石拱桥病害分析与加固

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省道旧石拱桥维修加固实例分析

省道旧石拱桥维修加固实例分析

图 1 溪柄 二桥 桥 型 布 置 图
福 建 交 通 科 技2 0 1 7 年 第 1 期 圈
填 土 自重和 土压 力 ,汽 车活 载效 应较 小 ,若填 土压 实 不 足, 土体 本 身 形不 成 自拱 , 台身 势 必形 成较 大 的土 压 力 ,
使桥 台 台身及 基 础产生 推移 , 引起 开裂 。 ( 2 ) 旧拱 桥 基础
行 车道 为 2 4 e m厚 C 3 5水 泥 混凝 土 。溪 柄 二桥 桥 型布 置
如图 1 所示。 旧拱 桥经 运 营 1 0多年 后 , 在 桥梁 检 测 中发现 下 述病 害: 拱 圈 中部 出现 纵 、 横 向各 2条 裂 缝 , 缝宽 5  ̄ 6 mm; 侧 墙 有较 多裂 缝 , 缝宽 7 ~ 8 mm; 三明台、 大 田台 各有 裂 缝 1 条; 桥 面板 有 4块 板 有裂缝 。
匀, 也 是造成 病害 的重 要原 因 。 根据 3 0 6省 道交 通流量 大 、 又 不能 中断 交 通 的特点 。 分别 拟订 了 3个 方案 进行 经济技 术 比较 。 方案 一 : 在现 桥 的右 侧 建造 一 座新 桥 , 但 因造价 高 , 且路 线 不 顺畅 , 对 行 车不 利而 否定 。 方案 二 : 拆除现 有 旧拱桥 , 利用 原桥 台 , 改
遍 出现 了承 载力 不足 等 问题 。 因此 采 用技术 上可 行 、 经 济
3 病 害成 因及 加 固方案 的选 定
经对 溪柄 二 桥病 害 的分析 ,认 为裂 缝产 生 的原 因 是
多方面 的 , 但其 主 要成 因 有 4个 : ( 1 ) 旧拱 桥建 于 9 0年代
上合 理 的改 造技 术对 一 些四 类桥梁 和 危险桥 梁 进 行维修 加固 , 以达 到提 高其 承 载能 力的 目的 , 是 十分 必要 的 。

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

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。

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】

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

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。

浅谈石拱桥常见加固施工方法

浅谈石拱桥常见加固施工方法

浅谈石拱桥常见加固施工方法1前言石拱桥是砌体结构,具有因地制宜、就地取材、造价低、桥型雄伟壮观的特点,其抗压能力强,但抗拉和抗弯能力差。

主拱圈受力主要以受压为主,充分利用了圬工材料抗压性能优良的特点,是我国早期桥梁的主要结构形式。

随着交通运输事业的发展,交通量日益增长,重型交通数量增大,导致现有石拱桥出现了各种不同程度的病害,承载力不断降低,不能满足现有交通量需求和公路等级要求,加固改造迫在眉睫。

2 影响石拱桥稳定性的因素2.1主拱圈开裂主拱圈裂縫是石拱桥最致命的病害,主要分为横向开裂与纵向开裂,主拱圈开裂严重影响到桥梁的安全,一旦出现,必须立即处理。

造成主拱圈开裂的主要原因有以下几点:①建桥年代久远,原设计荷载标准较低,随着交通量的日益增长,桥梁在长期超负荷运营下主拱圈出现开裂现象;②墩台、基础等的位移引起拱圈开裂。

石拱桥多为超静定结构的无铰拱。

基础沉陷或墩台位移会引起主拱圈产生较大的附加应力导致主拱圈开裂;③主拱圈受力不对称。

主要发生在弯桥上。

车辆在弯桥上转弯时产生向心力,造成拱圈弯道外侧开裂。

2.2 侧墙开裂与外鼓侧墙开裂与外鼓是石拱桥拱上结构最常出现的病害。

侧墙常出现顺桥向、横桥向裂缝。

侧墙外鼓则与侧墙开裂相伴产生。

其产生的原因为:①交通荷载过大,或其冲击作用太强使侧墙承受的土侧压力增大;②建桥时未设置沉降缝,当桥台有沉降时候,拱上侧墙就发生不规则的裂缝;③拱上建筑中的填料不密实,或填料质量不好,桥面破损后积水渗透至拱上填料,降低其强度,经过浸泡后发生膨胀对侧墙产生挤压,使得侧墙发生外鼓甚至开裂等。

