双曲拱桥加固方法研究
双曲拱桥维修加固设计要点分析
双曲拱桥维修加固设计要点分析摘要：本文根据一座双曲拱桥的具体病害情况提出相应的维修加固措施。
通过对该桥的病害原因及结构受力分析，提出了整体桥面系改造的方案，包括拱上填料、整体式桥面板及人行道栏杆改造以及主拱圈增大截面加固的措施。
实践证明，该维修加固方案能够有效解决该类双曲拱桥的病害问题，达到维修加固的预期目标。
关键字：双曲拱桥；桥面系改造；增大截面加固；1概述K561+517池河闸桥位于G328启老线池河镇，东西走向，跨越池河，全长144.9m。
上部结构为4x27m空腹式双曲拱，矢高5.1m，拱肋厚1m。
下部结构为重力式墩台，扩大基础。
桥梁全宽9.9m，净宽7.1m，混凝土栏杆。
桥梁建设年代为1981年，设计荷载：汽车-15级，挂车-80。
池河闸大桥2桥梁病害情况（1）上部结构：主拱肋存在90处渗水并伴有结晶吸附；拱波存在6条裂缝，3处破损；横向联系存在12处渗水并伴有结晶吸附；拱上立柱存在多处表面缺陷剥落及3条竖向裂缝；盖梁存在多处表面缺陷剥落；拱上填料排水不畅等病害。
（2）下部结构：桥墩及桥台存在11处渗水并泛白吸附。
（3）附属结构：桥面板存在少量裂缝并伴有渗水结晶；桥面铺装存在1处裂缝及1处破损；人行道栏杆全桥分范围内存在开裂破损的病害。
综上，该桥主要问题为：主拱圈承载能力不足以及两侧人行道栏杆无防撞能力，存在安全隐患。
（4）病害原因分析：①拱波纵向裂缝：拱波与拱肋之间的安装缝处往往是砂浆或混凝土强度较弱的部位，在外荷载作用下，容易产生裂缝，甚至碎裂，从而导致拱波嵌固状态的改变，使拱波的承载能力下降；拱肋的横向刚度不足。
在车辆荷载作用下，拱肋的横向变形较大，可能使微弯板的约束边界发生变化，即拱波的板脚有位移，从而产生混凝土裂缝；对于窄条形预制拱波，由于预制板在搬运、安装过程中均处于无推力支承的状态，而且钢筋又是布置在中和轴附近不起受力作用，这种情况下，拱波易产生裂缝。
②拱上立柱混凝土开裂：钢筋锈胀局部区域应力增大引起表面混凝土开裂剥落。
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
关于双曲拱桥加固施工关键技术的探讨
关于双曲拱桥加固施工关键技术的探讨摘要：随着中国科学技术的进步，它直接推动了建筑业的快速发展。
然而，由于设计和施工经验不足以及其他各种原因，许多双曲拱桥的承载能力较低，经过一段时间的使用后，出现了不同程度的疾病。
随着交通量和车辆载荷的增加，桥梁存在很大的安全隐患。
目前，现有的桥梁一般位于交通喉部，在施工过程中处于有利位置。
重建将长期影响交通，需要大量资金投入。
仍然可以使用正确的桥梁病害原因分析和有效的加固措施。
因此，提出了现有双曲拱桥结构性能的检测和评价及加固方案，对确保桥梁结构安全，保证交通畅通具有重要意义。
关键词：双曲拱桥；加固施工；关键技术引言双曲线路桥施工技术在我国早期路桥施工方法中占有十分重要的地位。
它是当时最受欢迎的桥梁建筑结构。
该技术的发明极大地促进了中国交通运输业的发展。
但是，大量的实验数据表明，在使用这种技术时存在一些问题，虽然结构新颖、重量轻、节省材料，但整体性能差，加固量小，载荷水平低，施工等原因，桥梁类型在一定时期后有不同程度的病害使用，同时，与运输原因相关的原始双曲拱桥的发展已不能满足目前大流量使用的要求。
由于需要仍然存在少量需要加固和使用的这种桥。
1. 双曲拱桥概述近二十年来，随着改革开放的不断深入，中国的道路建设行业呈现出强劲的局面。
高速公路的服务水平，容量和使用寿命都有了很大提高。
特别是在进入“十二五”规划后，国家进一步加大了对基础设施建设的投入，使全国各地的道路焕然一新。
