石拱桥病害成因分析与加固措施研究
公路危旧石拱桥病害分析及加固方法的研究的开题报告
公路危旧石拱桥病害分析及加固方法的研究的开题报告一、研究背景公路危旧石拱桥是我国公路交通中常见的桥梁类型，在承载交通的同时，也受到了自然环境和人为因素的影响，容易出现各种病害。
病害的存在会影响桥梁的正常使用，甚至会对交通安全带来威胁。
因此，对公路危旧石拱桥的病害进行分析，并提出相应的加固方法具有重要的理论研究和实践应用价值。
二、研究内容和目的本研究将针对公路危旧石拱桥的常见病害，如裂缝、错台、弯曲、变形等进行分析，并探讨其形成原因和危害程度。
在此基础上，将提出具体的加固方法，如钢板加固、预应力加固、混凝土加固等，以提高桥梁的承载能力和使用寿命，保障公路交通安全畅通。
三、研究方法和步骤本研究将采用文献调研和实地调查相结合的方法，首先通过文献阅读和资料搜集，对公路危旧石拱桥的病害进行分类和总结，了解其产生原因和危害程度。
其次，将通过实地调查和数据采集，对选定的石拱桥进行现场勘测和监测，确定其病害类型和严重程度。
最后，根据病害的实际情况，提出相应的加固措施，并进行定量分析和评估，验证其效果和可行性。
四、研究意义和预期结果本研究将有助于提高公路危旧石拱桥的使用寿命和安全性，促进桥梁结构加固技术的发展和应用。
预计研究结果将在工程实践中得到广泛应用，对改善公路交通状况，保障人民生命财产安全具有重要的现实意义和社会效益。
五、研究进度和计划安排本研究计划分为以下几个阶段：1、文献调研和资料搜集，整理公路危旧石拱桥的病害类型、成因和危害程度。
2、实地调查和监测，选定若干典型石拱桥进行现场勘测和数据采集，确定其病害类型和严重程度。
3、病害分析和加固措施设计，根据现场监测数据和规范要求，提出相应的加固方法，进行定量分析和评估。
4、加固工程实施和效果评估，对加固后的石拱桥进行检测和效果评估，验证加固方法的可行性和有效性。
预计研究周期为一年，具体的进度和计划安排将根据研究情况进行调整和更新。
某地区石拱桥病害分析及整治方法探讨
（） ３墩台身圬工砌体表面风化剥落或受损。 侧墙变形、 开裂， 应挖开拱上填料 ， 修补防摊水系 ２ 基础病害 ． ４ 统， 拆除变形部分侧 墙后重新砌筑 。 重新回填拱上 基 础是桥 梁结构 的 重要 组成 部 分 ， 承受 着 填料及 它 重做路面。 同时， 应注意—般对于旧桥更换 上部结构的全部荷载及墩台本身的重量 ，基础任 拱 Ｅ 填料时尽量采用轻质的陶粒混凝土，并严格 、 何部分出现问题， 都直接影响整个桥梁的安全。 该 保证陶粒混凝土的密实度使得拱桥结构协同受 地区早期中小跨度石拱桥的基础多采用天然地基 力 。 上的浅基础。 近年来， 随着车流量和超载超速车辆 若侧墙与拱圈之间脱开，或是侧墙斜向开 的不断增加， 墩台基础在长年使用过程中， 原设计 裂， 应检查墩台与主拱的变形， 若开裂轻教 目 不荐 标准荷载值远不能满足当前实 际的荷载标准需 发展的， 可 叫 ｌ 殳 的裂缝修补盘 ， 嚏 若变形开裂 严 要， 使墩台的负担在不断增加， 造成不同程度的损 重或裂缝进一步发展的， 应采甩格构粱拉杆对拉 和现实 意义 。 坏， 也产生各种病害。 该地区石拱桥基础的主要病 加固变形侧墙， 止 防 侧墙进一步夕橱阴： 同时灌 ｝ 裂， ２常 见 寤 及成因分析 蘼 害： 基础的沉降和不均匀沉降； 墩台基础的滑移或 浆封闭侧墙裂缝 ， 以达到增大德墙刚度提高桥梁 ２ 拱圈开裂 ｌ 倾斜； 基础结构物埋置深度浅， 受到冲刷而出现基 承载能力的 目的。 