阂 有 以 下 两 种 ：、 ａ 由于 拱 波 上 观 浇 混 凝 土 拱 板厚 度 较 大 ， 而拱 波 顶 又 是 最薄弱 的位置 ， 因此在后期混凝土收缩 、 徐变及 温度的影响下沿波顶开 裂：， 圈横 向联系不够 ， 系梁 刚度小 ， ｈ主拱 横 往往因拱肋扭转及横 向挠度 过大而引起波顶纵缝 冈此 ，加强横 向联 系是处理 这类 病害的有效方
双曲拱桥病害原因及加固方法
①用外包混凝土加大横系梁断面。 ②将横 系梁改造为横隔板 。 ③ 对于原来设置套管拉杆横 向联结或未设横向联结的双曲拱桥 ，
【 关键词】 双曲拱桥 ； 害； 病 加固方法
１ 引 言 ． 随 着 国 民经 济 的 发 展 ， 通 运 输 量 的 大 幅度 增 长 ， 车 密 度 及 车 交 行
辆 载 重 越 来 越 大 ， 型 车辆 日益 增 多 。 大批 ２ 重 一 Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 以 前 修 又 加 建 的公 路桥 梁 已满 足 不 了使 用 要 求 。 上世 纪 六 十 年 代 。 国 建 造 了 大 其 套 管 只 起 横 向拉 结 作 用 ， 对 拱 波 的抗 扭 刚 度 作 用 不 大 ： 固 时可 我 也 量 双 曲拱桥 ， 当时 的 历史 条 件 下 ， 过一 定 的作 用 。虽 然 结 构 新 颖 、 拆 除原 套 管而 改 为 横 隔 板 。 可沿 拱 圈 增 加 桥 的横 系 梁 或 横 隔板 。 在 起 轻 巧 、 料 、 便 施 工 ， 是 整 体 性 差 ， 筋 少 ， 计 荷 载 等 级低 ， 及 省 方 但 配 设 以 施 工 等 方 面 的原 因 ，该 桥 型在 使 用 一 定 时期 后 出 现 了 不 同 程 度 的 病
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公路双曲拱桥改造加固研究
公路双曲拱桥改造加固研究公路双曲拱桥是一种常见的公路桥梁结构，其设计具有较强的工程难度和技术挑战。
当前，国内外对于公路双曲拱桥的改造加固研究日益重视，以提高其安全性和使用寿命。
本文将对公路双曲拱桥改造加固研究进行探讨，为相关领域的工程技术人员提供一定的参考和借鉴。
一、公路双曲拱桥的特点和存在问题1.曲线造型：公路双曲拱桥通常采用双曲线造型，桥面呈现出流畅的曲线美感，成为城市道路景观的一部分。
2.结构复杂：公路双曲拱桥的结构复杂，需要考虑到曲线形态对结构受力的影响，以及曲线形态对荷载传递的影响。
3.地质条件：双曲拱桥通常跨越河流、山谷等地理地质条件复杂的地区，桥梁基础受到地质因素的影响较大。
4.安全隐患：随着桥梁使用年限的增长，公路双曲拱桥存在着结构疲劳、裂缝、锈蚀、变形等安全隐患。
基于以上特点，公路双曲拱桥改造加固研究具有重要意义。
存在问题亟待解决，必须加强对双曲拱桥结构的监测和评估；改造加固技术的研究和应用能够提升桥梁的安全性和使用寿命。
二、公路双曲拱桥改造加固的技术需求1.结构增强：对于存在结构疲劳、裂缝等问题的双曲拱桥，需要采取有效的结构增强措施，提升桥梁的承载能力和抗震性能。
2.监测评估：建立公路双曲拱桥的实时监测系统，定期对桥梁结构进行评估和检测，及时发现问题并采取相应的修复措施。
3.材料选用：选择适宜的材料进行桥梁加固，包括高强度混凝土、碳纤维布、预应力钢束等新型材料，以提高桥梁的整体性能。
4.技术创新：通过技术创新，研发适用于双曲拱桥的新型改造加固技术，提高桥梁的安全性和使用寿命。
综合以上技术需求，公路双曲拱桥改造加固的研究将涉及结构设计、材料科学、监测技术等多个领域，需要工程技术人员的不懈努力和创新探索。
目前，国内外已经涌现出了一些成功的公路双曲拱桥改造加固实例，为相关领域的工程技术人员提供了宝贵的经验和借鉴。
