雙曲拱橋加固改造施工技術

(單位廣西羅城公路管理局 河池市羅城縣 546400)

雙曲拱橋加固改造施工技術

吳仲華

(單位廣西羅城公路管理局 河池市羅城縣 546400)

隨著工程領域的多樣化發展，對于雙曲拱橋的加固改造也愈來愈重要。我國的雙曲拱橋多是在上世紀六十到七十年代修建的，這些拱橋的修改對我國交通領域的進一步發展就起到了重要促進作用。當時的雙曲拱橋修建受到技術以及經濟因素影響，發展至今就存在著諸多質量問題，而加強對雙曲拱橋的加固改造就就顯得比較重要。本文主要對雙曲拱橋的構造以及主要的病害進行詳細分析，然后結合實際對雙曲拱橋的病害原因以及加固改造的措施詳細探究，希望能通過此次研究分析，有助于雙曲拱橋的正常使用。

雙曲拱橋；病害原因；加固改造

0.引言

經濟水平的提高人們擁有的車輛數規模也不斷增長，以往的橋梁建設要求已經滿足不了當前的車輛行駛承載力需求，一些橋梁就需要進行加固改造。周期橋梁類型中的雙曲拱橋是上世紀六十七年代比較常見的類型，此次主要從理論上對雙曲拱橋的加固改造施工技術的應用詳細探究，這就能為實際的雙曲拱橋的質量提高提供理論依據。

1.雙曲拱橋的構造以及主要病害分析

1.1雙曲拱橋的構造分析

拱橋是較為古老的橋型，承載力比較高，在具體建設所用的材料也較為豐富，造型上也比較美觀。在上世紀六十七年代我國的拱橋發展比較迅速，在之后拱橋一直都是比較重要的應用橋型。雙曲拱橋是其中比較重要的應用類型，這一橋型在設計的結構上對磚石拱橋的優良傳統有了繼承，并對當前的鋼筋混凝土橋的優點也進行了吸收，外觀上就有著民族特色。通過兩根配有鋼筋的預制混凝土共性肋架設在橋臺上，兩肋之間的幾根預制混凝土橫杠進行相互的抵勞，然后在磚拱上澆筑混凝土，這樣就能將多部分進行連接[1]。雙曲拱橋的構造以及施工特征也在施工中存在著穩定性不足的問題，一些雙曲拱橋也會出現嚴重開裂，這對拱橋的使用壽命就會造成影響。

1.2雙曲拱橋的主要病害分析

由于受到諸多因素的影響，雙曲拱橋在當前的應用中就存在著諸多病害，對交通的安全性造成了很大威脅。比較常見的就是雙曲拱橋裂縫質量問題比較突出。雙曲拱橋和其他的拱橋在病害方面有著相同之處，那就是裂縫質量問題。但是有的裂縫其他的拱橋就不會出現，而雙曲拱橋就會有，例如環向裂縫。在雙曲拱橋裂縫類型中，經向裂縫是比較常見的。這一裂縫病害主要出現在拱腳以及拱頂部位，在裂縫的方向和拱軸線相垂直，裂縫在拱腳附近的出現就是負彎矩所致，在拱背布置有縱向的鋼筋時候，就會從拱腳界面上端開始出現平行的裂縫，在最大的一條裂縫出現在拱腳[2]。還有拱圈的縱向裂縫，裂縫在橋面中線附近順跨徑的方向延伸，嚴重的裂縫會貫穿全橋。裂縫類型中的拱肋和拱波的結合面上的環向裂縫是雙曲拱橋特有的裂縫。在最大的裂縫寬度通常會在拱腳以及拱頂，不同環向裂縫形成的原因也是不同的。例如在拱腳附近所出現的裂縫就是肋以及波間的抗剪能力相對比較薄弱所致。

雙曲拱橋的病害中的主拱圈變形以及橫向聯系不足造成的失穩，也是比較重要的病害內容。拱肋的強度薄弱造成的承載力降低的病害也是比較突出的病害。對于主拱圈的變形病害，表現在主拱圈的軸線發生了變形，以及拱頂出現了凹陷和拱軸線沒有對稱等。在橫向聯系不充足就會造成失穩的病害出現，拱波頂就比較容易出現縱向的裂縫。

除此之外，雙曲拱橋的病害還體現在拱上填料排水沒有暢通，造成的側墻鼓肚破壞的質量問題出現。雙曲拱橋如果出現了鼓肚的現象，通常是受到排水不良因素的影響，從而就造成了填土中聚集著大量水分，或者是建筑的質量沒有達到實際要求所致。