拱式结构以受压为主。在竖向荷载作用下， 础淘空， 目相应构造物受损。 ３ ３墩台病害整治 拱桥产生水平反力 ，造成墩台基础竖向沉降及水 ２ ５桥面铺装病害 墩台构件出现裂缝后可根据不同类型裂缝 平位移 ， 而墩台的位移往往引起主拱体系产生较 桥面铺装层是车辆直接作用的部分， 它起着 进行专门处理。就椤ｉ ｝ 丽言 ， 教 若桥墩竖向裂缝 ， 应 大的位移附加应力，使得压力线和拱轴线发生偏 防止车辆直接磨损桥面板，保护 Ｅ 部结构主要承 离，造成拱圈截面锫 爱压。当偏心距大于限值 重结构免受雨水侵蚀 ，分布车辆轮重等集中荷载 严重裂缝可采取外包 时， 拱圈将产生裂缝。 的作用。 桥面铺装的好坏直接影响着行车的舒适、 加固； 若为非受力的墩网 状裂缝 。 应采用环氧砂浆 主拱圈开裂是石拱桥最为常见的结构性病 通畅和 安全， 是桥梁养护工作的重点之一。 桥面铺 修补即可。 害， 裂缝—般有纵向裂缝与径向裂缝两种。在拱桥 装层的主要病害有桥面不平整、铺装层开裂、 车 若桥台侧墙开裂则采用精轧螺纹钢施加预 的设｝过程中经常是以拱唧截面负弯矩和拱顶截 辙、 ｛ ． 坑槽及异常变形等， 而这些病害均会降低行车 应力对拉的 力 ｎ 固桥台，以此抵抗挣 台 面正弯矩控射没计， 故由抗弯不足和墩台移动引 舒适 度 。 侧墙产生的土压力并在桥台内 排水管排水。若 设 起的裂缝。多发生在拱顶区的拱圈下缘和侧面以 分析纵多原因， 发现在车辆荷载不断增大的 由基础沉降及前墙 自 身抗剪不足引起的前墙 开 ；由于抗 剪 不足引 起 情况下，铺装层刚度不够是石拱桥桥面破损的症 裂， 其整治方法同桥墩竖向裂缝。 的裂缝主要发生在拱脚、 空腹拱的侧墙下端； 由于 结。 在过去的桥梁ｉ １ 殳｝过程中， ‘ 设计 ＾员对铺装层 、 若圬工墩台砌体表面风化受损应先清理表 材料强度较低引起的裂缝为劈裂状或破碎状 ； 墩 直没有引起足够的重视，将桥面铺装单纯地作 面风化层 ， 再采取外包水泥砂浆的方法防 止 风化 台不均匀沉降引起的开裂多出现在拱顶区段 ， 且 为桥面凿平层考虑， 桥面两 不够， 啵 配筋不足甚至 继 续。 横桥向贯穿整叶 圈。 蛾 墩台纵向 前移造成的裂缝， 没有配筋。 又由 于桥面铺装层受种种因素的影响， ３ ４基础病害整治 则多出现在拱顶段拱圈上缘与侧面、拱脚处的拱 很难与主体结构结合—体 ， 而使用过程中， 由于桥 对于冲刷过深或基底局部掏空的基础 ， — 技 圈下缘与侧面。 面直接承受越来越多的超限车辆荷载的冲击 ， 所 应采取抛填块石、 片石或铅丝石笼等进行维护， 对 ２ ２侧墙变形、 开裂 以较 容易损 坏 。 于受水流冲 刷较严重的桥梁还可以 增设缓流井或 由调查发现侧墙变形、 开裂是该地区大多数 ３病 害整治 方法 是带有阶睇的水槽等消能渤 瞳 。对于撇 面风 石拱桥的通病， 对于地处弯道的桥梁更是如此。 侧 ３１ ．拱圈开裂整治 化、剥落等可 墙变形、 开裂的主要原因有 ： 石拱桥主拱圈开裂的原因纵多 ， 当然其整治 修补， 若破损严 （） １ 汽车荷载过大， 或重载车辆其冲击作用太 方法也很多。对主拱圈结构性裂缝要进行调查和 超过其设计值； 观测 ， 查明裂缝产生的原因， 采取相应维修加固措 ３ 桥面铺装病害整治 ５ （） 匕 ２拱 建筑中的填料不密实， 在竖向汽车荷 施。