但是，中国幅员辽阔，地理环境复杂。
它分析整个道路网络。
它在国民经济中的比重非常重要，但其设施和基础设备存在严重缺陷。
今天，这些问题并没有从根本上得到救济。
分析我们目前熟悉的道路。
有成千上万的旧桥梁结构。
由于当时的施工条件和历史原因，这些桥梁设计标准低，施工技术不成熟。
由于多年的使用和缺乏维护，大多数桥梁已成为危险的桥梁。
作为20世纪五六十年代最常见的桥梁结构，双拱桥在国家经济条件下发挥了重要作用和优势。
双曲拱桥维修加固处理研究
双曲拱桥维修加固处理研究摘要：双曲拱桥自上世纪60年代诞生以来，就一直在我国交通运输及国民经济建设中担任重要角色。
很多已经年久失修，文章结合永州市道县岑江渡双曲拱桥加固改造工程实例，在广泛查阅双曲拱桥相关文献的基础上，介绍了对主拱圈箱形拱改造同时拱背加厚综合加固法的方案，运用MIDAS软件对加固前后桥梁的强度进行了验算。
关键词：双曲拱桥；加固改造设计；MIDAS1 工程概况岑江渡双曲拱桥地处永州市道县，是G207上的一座重要桥梁，该桥始建于1969年，老桥设计荷载等级不详，设计、施工、竣工资料缺失，未对基础地质条件进行探明，地质情况不明。
通过对其进行现场测量和数据恢复，桥梁上部结构为3—净35 m双曲拱桥，拱上建筑采用拱式腹拱结构，拱轴线采用悬链线，拱肋为钢筋混凝土拱肋，拱轴系数m=2.24，净矢高5.833 m，矢跨比1/6，拱圈为等截面。
该梁下部结构采用重力式桥墩台扩大基础。
桥面宽为8.28 m（7.08 m 行车道+2×0.6 m防撞栏杆），桥梁总长127.0 m。
由于该桥使用时间长、设计标准低、加上长期的超载车辆通行，导致该桥部分结构损坏。
经检测，该桥已成为4类危桥，如图1和图2所示，急需对其进行维修加固处理，以消除安全隐患，改善交通条件。
2 维修加固建议岑江渡双曲拱桥在运营了几十年后主体结构存在不同程度的损伤和病害，难以确保设计荷载下使用期安全和具有足够的使用寿命，特别是在超载普遍存在的情况下，加固和改造是必须的。
建议对该桥进行如下加固处理。
①对结构表面裂缝进行灌浆封缝处理，防止内部钢筋腐蚀、混凝土碳化；②更换拱上砂砾填料，设置防水层；将拱上侧墙松动、移位部分更换；更换桥面系和桥面排水设施；③对台后部分填土进行换填，同时将3#台右侧耳墙鼓胀部位拆除重建，对砌体勾缝缺失部位进行补勾缝；④双曲拱肋拱截面转换为箱形拱截面，同时加厚拱背和增大拱脚截面。
3 主拱圈加固设计方案①在主拱圈拱肋底面之间增加15 cm厚C40现浇钢筋硂板，将双曲拱肋拱截面转换为箱形拱截面。
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。
钢筋混凝土双曲拱桥加固计算研究
钢筋混凝土双曲拱桥加固计算研究
1综述
钢筋混凝土(RC)双曲拱桥在建成后，由于土地条件及荷载等原因，可能造成桥梁的损伤和破坏。
为了改善桥梁的稳定性，维护桥梁的可靠性，以减少桥梁构件的破坏，可以采用加固技术，为了保证加固技术的经济、安全性，以及技术有效性，计算都是必不可少的环节。
因此，RC双曲拱桥加固计算研究就变得十分重要。
2加固原理
双曲拱桥加固有很多方法，可以根据桥梁特点综合考虑，本文主要讨论的是当过度拱受力过大，或荷载大于拱刚度的情况，可以采取在拱腹内设置钢筋的方式进行加固的情况。
根据双曲拱桥加固矩形容量理论，可以得出拱截面最大弯矩Md，拱使用约束效应Fd，跨径大小Yb等信息，来对双曲拱桥进行加固。
3加固计算
RC双曲拱桥加固计算，主要分为混凝土材料本构特性和钢筋配筋的计算。