1.国外案例：美国旧金山湾区大桥的改造加固工程是一个成功的案例。
该项目利用了预应力混凝土技术，对桥梁进行了全面加固，提升了桥梁的抗震能力和承载能力。
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公路双曲拱桥病害原因分析及加固措施研究XXX()摘要：钢筋混凝土双曲拱桥被广泛修建于上世纪70年代，其中的绝大部分在现代公路运输中仍发挥着巨大的作用。
但由于设计建造标准较低，再加上多年超载运营，桥梁病害严重，承载能力降低，对行车安全构成了严重的威胁。
本文系统地总结了既有钢筋混凝土双曲拱桥的病害，并指出了病害产生的原因，根据双曲拱桥的结构特点和病害特征，研究了双曲拱桥的维修加固措施，并以一座实际桥梁为工程背景，将维修加固措施应用到实际当中。
通过加固前后桥梁抗力的对比可知，本文所提出的维修加固措施对双曲拱桥是非常有效的。
关键词：双曲拱桥，病害分析，加固中图分类号：U448.1 文献标识码：ADamages Analysis and Reinforcement Technique Study of Highway ReinforcedConcrete Double-curved Arch BridgesXXX( )Abstract: Reinforced concrete double-curved arch bridges were built aboard in 1970s. Most of them play an important role in the modern road transport till to now. The damage of them becomes so severe because of imprecise build criterion at that time and perennial excess load many years that the loading capacity of them is reduced, which threatens driving safety greatly. In this paper, damages of bridge are summarized, and then damages causes are pointed out, reinforcement measures of bridge are studied basing on structure characteristic and damages features and applied to bridge structure basing on an existing bridge. After the comparison of the parameters of the resistance before and after the reinforcement, the reinforcement measure to the bridge is showed to be effective.Key words: double-curved arch bridge，damage analysis，reinforcement1 概述双曲拱桥首创于20世纪60年代初，它以施工方便、桥型优美、节约材料等优点曾被广泛修建，为我国的公路交通事业做出了巨大贡献。
双曲拱桥的主拱圈通常是由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成，主拱圈的特点是先化整为零，再集零为整，施工时可以不要拱架、施工进度快、所耗钢材也不多。
它充分利用了预制装配的优点，使得施工过程适应了无支架施工和无大型起吊机具的情况。
为了加强主拱圈受力的整体性，在拱肋之间设置有横系梁。