裂缝跨度在限值以内则采用表面封闭法处理 对于沥青混凝 土 铺装层出现泛油、 开裂、 波 载作用下填料实际土压力超过设计土压力； 裂缝 ，涂刷裂缝修补材料或用改 陛环氧胶泥适当 浪、 坑槽等病害时应及时整治， —般可采用局部翻 （ 蝴蹬渡 和稳定性不足， ３ 侧墙出现开裂削 加压刮抹； 大于规范限值时， 自 采用 动低压渗注法 修或整孔铺装凿除， 重新铺筑新的桥面。 但不宜在 弱了侧墙的刚度： 和压力灌浆法封闭裂缝 ； 发展严重时应查明原因 原路面上加铺桥面以免增加桥梁恒载。 （） ４汽车荷载在弯道产生的静 ￡ 力使侧墙承 对症下药， 封闭裂缝后， 采取适当的补强措施。如： 对于混凝土铺装层 出现开裂 、破损等病害 受较大的 横向推力， 使得傻 蟠汐卜瞳 形直至开裂。 因墩台位移及沉降等原因引起的裂缝 ，先加固基 时， 俺 应将原铺装层凿除行车道板顶面桥面板并露 ２ ３墩台病 害 础， 再封闭裂缝 ； 因承载能力不足引起的裂缝 ， 要 出桥面板骨料 ３ ｍ， ｍ 该地区 石拱桥墩台多为重力式圬工墩台 ， 此 先封闭裂缝， 再采取对主拱圈喷射混凝土、 外包混 理干净 ， 凿除松动砂石 、 浮浆及种油渍， 保证新老 成 因有 ： 凝土等增大拱匿ｌ 截面 混凝土粘结牢固。同时注意铺装层混凝土 标号不 （） １ 桥墩裂缝 ： Ｉ 基碡曦向不均匀沉降引起的墩 能力。比 ， ｆ Ｉ 对于实腹式石拱桥也可采用改变结构 宜低于 Ｃ ０ 外 ３，且铺装层需 内置钢筋直径不小于 身竖向裂缝；砌缝砂浆强度不足或砂浆强度低引 体系， 减轻拱上建筑恒载重量， 减少主拱圈的内力 ８ ｍ的钢 筋网 。 ｍ ． 起的 身 网状裂缝。 的方法来控制裂缝。 桥面铺装层作用重要， 日 在 常的养护工作中 （） ２桥台裂缝 ： 桥台排水不畅， 台填土重量 后 ３ ２侧墙变形 、 开裂整治 应保持桥面清洁、 排水顺畅。在当其遭到破坏后， 增加引起的桥台侧墙开裂 ； 基础沉降及前墙 自身 对于侧墙开裂、 变形的桥梁同样应先查明原 桥梁的正常荷载传递和防排水系统均将失效 ， 直 抗剪不足引起的前墙开裂。 因， 再做相应处理。 若填料不实或拱腔积水引起的 接引起拱圈渗水， 加速拱圈风化降 Ｉ 下转 ５ 页’ ９
石拱桥病害分析及维修加固方法研究【土木工程专业优秀论文】
新月出云霄”，成为科学性与艺术性结合的杰作１４］（如图１－１）。
除赵州桥外，还有其他著名的石拱桥，如北京永定河上的卢沟桥，颐和园内的玉带桥和十七孔桥、苏州的枫桥等。
我国石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国，促进了与世界各国人民的文化交流【”。
图１．１赵州桥石拱桥在桥梁建筑中有其突出的优点：桥坚固耐久。
２００４年６月交通部发布的‘公路桥涵设计通用规范》中规定“公路桥涵结构的设计基准期为１００年”，而石拱桥历数百年而不败，建造维护得当，千年以上的古桥，至今令人追羡不已。
桥外形美观，色泽自然，载重潜力大，维修费用省，石料到处都有，所需的技术工种极少。
铁路传入中国，在１９０５～１９０９年（清光绪三十一年到宣统元年）期间，由詹天佑负责修建的京张铁路，共建石拱桥４０座，１７８ｍ，占桥梁总数的３３％。
１８９９～１９１２年建成的津浦铁路，共修砖石拱桥１２９０座，占桥梁总数的７７％。
５０年代末期到６０年代末期这段时间，是我国修建石拱桥的鼎盛时期。
各省相继修建了不少石拱桥，在技术上也进行了很多改革，取得了不少成绩。
新中国成立之后直到今天，石拱桥建设连绵不断，大致经历了三个时期：即利用老桥和小心谨慎的建设新桥时期；革新技术，超越老桥的兴旺时期；受其他桥式的冲击，放慢步伐缓进的时期【Ｉｌ。