2.3 基础或墩台的不均匀沉降、位移基础与墩台的使用状况是确保桥梁运营安全的重要因素之一。

对于石拱桥而言,基础和墩台出现的最常见病害是其不均匀沉降与位移。

这些病害产生的原因主要是由于外部荷载太大或地基承载力不足等原因,致使墩台、基础发生沉降、位移,或者由于水流冲刷,将墩台基础掏空,使得墩台处于悬空状态,很容易就发生沉降或位移。

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

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

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。

石拱桥病害成因分析与加固措施研究

石拱桥病害成因分析与加固措施研究

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。

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石拱桥病害分析与加固Defection anylysis and reinforcement of stone arch bridge黄玉萍(福建省第二公路工程有限公司350007)Huang yu-ping〔提要〕本文对石拱桥的常见病害及其成因进行了分析,总结了石拱桥的加固原理和方法。

以实际工程为背景,介绍了加固方法的应用,验证了石拱桥通过改造的可行性。

〔关键词〕石拱桥;病害分析;加固Abstract:This paper analyzes the common diseases and their causes of stone arch bridge, summarizes the reinforcement principles and ways. Based on the practical engineering, the author then introduces the application of reinforcement ways and proves the feasibility of stone arch bridge‘transformation.Keywords: stone arch bridge; disease analysis; reinforcement1 概述石拱桥是我国一种古老的桥型,在全国桥梁中所占比重约61%左右,但由于石拱桥大多数修建在建国初期, 在调查研究中发现大量的石拱桥出现了或多或少的病害,成为危桥,难以满足交通大发展的需要。

如果废除这些危桥重建新桥,不但耗资巨大,而且花费时间,中断交通。

因此,采用技术上可行,经济上合理的改造技术对旧石拱桥进行加固维修,以达到提高其承载能力和通行能力的目的,是十分必要的。

2 旧石拱桥常见病害与原因分析通过调查和分析,旧石拱桥病害及其原因可归结如下:(1)基础沉陷,墩台移动。

石拱桥多按无铰拱设计,为超静定结构,当桥墩在横向发生不均匀沉降时,主拱圈及侧墙将会发生倾斜、扭转,严重的将会导致开裂。

当桥墩在纵向发生不均匀沉降时,侧墙将会产生竖向裂缝,主拱圈在下沉墩附近的拱脚下缘开裂,上缘与侧墙脱离。

(2)主拱圈开裂。

主拱圈开裂严重影响桥梁的安全,其主要原因是主拱圈厚度太薄或材料强度不够。

石拱桥主拱圈内力分析表明,拱顶正弯矩最大,拱脚负弯矩最大,拱顶、拱脚为设计控制截面,若截面抗力小于设计荷载内力,将造成拱顶下部或拱脚上部开裂。

如拱桥由多层平行拱圈石砌成,在施工中圈与圈又未注意交错搭接,拱圈则易发生纵向裂缝。

拱圈裂缝一般只有1~2mm,但一经开裂,往往容易发展,危及桥梁的正常使用。

(3)腹拱圈开裂。

由于主拱圈变形而产生的拱上构造的外加应力,可能使腹拱发生裂缝。

(4)拱脚附近拱圈压碎。

在部分拱桥的拱脚附近发现拱圈石料的碎裂和剥落现象,分析原因主要是由于护拱较弱,或是没有护拱,或是石料的加工质量较差,导致拱圈和侧墙出现渗水现象。

(5)侧墙开裂。

侧墙开裂包括侧墙与拱圈连接界面的脱开和侧墙自身开裂。

分析原因,主要是拱上填料由于自身恒载及外活载作用下,对侧墙产生的横向推力及在与拱圈共同受力时,侧墙在L/4截面产生拉应力而导致的开裂。

(6)材料老化。

石砌圬工材料的老化主要是由于受风、雨的侵蚀作用,使材料的强度降低,从而导致整个结构承载能力的降低。

(7)桥面破损。

桥面破损影响行车安全,轻则使行车轻微颠簸,重则产生跳车。

且车辆经过跳车处时,会引起腹拱严重振动,增加构件的疲劳,势必缩短桥梁的使用寿命。

分析原因,主要是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,由于缝的存在,构造上又不进行改善,易引起桥面从变形缝处开始破坏。