混凝土材料的本构特性的计算，根据拱截面的形状，复杂性进行考虑，考虑钢筋配筋的百分比、直径、位置，才可以得出相应的加固结果，保证拱的稳定性和安全性。
4计算软件
RC双曲拱桥加固计算，由于计算复杂度大、时间长，故采用计算软件进行模型参数输入、材料参数输入、荷载准备、拱截面分析、钢筋配筋设计、断面受力计算等，可以实现RC双曲拱桥加固计算的自动化，有效减少工作量，提高效率。
5结论
双曲拱桥加固计算研究，采用计算原理和计算软件相结合，可以得出有效、可行的双曲拱桥加固方案，保证桥梁稳定性和可靠性，避免桥构件受力过大而造成破坏。
双曲拱桥梁的加固方法和选择原则
双曲拱桥梁的加固方法和选择原则双曲拱桥梁是一种多用途的桥梁类型，它具有良好的抗震性能和超限性能，可以有效抵御气候变化和极端气候条件下的强迫荷载，可以达到节约资源、提高安全性、降低运营成本的目的。
双曲拱桥梁的加固也具有重要的意义。
本文针对双曲拱桥梁的加固方法与选择原则进行论述。
双曲拱桥梁加固主要包括钢筋加固、健康监测与维修等多种方法。
1、钢筋加固：钢筋加固是一种常用的加固方法。
用足量的钢筋构成桥梁抗震性能，构造桥梁抗侧偏强度，配以重新校核，可以显著提高桥梁抗强震能力，从而达到加固的目的。
2、健康监测：健康监测是一种长期而及时的双曲拱桥梁加固方法，通过借助中央控制系统和传感器，实时地监测桥梁结构的状态、性能和安全性，从而发现及时发现桥梁存在的问题并采取应急措施，确保桥梁结构性能符合要求，达到加固的目的。
3、维修与改造：维修与改造是指对桥梁结构发生变形、裂缝和焊接开裂的现场维修，或者对吊索和拉杆等组件进行改造，以增强桥梁抗震性能，从而达到加固的目的。
双曲拱桥梁的加固要从设计、施工和维护等方面考虑。
1、设计和施工：应根据桥梁设计荷载及抗震等级，选择符合抗震设计标准规范的材料及尺寸进行加固设计；在施工中，应以高精度仪器、排查变形、破损，严格控制焊接技术，确保施工质量。
2、维护：在维护上应定期检查桥梁结构，及时发现桥梁存在的问题，维修或改造桥梁结构，保持桥梁在良好的状态，延长桥梁使用寿命。
综上所述，双曲拱桥梁加固应结合设计、施工、维护和应急处理等多种因素进行考虑，合理的挑选加固方法和恰当的原则，有助于提高双曲拱桥梁的抗震性能，保障桥梁的正常使用以及提高桥梁的抗侧偏强度，从而达到节约资源、降低运营成本的目的。
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双曲拱桥加固方法研究
文章对双曲拱桥的常见加固方法进行了总结，结合福建省连江县陀市桥加固改造工程，采用Midas建立有限元分析模型，对加固后的桥梁承载能力进行验算，表明该桥加固方法可行。
标签：双曲拱桥；加固；建模
1 引言
双曲拱桥是六十年代中期我国首创的一种新桥型，以其施工便捷、造价低、造型美观等优点，出现后即得到了迅速的推广应用。
但由于设计等级低，钢材用量少，横向联结能力及结构整体性能差等不足，在长期大交通量、重荷载运营情况下，大部分双曲拱桥都发生不同程度的结构病害，许多已成为了危桥。
既有双曲拱桥加固是确保交通的重要任务。
本文主要介绍双曲拱桥常用的加固方法，结合陀市桥加固改造工程，提出合理的加固方案。
2 双曲拱桥加固方法
2.1 增大截面法
该法是加固双曲拱桥最常用的方法，其采用与主拱圈相同的鋼筋混凝土，对拱肋或同时对拱肋及拱板等进行包裹从而增大了原结构的受力截面积及截面配筋率，达到增加构件承载力、截面强度及抗裂性及构件稳定性的目的，这种方法加固的同时也可以对已发生的部分裂缝进行修补。
增大截面可设计为单侧、双侧或三侧加固，以及四周外包形成箱形截面加固，或是在拱背上浇筑等高钢筋混凝土层，可分为仅以增大主拱圈截面为主的加固以及以加配受力钢筋为主的加固，或者是采用两者相结合的加固。