西南交通大学硕士研究生学位论文第６页本文的主要目的是通过秧田沟大桥、通济桥的病害分析及加固方法的研究为石拱桥的维护加固总结一些经验，推动石拱桥的健康发展，使古老的桥型更好的为现代交通服务。
１．６工程概况１）秧田沟大桥巴中市平昌县秧田沟大桥位于省道￥２０２线（广开路）上，跨越秧田沟，为一座主跨７０ｍ的石拱桥。
该桥建于１９９６年。
全长１００．７７米，主跨为一悬链线空馥式石拱桥，净跨径７０ｍ。
净矢高１４ｍ，主拱圈厚度１．４ｍ；平昌岸有一引孔，引孔净跨径１５ｍ，净矢高５ｍ，拱圈厚度０．７ｍ。
在该桥的使用过程中发现了较严重的病害【”。
２００４年９月经重庆交院工程勘查设计院技术人员在现场勘查、作进一步病害调查的基础上，认为秧田沟大桥变形属施工过程中由于砂浆不饱满，卸拱架后短期内产生的；尽管拱石有开裂现象，但属局部开裂，未产生结构性横向裂缝，有进行加固处治的价值。
石拱桥下部结构病害及加固措施
石拱桥下部结构病害及加固措施【摘要】本文对石拱桥下部结构的病害及其形成原因进行分析阐述，进而针对各部位的病害特征提出其维修和加固措施。
【关键字】石拱桥下部结构病害加固措施前言石拱桥结构大多建造年代久远，服役年限过长，尤其是古代石拱桥，建造时仅仅考虑到当时的使用要求和交通流量。
石拱桥在古代的实际服役状态是完全可以满足古代的交通流量，因为古代并没有现代的汽车等重荷载通过桥梁，最多是古代的马车。
这种情况下石拱桥在古代的服役年限也相当长，多长达上千年。
本文所研究的安徽省某县龙门桥始建于明神宗万历12年，即公元1584年，为五孔半圆弧拱桥，桥长59.3米，宽约6米，服役年限达424年，在漫长的使用过程中，人为使用因素、战争、火灾、不可抗拒的地震、泥石流、环境污染、地基沉降、材料风化、河床冲刷、河道变迁等外界因素导致桥梁结构产生永久性损伤或经过处理完全可以消除的一般性损伤。
这些损伤称作病害。
桥梁病害是桥梁内、外部致病根源的直接反映和表征，也是科学、合理地选择维修加固技术与施工方法的依据。
因此，在对石拱桥进行性能试验评估前一定要调查清楚拱桥本身存在的病害，以便做出正确的评定结论。
一般情况下，石拱桥产生病害的原因分为外因和内因。
外因一般包括不可抗拒的战争、火灾、地震、泥石流、环境污染、地基沉降、材料风化、河床冲刷、河道变迁、雨水侵蚀等；这里的内因是指与人为有关的因素，主要是指施工质量差与设计不合理、选用的石材节理不充分发育等。
由于施工引起石拱桥病害原因有：灰缝不饱满、砂浆强度太低、石料标号太低、砌石未错缝等、过早卸架，未等拱上建筑完成而裸拱卸载。
1下部结构病害及其成因分析墩台和基础是直接承担上部结构的荷载(包括恒载和活载)，并将之传递给地基。
基础与墩台的使用状况是确定桥梁运营安全的重要因素之一。
下部结构的病害将直接引发桥梁承载能力不足(或降低)或其他病害。
基础、墩台及桥台的常见病害有以下几种：1.1基础病害分析我国常见的古代石拱桥大多是浅基础，限于古代生产力发展水平，没有现代化的施工机械，对桥梁地基的处理可能不太完善。
桥梁常见病害的成因及加固措施
桥梁常见病害的成因及加固措施随着经济的发展和人口的增加，桥梁成为了现代交通建设中不可或缺的一个重要部分，但桥梁在使用过程中往往会受到各种各样的损坏和病害，如裂缝、腐蚀、疲劳、变形等，这些病害不仅会影响桥梁的使用寿命和安全性，也会对人们的生命和财产造成威胁。
因此，对桥梁常见病害的成因及加固措施进行了解和研究，将有助于更好地维护和管理桥梁。
一、桥梁病害的成因1. 裂缝裂缝是桥梁病害中最常见的一种，主要成因有以下几点：（1）桥梁本身结构设计缺陷。