桥面伸缩缝设置构造过于简单,不能满足桥面变形的需要,造成桥面破坏。

(8)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。

分析原因,主要是空腹式拱桥多采用沥青、油毛毡防水层,油毛毡容易老化,特别是变形缝处,很难保证沥青麻絮密实。

3 加固方法和基本原理尽管桥梁加固方法很多,但福建省目前对桥梁结构进行加固和补强的方法归纳起来有以下几种:3.1套拱、衬砌加固石拱桥对出现拱圈纵横向开裂、桥台裂缝,承载力下降的石拱桥修复,采用在拱腹下和桥台前墙浇筑一层30cm~50cm厚的钢筋混凝土,并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈及桥台结合共同受力,阻止原拱圈及桥台继续变形、开裂,有时根据实际受力需要在河床上增设钢筋混凝土仰拱。

为保证新旧拱圈的密实性,在拱顶处预埋注浆水导管,与拱顶浇筑同时进行,待新拱圈浇注定毕后灌注水泥浆。

采取这种措施增大受力断面,加强整体性。

其施工方式多采用搭设支架和拱盔现场浇筑,亦可采用挂钢筋网后喷射混凝土施工。

对仅出现拱圈纵向开裂、桥台完好的石拱桥修复,采用挖除桥面和拱上填料,在拱背上浇筑20cm~30 cm厚的钢筋混凝土,并通过锚杆使新钢筋混凝土层与拱圈结合共同受力,恢复拱圈的横向刚度,增强整体性。

3.2压浆加固干砌石拱桥对于拱上侧墙外倾,拱圈砌石压裂严重,桥面沉陷变形明显,而石拱桥所处的路线交通量较小,可采用拱圈压浆的方法进行修复,压浆前先对干砌块石拱圈进行勾缝,拆除拱上侧墙重新砌筑,在桥面上按梅花形状钻孔,孔深要求穿透拱上填料层,直达拱圈。

压浆材料为1:1水泥砂浆,并掺入适量的减水剂和膨胀剂,在第一次压入的砂浆凝固后再实施第二次压浆,以此类推,直到压满砂浆为止,经使用观测,效果较好。

该方法对交通量较小的支线公路上的干砌石拱桥类似病害的修复具有一定的应用价值。

3.3石拱桥的局部结构改造与拓宽有些石拱桥由于填土太高或拱圈已经开裂,拱圈已不具有使用价值,而桥台仍完好。

可采取拆除拱上侧墙和填土,加高桥台,在裸拱上搭架浇筑钢筋混凝土板(梁),从而形成拱上有板(梁)。

或者拆除拱桥的上部结构,采用对比分析后利用或加固原有桥墩台,将上部结构改造成梁桥。

4 工程实例国道205线某石拱桥建于1994年10月,该桥位于曲线上,采用桥台斜做,以人行道调节线形,超高以增砌外侧墙调整。

桥结构为空腹式石拱桥,桥主跨1×25,矢跨比为1/4,主拱圈厚70厘米,腹拱跨径为3米,矢跨比为1/4,腹拱圈厚30厘米。

全桥长49米,桥台由12.2米加宽到12.9米,原设计荷载为汽—20,挂—100,如图1所示。

该桥运营几年后,在检查中发现四个腹拱拱圈纵横向有裂缝,并经过观察记录,发现裂缝每年有所发展。

一侧桥台下游锥坡下沉,鼓胀开裂,桥面水泥混凝土破损严重。

该桥综合评定为危桥,急需采取技术措施进行加固或重建。

4.1病害及原因通过对病害的表象及特征的观察分析,其主要原因为:施工期间台背及腹拱圈拱背填料较差且回填碾压不密实;大量超重、超载车辆通过施加的超负荷荷载,使拱圈牵引拉裂,产生裂缝,从而导致腹拱拱圈产生裂缝。