2.雙曲拱橋的病害原因及加固改造措施

2.1雙曲拱橋病害的原因分析

造成雙曲拱橋出現病害的原因是多方面的，如果是在實際的結構設計方面存在著不足，這就比較容易出現病害。在設計層面的問題主要就是拱肋的截面相對比較小，在強度設計方面沒有達到實際的要求標準，這就會造成橋梁的承載力大大下降，最終會對構件造成損壞。在受到歷史因素的影響，在實際設計中為了節能材料，設計中的截面尺寸就沒有嚴格按照實際要求進行設計，從而就造成了設計不足的缺陷[3]。設計中沒有注重橫向聯系的充分化，以及在拱上的建筑構造沒有恰當，在基礎處理上也有著不科學之處。這些在設計層面的因素，就造成了雙曲拱橋日后的病害發生。

雙曲拱橋的病害發生也會受到施工因素影響。在具體的施工過程中，沒有注重施工材料的質量保障，在對混凝土以及鋼筋等材料應用時沒有注重質量控制。以及在實際施工中沒有嚴格按照規范進行施工，從而就造成了一些施工質量問題，像麻面以及露筋等質量問題就比較突出。雙曲拱橋的施工所運用到的工種比較多，以及施工的工序也比較多，這些都要求在實際的施工中能充分重視質量的保障。一旦出現疏忽就必然會對后續的雙曲拱橋施工帶來很大影響。在施工的方法上沒有恰當，也會造成橋梁的承載力下降。

在對雙曲拱橋的具體使用過程中，重車荷載也會不斷增加，這就比較容易造成雙曲拱橋承受不了壓力。或者是遇到自然災害的影響等，也會對雙曲拱橋的正常使用帶來影響，造成病害出現。

2.2雙曲拱橋的加固改造措施的實施

對雙曲拱橋的加固改造的措施實施，就要按照嚴格的施工工序。通過增大截面加固方法的方式對主拱圈進行加固。主拱圈下緣現澆筑12厘米厚C30混凝土，在拱腳上緣現澆12厘米厚C30混凝土，增大拱圈的截面，提高承載能力。施工過程中，實行交通完全封閉，要特別注意加強安全管理，以及交通標志的設計，同時派遣專人進行管理，嚴謹人和車輛以及行人通過。接著要拆除欄桿以及橋面的鋪裝和行車倒板。從主拱跨中網拱腳對稱拆除，第一跨、第二跨拆除工作同時進行，確保全橋卸載整體對稱均衡性。主拱圈的加固工作實施中，就要注重全面檢查全橋裂縫以及蜂窩和剝落銹蝕等病害，并對病害實施修補。結合施工放樣鉆孔植筋掛網，先從拱腳網拱頂對稱澆筑主拱圈下緣十二厘米厚的C30混凝土，然后從拱腳網拱頂對稱澆筑主拱圈拱腳上緣十二厘米厚C30混凝土[4]。

還可通過碳纖維加固的技術方法應用。在當前人們的環保意識提高下，采取科學性的技術方法對雙曲拱橋進行加固，在碳纖維加固技術方法的應用下，就能起到良好加固效果。碳纖維是新型的建材，質地良好有著耐腐蝕的特征，抗拉能力也比較強。這是對橋梁加固的重要應用方法。在具體的實施工藝也比較簡單化。

雙曲拱橋加固改造的實施中，對增設拱肋加固的方法應用比較重要。對于比較大的跨徑拱橋下進行修剪跨徑小矢高大的拱肋，使拱肋上弦和老拱橋能進行有效連接，橋臺進行連接等。這一加固方法的應用對跨度大以及橋臺水平位移大有肋和無肋的拱橋加固比較適用，在對這一方法的應用中，要充分重視主拱圈的完整性保持[5]。

除此之外，對雙曲拱橋的加固改造還可通過體外預應力筋加固的方法進行應用，通過人工剛臂在拱的彈性中心附近施加與應該，對張力大小以及著力點坐標進行有效調整，來抵消拱腳過大的負彎矩以及拱頂過大的正彎矩等，這樣就能有助于對拱橋進行加固。

3.結語

總而言之，對雙曲拱橋的加固就需要在方法技術方面科學化應用，能將技術應用滿足實際的需求，只有如此才能保障雙曲拱橋的正常運用。通過從理論上對雙曲拱橋的加固方法應用研究，就能為實際的施工質量保障提供理論支持。

[1]蘇家坡石拱橋病害原因分析及套拱加固[J]. 方德銘,夏樟華,左小剛. 世界橋梁. 2014(02)

[2]大跨徑雙曲拱橋提載與拓寬加固方案設計[J]. 胡志堅,王云陽,胡佳安,萬志蔚. 公路. 2014(11)

[3]混凝土雙曲拱橋病害與加固研究[J]. 劉靜波,馮強. 交通標準化. 2015(17)

[4]既有拱橋增大截面法加固改造技術研究[J]. 楊波. 湖南交通科技. 2014(02)

[5]增大截面法加固雙曲拱橋[J]. 趙志軍. 遼寧科技學院學報. 2015(02)

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