（2）桥梁荷载超载或荷载作用下受到冻融、沉降等自然因素的破坏。
（3）施工过程中的疏漏或错误，如过早拆模、振捣不足等。
2. 腐蚀桥梁在长期使用过程中会受到外部腐蚀因素的侵蚀，导致钢筋锈蚀、混凝土表层起砂起灰、甚至混凝土质量下降等问题。
主要成因有以下几点：（1）地表水、雨水和海水等。
（2）空气中的腐蚀性气体和颗粒物等。
3. 疲劳桥梁在交通荷载、风荷载等作用下，会发生疲劳损伤，通常表现为钢筋的裂纹、变形等。
主要成因有以下几点：（1）交通荷载频繁作用。
（2）荷载循环次数达到材料的疲劳极限。
4. 变形桥梁在使用过程中由于长期荷载作用和温度变化等因素会发生不同程度的变形，主要成因有以下几点：（1）桥梁施工中的误差。
（2）桥梁设计不合理或者荷载超载。
（3）桥梁在使用过程中由于展开梁、易拆卸等工艺需要拼装等而导致变形。
二、桥梁病害的加固措施1. 裂缝（1）前置法：建立预应力钢梁拱桥和混凝土岩石墙桥等。
此种方法在解决桥梁斜拉索、混凝土桥梁大比跨度上应用较多。
（2）后置法：彻底消除桥面裂缝的方法是用锚具联接桥面两侧，实现拉升连接与弥补裂缝。
此种方法在钢、混凝土桥梁上应用较多。
2. 腐蚀（1）先进材料：应用新型材料，使桥梁表面具有自洁功能，减少表面附着物的堆积，如纳米环保涂层。
（2）修复铁筋锈蚀：打孔、嵌补、喷涂复合材料等。
3. 疲劳（1）分析疲劳裂缝，做出补救措施。
（2）加强构造完整性和疲劳寿命，通过补强、更换，甚至新建桥梁等方式实现。
分析石拱桥的桥梁病害及防护措施
分析石拱桥的桥梁病害及防护措施摘要：从古至今，石拱桥作为桥梁建筑中的一员，对交通建筑的发展有重要影响，桥梁建筑在年代变迁中遭受的病害也是不计其数。
本文重点讨论了石拱桥容易出现的一些病害情况，细究其影响因素，探讨桥梁病害的治理方案及防护措施。
关键词：石拱桥；桥梁病害；防护措施简单的设计、低廉的造价是石拱桥的两大特点，但也正因为其设计简单，良好的使用性能只在短期内比较明显。
随着年代的增长，病害增多、改造不易造成石拱桥养护难的局面，所以分析病害的成因来找出对应的治理和防护方案，更有利延长石拱桥的安全使用年限。
石拱桥病害的总结通过对全国各地的石拱桥进行实地调研，总结出以下几点最为常见的病害:(1)风雪雨水侵蚀石材料，降低了石材的强度，引起老化现象，从而影响拱桥结构的承载力。
(2)桥面的防水层被破坏或者严重至失效,造成了拱圈的漏水,对结构安全产生影响,缩短了桥梁的使用寿命。
(3)桥台发生剪切变形，造成走动，同时影响拱圈变形、跨度变化，甚至是拱顶界面开裂。
(4)产生裂缝并由桥墩的竖向向上发展到拱圈的纵向开裂，同时纵向开裂到侧墙的下方，从拱桥的顶端到底端不断消失(5)在地基的纵向和横向分别发生无规则沉降，造成的拱圈的破坏，还会出现侧墙的倾斜、扭转、开裂，甚至是脱离现象。
(6)能挡住拱背填筑的侧墙由于厚度不足挡土力量不够而向外突出，或者出现两种侧墙开裂情况，第一是拱圈和侧墙连接界面的脱离，第二是侧墙自身的分裂。
(7)拱桥底端的拱圈被压碎，在一些拱桥上都能发现，经常会发生拱圈石料的碎裂和剥落现象。
(8)最严重的一种就是跨度不好的拱桥被洪水冲垮，需要重建，无法修复。
2.桥梁病害原因分析关于以上八种常见的病害，经过分析和比对，大致影响原因有以下几点：(1) 从设计上来看，石拱桥的设计一般多是无矫正拱形设计,均为超静定结构,所以容易发生拱桥的地基沉陷、墩台移动的现象。
当拱桥桥墩在横向出现沉降不规则的现象时,主拱圈及侧墙将会发生倾斜、扭转,严重的将会导致开裂。