2.2 改变拱上自重及结构体系
该法是改善由于自重过大或地基承载能力不足而使主拱圈发生变形的受力状况，来达到加固的目的。
常见有以下几种方法：
（1）调整拱上填料。
减小拱顶断面高度，拆除拱上立柱及腹拱圈以外的拱上建筑，采用钢筋混凝土浇筑的整体桥面板，用轻型混凝土填料来增强拱上建筑与桥面板的联系从而增强了拱上建筑的整体刚度。
（2）改拱上建筑为梁式体系。
拆除拱上立柱以外的拱上建筑，增加拱上立柱高度，在拱上立柱之间架设轻型钢筋混凝土空心或Ⅱ形桥面板，变拱上建筑为梁式结构，使拱上建筑横载自重大大减小。
（3）改拱上建筑为桁架体系。
清除所有拱上建筑，变为桁架拱来减少拱上建筑自重，使全部恒载及活载引起的抽压力主要由主拱圈承担。
但清除拱上建筑的时候保留拱上立柱的脚钢筋以方便桁架节点固定到主拱圈，一般采用下节点较
少的三角形桁架腹杆；如果拱上立柱没有脚钢筋，在变桁架时将会有困难，这时可改造为刚架拱，刚架拱在空腹范围主拱圈内的弯矩比无铰双曲拱桥要小的多，拱脚弯矩也减小的特别多。
2.3 粘贴加固法
该法一般有粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维加固法等。
其原理是将比强度高的钢板或碳纤维通过环氧树脂等建筑结构胶，粘贴在混凝土受弯构件的表面，使其与原结构共同承受荷载，从而提高构件承载能力及减少裂缝的发展。
2.4 加强拱肋间横系梁
当横向拱肋横隔板破损严重或联系较弱时，可采用在原横系梁边上加一根横系梁或扩大拱肋间横系梁的截面来加强横向整体性和拱肋抗扭刚度，此加固方法可与增大拱肋截面法一起采用。
3 陀市桥加固实例
3.1 桥梁概况
陀市桥位于福建省连江县境内县道195线K32+734处，全长175m。
为5跨30米的钢筋混凝土双曲拱桥，主拱圈全宽为7.80米，采用1/8的净矢跨比，拱轴系数为m=4.32，桥面净宽为7+2×0.25米。
腹拱圈为圆弧拱，跨径为3.45米，净矢跨比为1/3。
公路等级为四级，原设计荷载为汽车-10级，履带-50，人群荷载3kN/m2。
3.2 桥梁现状
该桥在经过多年的营运后，结构出现了各种病害，且由于桥梁设计时对公路的交通发展趋势估计不足。
经福建省交通科研所检测，评定该桥当前整体技术状况为三类桥，存在安全隐患。
要提高该桥荷载等级，必须进行加固改造。
3.3 加固方案
经过必选，采用改双曲拱截面为封闭箱形拱的方法进行加固。
该法其实质是增大截面加固法，利用悬吊移动模板在肋下现浇施工，对拱肋只需在底部钻孔植筋，对拱肋破坏较小，同时这种方法能较大提高主拱圈的整体性。
图1 改为箱拱的拱桥横截面图
3.4 加固方案验算
3.4.1 建立模型。
本文采用桥梁专用有限元软件Midas，把拱肋、拱板及横隔板分开来建模，其中拱肋和横隔板用空间梁单元模拟，拱板用梁格法建模，拱
肋和拱板之间的联结用刚臂单元刚性联结。
建立全桥有限元模型如图2。
图2全桥模型
3.4.2 计算结果分析。
根据公路Ⅱ级的荷载进行加载，计算如下。
表1 加固后主拱圈截面强度验算
计算结果分析表明，加固后的主拱圈正截面抗压强度、偏心距满足安全要求。
加固后的桥梁能满足公路Ⅱ级的荷载等级标准。
4 结束语
陀市桥已于2011年底完成加固施工，恢复正常通行。
通过对陀市桥的加固实践说明，双曲拱桥具有较大的承载潜力，采用合适的加固方法对危旧双曲拱桥进行加固改造，可以提高双曲拱桥的承载能力，相比新建桥梁，不仅节省了投资，而且最大限度降低对当地人民生活影响，具有明显的经济效益和社会效益。
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