根据桥梁宽度的不同，双曲拱桥主拱圈横截面可以做成单波、双波、多波、悬半波和高低波。
这种截面的截面抵抗矩比相同材料用量的板拱大，因而可以节省材料，且在施工等方面比板拱有较多的优越性[1]。
然而，经过30多年的使用，这种桥型出现了许多的病害，如拱波纵向开裂、拱肋破坏露筋、拱上建筑开裂和横系梁破坏等病害。
这些病害影响了桥梁的承载能力，对交通运输安全构成了严重威胁，甚至会引发桥梁坍塌的恶性事故发生。
本文以某公路双曲拱桥为工程背景，对既有钢筋混凝土双曲拱桥的病害及病害产生原因进行了分析，结合双曲拱桥自身的构造特点，提出其维修加固措施，并对该桥加固前后主要力学参数的理论分析结果进行对比。
2 双曲拱桥主要病害及成因2.1 上部结构病害上部结构病害主要有：拱波纵向开裂、拱肋破坏露筋、拱上建筑开裂、横系梁破坏等。
这些病害在双曲拱桥中都是比较常见的。
拱波的纵向开裂是双曲拱桥最常见的病害。
病害产生的主要原因有：第一，拱波太薄，钢筋保护层不足；第二，由于建设时钢材用量不足，拱波配筋很少，有的拱波配置的钢筋网钢筋间距太大；第三，双曲拱桥由于横向联系较弱使得整体刚度不强，荷载横向分布较差，造成变形不协调，使拱波的受力变得复杂，加速了拱波裂缝的产生。
拱肋破损钢筋外露，原因主要有三个方面：一是拱肋截面配筋偏少，混凝土标号不高，拱肋的承载能力和抗开裂能力不高；二是荷载横向分布较差导致拱肋受力的不均匀，使个别拱肋受力过大；三是拱肋破坏后钢筋锈蚀，锈胀的钢筋又使混凝土沿着裂缝继续开裂，造成恶性循环；四是基础下沉及倾斜造成拱轴线偏离，拱肋受力发生变化，原本设计的受压构件出现了拉应力。
拱上建筑开裂。
拱上建筑的受力是整个桥梁结构中最复杂的。
桥梁荷载通过拱上建筑向下传递到主拱圈，在拱墙与主拱圈连接处未设置“铰”而约束了拱墙的变形，这种变形对腹拱来说相当于施加了墩台位移。
第二，由于混凝土开裂的产生，混凝土的碳化与钢筋锈蚀现象也随之产生。
第三，从结构角度来看，双曲拱桥的腹拱是一组小跨的连拱，其中一片腹拱的变形会影响到另外几片相连的腹拱。
横系梁破坏。
双曲拱桥的横系梁在设计时就存在问题，在设计时横系梁的截面尺寸能够满足横向联系的要求，但在使用过程中却达不到预期的效果，说明横系梁的设计和计算存在着不足。
第二，横系梁在联接拱肋时，由于拱肋所产生的位移不同而使得横系梁的受力不再是单纯的受拉状态，而是拉、弯、扭、剪等受力状态共同存在，因此，当作用较大的外荷载时，横系梁就会产生较大的剪切应力和剪切变形，导致横系梁被剪坏，这也是其破坏一般发生在横系梁与拱肋的联接处的主要原因。
2.2 下部结构病害下部结构病害的主要表现形式有：桥墩(台)开裂、混凝土剥落、钢筋外露，基础局部冲空，基础侧倾或下沉，翼墙、耳墙破坏，锥坡、护坡破坏等[2]。
桥墩(台)表面混凝土开裂、剥落等一般发生在桥梁墩(台)身，但在拱脚与墩台的联接处也存在较大的裂缝。
墩身混凝土开裂剥落比较普遍，多是由于混凝土的碳化引起的，由于桥梁长期暴露于大气环境下，缺乏正常的维护，混凝土耐久性遭到破坏，在干湿循环区域的混凝土构件一旦发生开裂，便形成钢筋锈胀和混凝土开裂的恶性循环。
拱脚处的裂缝不多见，多数是由于构造上配筋不合理造成的。
基础下沉或侧倾一般是由于地基承载力不足引起的，该种病害一般不多见。
翼墙、耳墙破坏，锥坡、护坡的破坏等病害多为缺乏养护等人为因素引起。
经过调查发现，目前我国存在的钢筋混凝土双曲拱桥，几乎都存在不同程度的病害和缺陷。
其中上部结构病害较多，如不及时维修加固，必然会对桥梁的安全性、耐久性造成很大影响。
3 维修加固措施研究由于钢筋混凝土双曲拱桥的病害较多，因此，对不同的结构构件采用不同的加固方法，本文从病害较重的拱肋、拱波、拱上建筑、横系梁等几个部位进行了加固措施的研究。
3.1 拱肋的维修加固拱肋作为双曲拱桥的主要受力构件，关系着整个桥梁的安全运营和承载能力。