石拱桥加固专项方案
随着我国交通事业的快速发展，许多石拱桥因年代久远、超负荷使用等原因，出现了不同程度的病害，严重威胁到交通安全。
为了确保桥梁结构安全，延长桥梁使用寿命，本项目针对某石拱桥进行加固专项方案设计。
二、桥梁概况该石拱桥位于某城市，建于上世纪50年代，全长约50米，主跨约30米，矢跨比约为1/5。
桥面净宽8米，单车道。
桥梁上部结构为空腹式石拱，下部结构为重力式桥墩，基础为天然地基。
三、病害分析通过对桥梁进行现场检测和资料分析，发现该石拱桥存在以下病害：1. 拱圈裂缝：拱圈存在多处纵向裂缝和横向裂缝，裂缝宽度在0.1～0.5mm之间，部分裂缝已贯穿拱圈。
2. 桥墩裂缝：桥墩存在多处横向裂缝，裂缝宽度在0.2～0.8mm之间，部分裂缝已贯穿桥墩。
3. 桥面铺装损坏：桥面铺装出现多处裂缝、坑槽、沉陷等病害。
4. 桥梁基础沉降：桥梁基础出现局部沉降，沉降量在10～20mm之间。
四、加固方案针对上述病害，制定以下加固方案：1. 拱圈加固：采用环氧树脂灌缝加固技术，对拱圈裂缝进行封闭处理。
具体步骤如下：（1）清理裂缝，确保裂缝内无杂物。
（2）对裂缝进行干燥处理。
（3）采用环氧树脂灌缝，确保灌缝密实。
2. 桥墩加固：采用化学注浆加固技术，对桥墩裂缝进行封闭处理。
具体步骤如下：（1）清理裂缝，确保裂缝内无杂物。
（2）对裂缝进行干燥处理。
（3）采用化学注浆，确保注浆密实。
3. 桥面铺装加固：采用沥青混凝土层铺筑技术，对桥面铺装进行加固。
具体步骤如下：（1）清理桥面，确保桥面平整。
（2）铺设沥青混凝土层，厚度约为5cm。
（3）对沥青混凝土层进行压实，确保密实。
4. 桥梁基础加固：采用预应力混凝土桩基加固技术，对桥梁基础进行加固。
具体步骤如下：（1）在桥梁基础两侧各打入一根预应力混凝土桩。
（2）对桩身进行预应力施加，确保桩身受力均匀。
（3）对桩基进行注浆，确保桩基与地基紧密结合。
五、施工要求1. 施工过程中，严格按照设计方案和施工规范进行施工。
石拱桥病害及加固方法分析
石拱桥病害及加固方法分析摘要：本文就石拱桥的常见病害及产生的原因进行了分析，探讨了石拱桥常用的加固方法，并以实际工程为背景，具体的介绍了加固方法的应用。
关键词：石拱桥；病害分析；加固方法Abstract: this paper common disease of the bridge and the analysis of the causes of, probes into the stone bridge reinforcement method commonly used, and for practical engineering in the background, introduces the strengthening of the specific application of this method.Keywords: stone bridge; Disease analysis; Reinforcement method1引言随着国民经济的发展，桥梁的交通量不断增大，由于设计荷载标准偏低、施工质量和使用养护不当等原因，许多石拱桥出现了不同程度的病害，危及行车的安全与畅通。
因此有必要对石拱桥的常见病害及成因进行分析，以便采取合理的加固措施，恢复或提高其承载能力，保证其正常运营。
2石拱桥常见病害2.1上部结构常见病害上部结构是桥梁承受荷载并将荷载传递到基础的主体结构，其病害主要发生在主拱圈、腹拱圈、桥面、侧墙及拱上建筑等部位[1]。
