拱桥加固方法

圬工拱桥自重较大，主拱圈主要承受压力，产生破坏的原因主要为承压不足；双曲拱桥常见的病害为拱肋强度不足引起的承载力降低、横向联系不足引起的横桥向失稳；桁架、刚架拱侨结构自重较轻，整体性较差，桁片受力不均，节点及系梁易开裂；钢管混凝土拱桥建设历史不长，加固实例较少，其主要病害形式为钢管与管内混凝土脱空、拱肋钢管及节点开裂及吊杆及系杆的锈蚀、疲劳破坏等。

对上述各种类型拱桥的病害，常用加固方法如下：
1、圬工拱桥可采用增大主拱截面、调整拱上建筑恒载以及增强横向整体性等方法加固。

2、双曲拱桥可采用增大截面或改变截面形式、粘贴钢板和纤维复合材料，以及增强横向整体性等方法加固。

3、桁架（刚架）拱桥可采用增强横向整体性、粘贴钢板和纤维复合材料、施加体外预应力，以及增大构件截面等方法加固。

4、钢筋混凝土箱板（肋）拱桥可采用增大截面、调整拱上建筑恒载、增加拱肋、增强横行整体性、以及粘贴纤维复合材料等方法加固。

5、钢管混凝土拱桥可采用外套钢管混凝土增大截面、粘贴纤维复合材料、更换吊杆或系杆、改善桥面系结构，以及增强横向整体性等方面加固。

四、常用加固方法
针对上述病害，目前常用的加固技术有：
（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，进行方案设计。

1.如果施工质量有问题，首先应该对拱肋进行修补。

2.如果拱肋只是局部强度不足，可局部粘贴钢板或碳纤维补强。

3. 如果拱肋病害是由于墩台变位引起的，则重点应加固墩台，让墩台复位稳定。

例如可采用顶推拱座的办法复位基础水平变位。

4. 如果两拱肋在荷载作用下相对变形较大，横系梁较弱，则应加强横向联系，在拱肋、立柱、纵梁间增设横系梁，以加强横向整体性。

5. 对于特别重要的桥梁，例如一旦断道加固施工就会造成整条路线的交通中断，附近还没有绕行路线，社会影响较大，在设计加固方案时应考虑更为安全可靠、安全储备较大、经久耐用、一劳永逸的加固方案。

此时可改变拱肋的结构形式，例如在中间加肋将肋拱变为板拱，或改变拱上构造将肋拱变为析架拱，或加拉索拉住拱肋将肋拱变为斜拉拱桥，或增加墩柱减小跨径等，必要时也可撤掉肋拱桥重新修建其它桥型。

为了提高原桥的受力整体性和承载力，增强结构的整体耐久性能，采用变截面钢筋混凝土套箍封闭主拱圈技术对主拱圈进行加固，即沿主拱圈外环现浇增设一层钢筋混凝土套箍层，利用截面增大、断裂力学及“套箍效应”三个机理，达到提高原桥承载力的目的，其工序如下：
主拱圈表面凿毛——安设主拱圈砂浆锚杆——主拱圈纵横钢筋就位——现浇钢筋混凝土套箍层——混凝土养生。

为使主拱圈受力更为合理，钢筋混凝土套箍层沿纵向采用变截面的型式。

（2）立柱
一般立柱强度及稳定均不会有问题，如不足，可采用增加纵横系梁或环包碳纤维的方法处理。

立柱端头局部混凝土压碎，可采用环裹钢筋网加大柱截面的方法处理。

（3）桥面板
1.部分换板
由于板的刚度不足，重新预制安装刚度和配筋均加强的板。

2改善胀缝状况
对桥面板的纵缝，要冲洗干净，风干后压人环氧树脂砂浆。

3改造板间铰缝
桥面板设计是按铰接板法计算内力，铰缝的浇注质量决定板间内力。

（4）轻质拱上填料
对于旧桥更换拱上填料时尽量采用轻质的陶粒混凝土，并严格保证陶粒混凝土的密实度使得拱桥结构协同受力。

（5）改善排水。

结合怀柔区延琉路孙湖沟拱桥危桥特征，建立有限元分析基本模型。

经分析在施加公路I 级并且整体降温30度后,拱肋拉应力超限,即使拱肋加宽也达不到公路I级标准,于是我们提出了拆除重建的加固方案,新建整体式板拱.
其结构主要为:
①主拱圈采用现浇钢筋砼板拱.
②横墙为现浇钢筋砼实心墙。

③腹拱采用预制钢筋砼板拱。

每孔腹拱横桥向有6块中块和2块边块组成。

④拱上填料为陶粒混凝土。

填料层两侧为50厘米宽的砌石侧墙。

⑤填料层上为25厘米厚现浇钢筋砼桥面板，板上铺BCW-100防水层。

桥面铺装采用AC-16C中粒式沥青砼，厚度为5厘米。

⑥拱座为重力式钢筋砼拱座。

通过Ansys有限元计算我们最终确定了拱桥的断面形式,以及结构
的具体构造,有限元分析拱桥并作为辅助设计手段应该值得推广.。