拱肋加固采用粘贴钢板方法：采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位，使之与原结构物形成整体共同受力，以提高其刚度，改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步发展，从而达到加固补强、提高桥梁承载能力。
为了保证混凝土与钢板之间能够粘贴紧密，钢板和混凝土之间采用加压膨胀螺栓进行紧固。
该方法具有施工简便、粘钢所占空间小、施工周期短等优点[4]。
拱肋粘贴钢板加固方法如图1所示。
图1 拱肋粘贴钢板加固图3.2 拱波的维修加固由于拱波上的纵向裂缝较多，因此，先采用注胶法对裂缝进行修补，再用粘贴碳纤维布进行补强。
注胶时先对裂缝周围松散的灰浆、砂粒等杂物进行清理，然后采用粘接度高、流动性好、可注性好、固化体积收缩小、固化时间均按施工工艺要求可调节及耐久性好的树脂类材料对裂缝进行修补，注胶过程要严格按照施工工艺进行，注完胶后按要求进行养护；碳纤维布粘贴施工时，先对混凝土基面进行处理，确保粘贴基面干净，涂胶时要涂抹均匀，并保证涂层平整，粘贴过程要严格按照施工工艺的要求进行，以保证碳纤维布的加固效果。
拱波维修加固如图2所示。
图2 拱波维修加固图3.3 拱上建筑的维修加固拱上建筑的加固采用挂网喷浆方法，首先凿除腹拱圈、拱墙和横隔墙的混凝土保护层，露出主筋，然后在各个部位种植锚固筋，并将钢筋网与锚固筋焊接，最后清除混凝土表面残留物，喷射混凝土保护层；混凝土喷射前应在表面涂刷一层混凝土界面剂，并且喷射过程要一次完成，以保证新旧混凝土能更好的形成整体。
腹拱的维修加固如图3所示。
图3 腹拱维修加固图3.4 横系梁的维修加固为了提高桥梁的整体刚度，考虑到横系梁在设计时就偏小，因此，采取增加横系梁和增大原有横系梁截面的方法进行加固。
新增加的横系梁设置在原有横系梁的中间，原有横系梁内部钢筋进行补焊，并将截面增加到与拱肋截面同高。
4 加固前后效果对比 4.1 工程实例某四跨上承式钢筋混凝土双曲拱桥，单跨净跨径45米，桥面宽为1 m(人行道)＋6 m(车行道)＋1 m(人行道)＝8 m ，桥墩(台)及桥台翼墙采用170号混凝土，基础采用150号混凝土，拱座用250号钢筋混凝土。
桥墩、桥台基础均为明挖扩大基础，基底基岩为砂岩。
桥梁设计荷载为汽车－13、拖－60级。
该桥始建于1969年，于1971年投入运营。
拱肋截面配筋如图4所示。
4.2 抗力计算由《公路桥涵设计规范》，计算中性轴位置''g g gga R A R A R bx-=[4] (1)式中：g R 为纵向钢筋抗拉设计强度；g A 为纵向抗拉钢筋截面面积；a R 为混凝土抗压设计强度；b 为构件宽度；解得 x ＝32.55 cm 加固前抗力计算：01()2k a c xRR bx h r =-＝1325.514.5300325.5(416)1.252⨯⨯⨯⨯- ＝286.87 kN·m式中：c r 为混凝土安全系数，取1.25；加固后抗力计算：拱肋经过粘钢加固后，拱肋截面面积增大，抗力增加，抵抗矩增大。
拱肋粘钢后截面如图5所示。
中性轴位置：''b b g g g g a R A R A R A R bx +-= (2)式中：b R 为粘贴钢板的抗拉设计强度；b A 为粘贴钢板的截面面积；g R 为纵向钢筋抗拉设计强度；g A 为纵向抗拉钢筋截面面积；a R 为混凝土抗压设计强度；b 为构件宽度；图5 截面配筋图(mm)解得 x ＝37.62 cm 加固后抗力计算：01()2k a c x R R bx h r =- ＝1376.214.5300376.2(416)1.252⨯⨯⨯⨯- ＝298.36 kN·m 4.3 效果对比在将上述加固措施应用到工程实际中后，根据公路桥涵设计规范，计算出桥梁加固前后的抗力值，从数值结果的对比看，桥梁的抗力值有了很大的提高。