1）主拱圈开裂主要有主拱圈横向开裂与纵向开裂。
横向开裂其主要原因包括主拱圈厚度太薄；材料强度不够；墩台基础等产生位移；拱圈受力不对称；施工质量差等。
纵向开裂的主要原因包括桥墩台基础产生不均匀沉降；拱上填筑和活载对拱墙产生横向推力等。
2）腹拱圈开裂腹拱开裂的主要原因有由于主拱圈变形而产生的拱上构造的外加应力；腹拱曲率过小；铰缝处理不当；拱与拱上建筑的联合作用显著影响拱上建筑的内力；拱上建筑刚度较大等。
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石拱桥病害成因分析与加固措施研究
1引言
石拱桥由于其就地取材、施工简洁、不需要大型设备等优点，在50年月~80年月被广泛推广使用。
然而，随着我国经济建设的高速进展，重型车辆与日俱增，加之桥梁建设时设计荷载较小，导致现阶段多数石拱桥已无法满意正常使用要求，处于超负荷状态，因而消失病害状况较多，需要修理加固，提高其承载力量。
本文将就石拱桥常见病害的成因与加固处理措施作一些浅要分析。
2石拱桥常见病害及成因分析
2.1主拱圈裂缝
拱圈裂缝是石拱桥最常见的病害。
主拱圈开裂严峻影响桥梁的安全性，根据开裂方向可以分为主拱圈横向裂缝与纵向裂缝。
2.1.1主拱圈横向裂缝及成因分析
主拱圈横向裂缝多发生在拱顶下部或拱脚上部，其主要成因分析如下:
1)主拱圈截面太薄或石料强度不够。
对石拱桥主拱圈进行内力分析可知，拱顶承受最大正弯矩，拱脚承受最大负弯矩，当截面抗力小于荷载内力时，拱顶下部或拱脚上部受拉部位开裂。
2)拱圈受力不对称。
这种状况主要发生在坡桥或弯桥上。
有些坡桥坡度较大，而主拱圈水平设置，造成拱圈受力不对称；车辆在弯桥上转弯时产生向心力，造成拱圈弯道外侧开裂。
3)基础匀称沉降，墩台移动。
石拱桥多按无铰拱设计，为超静定结构。
基础沉降或墩台位移将引起主拱圈巨大的附加应力，造成拱圈横向开裂，且多发生在L／4处。
4)设计时拱轴系数选择不当
5)施工质量差。
如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。
主拱圈横向裂缝对原结构的影响:假如主拱圈消失横向裂缝并进展到肯定深度，开裂面的抗弯惯性矩将大大降低，相当于形成铰，转变原结构体系，内力随之发生变化，结构的稳定性降低。
假如消失多条横向裂缝，形成三铰以上时，结构将变成可变体系，失稳破坏。
2.1.2主拱圈纵向裂缝及成因分析
主拱圈的纵向裂缝成因分析如下:
1)拱圈多采纳分环砌筑，如在施工时，未留意环与环交叉搭接，则会在拱腹发生纵向开裂;
2)基础非匀称沉降;
3)结构自身的受力特征影响，如弯桥受离心力作用; 4）局部温度应力。
对于长期存在局部日照的拱桥，横向两侧存在较大温差，主拱圈或在日照区域边缘产生纵向裂缝。
主拱圈纵向裂缝对原结构的影响:结构自身横向整体性降低;裂缝两侧拱圈的受力变形不匀称，局部内力增大。
由于裂缝使横向受力性能减弱，即使横向力不变，裂缝也将连续进展，继而导致拱桥承载力量的降低。
2.2腹拱圈裂缝
腹拱圈开裂现象严峻且普遍，其主要成因分析如下: 1)铰缝处理不当。
石砌腹拱圈的铰石应选择石质坚硬且无裂纹的石料，一对铰石的接触面较一般拱石应多加修凿以增大实际接触面积，假如施工中未达到要求，将导致铰石破坏而开裂;
2)拱与拱上建筑的联合作用显著;
3)腹拱的开裂造成桥面破坏，加上养护不到位，引起桥面渗水，又加剧了腹拱圈裂缝的开展。
2.3桥面破损