水流冲刷严重,致使一侧锥坡破坏。

4.2加固措施根据调查结果,对原拱桥结构进行了受力计算和验算分析,通过研究,决定采用以下加固方案:①拆除已破坏的那侧桥台下游锥坡并重做;②腹拱采用挂网锚喷混凝土防④③沙县三明锥坡下沉开裂①②图1 旧石拱桥立面图护。

③挖除拱上填料,置换成透水性的材料。

④凿除并重做桥面混凝土及桥头两端各20米的水泥混凝土路面。

⑤栏杆改成防护墙。

4.3 施工要点(1)对裂缝先用Φ25骑马钉箍住,骑马钉间距原则上为50cm,实际间距视石块大小而定,骑马钉位置可以错开,骑马钉的孔位应在石块大致中心处,选用1:2水泥砂浆将裂缝表面封住。

如图2所示。

(2)用水灰比1:0.8的灰浆,0.4~0.6Mpa 的压力对桥台注浆,注浆时以压力控制,注满为止。

(3)为保证新喷混凝土与原结构的可靠结合,应将拱圈周围先凿毛,清理干净,用高压水泵喷水冲洗,并喷水充分湿润拟喷表面。

(4)考虑新喷混凝土与原结构的联结,在拱圈底部布置长28cm的Φ22锚栓,锚栓伸入拱圈20cm,在拱上立墙及桥台前墙布置长33cm的Φ22锚栓,锚栓伸入立墙及前墙25cm,锚栓间距均为100cm。

锚栓均外露8cm与钢筋网焊接在一起,起固定钢筋网作用。

用凿岩机钻孔并用高压空气将孔清洗干净,用40号膨胀水泥砂浆埋置牢固,砂浆比例为:水泥:砂:SH外掺剂=1:1.835:0.2,每立方米水泥用量740Kg。

(5)喷射混凝土厚度为10cm,钢筋网纵、横向间距为20cm,钢筋为HRB335钢筋,直径顺桥向16mm,横桥向12mm,钢筋网与锚栓绑扎连接后再点焊牢固。

喷射砼采用C25砼,掺速凝剂。

实际施工配合比根据试验确定。

水泥采用旋窑生产的52.5普通硅酸盐水泥,碎石粒径为5~12mm。

(6)挖除旧桥面混凝土,采用24cm厚布设双层钢筋网的混凝土面层,钢筋直径12mm,纵向钢筋间距10cm,横向钢筋间距20cm。

基层为15cm厚的5%水泥稳定碎石基层,垫层为15cm厚的砂砾垫层。

桥面混凝土在拱桥伸缩缝的对应位置应设置胀缝。

(7)桥头两端的路面结构层从上至下为24cm厚水泥混凝土面层,15cm厚5%水泥稳定碎石基层,15cm厚砂砾垫层。

(8)因原桥人行道宽,悬臂较大,又属于旅游开发区行人较多,所以拆除部分人行道,在行车道与人行道之间设置钢筋混凝土防撞墙。

钢筋混凝土防撞墙通过预埋钢筋与行车道连接。

5 结语该桥加固后,恢复了原来的设计标准,使危桥得到改善。

经过二年的运营,该桥技术状况良好。

所以对于旧石拱桥进行合理的加固改造,可以带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献[1]刘自明. 桥梁工程养护与维修手册.北京:人民交通出版社,2004.[2]JTG F80—2004公路工程质量检验评定标准. 北京:人民交通出版社,2004. [3]罗英,唐寰澄. 中国石拱桥研究. 北京:人民交通出版社,1993.[4]蒙云. 桥梁加固与改造. 重庆:重庆大学出版社,1989.上游图2 腹拱圈锚栓、骑马钉加固布置图。

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