桥面破损影响行车舒适性和安全性、且可能加剧其他部位破损。
其主要成因分析如下：
1)对实腹式拱桥来说，拱上填料多采纳砂砾或碎石等柔性填料，柔性填料在车辆荷载作用下的不匀称压缩变形或台后排水处理不当，造成填料积水，填料强度降低，引起路面破坏。
2)空腹式拱桥由于腹拱铰的存在，为适应变形的需要，侧墙与桥面结构需相应设置伸缩缝或变形缝，这些部位往往
是裂缝的起源。
2.4防水层破坏或失效
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。
其主要成因分析如下:
1)实腹式拱桥施工时常采纳易找到的一般亚粘土作为防水层，防水效果不佳；桥面有渗水，防水层易软化而失效。
2)空腹式拱桥多采纳沥青、油毛毡防水层，油毛毡简单老化，特殊是变形缝处，难以保证沥青麻絮密实。
除此之外，石拱桥还有基础冲刷及基础沉降、滑移、开裂等许多病害。
石拱桥的病害有的影响桥梁的安全，有的只是影响桥梁的使用性能。
因此对石拱桥的病害进行详尽的调查分析，可依据危害程度的不同进行相应处理，对那些危及交通安全的病害要准时整治，必要时需对桥梁进行加固改造。
3主拱圈常用加固措施
石拱桥加固措施许多，但归根结底，主要是增大拱圈截面、增加拱肋、拱波之间的联系、加强横向联系、减轻拱上建筑的重量等几种基本方法方法及其衍生。
加固原理如下: 加固方法主要通过增大截面面积A、W减小截面应力或通过增大容许应力来提高桥梁的承载力量。
目前，常用的加固措施有锚喷混凝土加固、体外预应力加固及钢筋混凝土套箍加固。
3.1锚喷混凝土加固
锚喷混凝土加固是隧道施工中的“新奥法”在桥梁加固中的应用。
其加固机理在于:利用锚入原主拱圈内的锚杆挂设钢筋网，再喷射加入适量速凝剂的混凝土至结构面层，形成复合主拱圈，与原主拱圈共同协调变形，分担部分活载，从而达到提高桥梁承载力的目的。
工艺流程：处理原有裂缝→设置砂浆锚固→主拱圈凿毛、冲洗→挂设钢筋网→喷射混凝土→养生。
施工要点:每次喷护厚度不宜超过5~8cm。
若需加厚，需反复多喷几次。
3.2碳纤维粘贴加固
体外预应力加固是以钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁结构施加预应力，以预应力产生的弯矩和拉力部分抵消外荷载长生的内力，从而达到改善旧桥使用性能并提高其承载力量的目的，具有加固、卸载和转变结构或构件内力分布三重效果。
（1）工艺流程：安装锚固板→安装箍圈或定位梢→布设钢丝束→张拉→进行必要的防护处理。
（2)施工要点:需重视钢材防锈处理。
3.3钢筋混凝土套箍加固
钢筋混凝土套箍主拱圈加固的主要机理在于:增大原主拱圈的截面尺寸和刚度;新增设钢筋混凝土层与原主拱圈共同作用,分担了桥梁活载;钢筋混凝土套箍环状封闭原主拱
圈，使结构三向受压，提高结构抗压强度，同时增加桥梁防水蚀、抗风化力量。
（1）工艺流程：处理原有裂缝→设置砂浆锚固→主拱圈凿毛、冲洗→挂设纵、环钢筋网格→现浇拱腹、侧面、拱背混凝土→养生。
（2）施工要点:①纵向钢筋在拱脚区段予以加密;②套箍封闭层采纳移动架模现浇施工；③先浇拱腹面及拱圈两侧面,再浇拱背;从拱脚往拱顶方向两岸对称施工。
4小结
桥梁加固是一项重要的桥梁讨论课题。
在我国,由于旧桥设计标准偏低,现有交通量高速增长的形势,打算了我国有相当一部分桥梁急待加固的客观现实。
针对既有桥梁的损伤、缺陷及使用状况，把握石拱桥病害形成的缘由，并对症下药，制定合理的桥梁加固修理方案来提高桥梁的耐久性、安全性及使用性，具有重要意义。