钢筋混凝土拱桥复合加固技术的研究与应用

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发布时间：2021-09-12

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钢筋混凝土拱桥复合加固技术的研究与应用
王维国
(威海市乳山公路管理局，山东威海2~00 )
摘要：随着交通事业的快速发展，托挂车、超重车及大型车辆逐年快速递增，已对公路桥梁的安全造成了较大的影响。目前，我
国地方公路桥梁多数运营20 a以上，有些甚至高达4O～50 a，其承载力相远远不足以承载现有车辆压力。为了满足现代化交通
运输的需要，同时够达到充分利用现有桥梁，降低工程造价，节约资金的目的，采用先进的加固技术和改造措施对旧桥进行改造
加固将直接促进我国交通事业的发展，更好服务于国民经济的发展。
关键词：钢筋混凝土拱桥；复合加固技术；应用
中图分类号：u445．7+2 文献标志码：B 文章编号：109—7716(2015)08—0053—02
0 引言
为了满足国民经济的发展的需要，我国在交
通事业特别是公路桥梁体系的投入大幅度提升但
依然不能完全满足实际需求。同时，越来越多的重
型运输车辆不断出现，这对于公路桥梁的结构性
能和使用强度等都提出了更为严格的要求。当钢
筋混凝土桥梁破损后采用科学的加固技术进行加
固或者对原有的桥梁部件进行修复将能提高局部
或整座桥梁承载能力或通过能力。桥梁加固工作
大多数情况下保留原有的建造结构，施工方便，工
期短，造价低，有效保障公路桥梁的安全畅通。
1 钢筋混凝土拱桥主要病害形式
拱桥结构的上部病害损伤主要分布在主拱
圈、附拱圈、盖梁、主梁、拱上立柱、支座及桥面系
等部位。
1．1 拱桥径向裂缝
拱桥径向裂缝在主拱圈的拱脚及拱顶最常发
生。拱脚附近的裂痕下面窄上面宽，从拱轴线中间
从上往下裂开，通常垂直于拱轴线，这种裂缝是于
负弯矩的问题产生的。拱圈背部设置有钢筋时，数
条近乎平行的裂痕会从拱圈脚部的截面上方同时
出现，其中拱脚处的裂缝最宽，并向1／4跨的方
向趋于减少。裂缝宽度要控制在0．25 mm以下，一
旦超过这个标准就要及时进行加固或构件更新处
理。当拱圈背部没有设置钢筋时，裂缝一旦产生，
其虽然数量少但宽度会比较大，产生的影响也比
较严重。拱顶附近的径向裂缝是由于正弯矩而引
收稿日期：2015—04一l8
作者简介：王维国(1969一)，男，山东荣成人，高级工程师，从
事公路工程建设管理工作。
起的，这种裂缝自下而上，下面比上面宽，严重时
会造成整个拱顶坍塌。为了减少这种裂缝的产生，
在建造之初就应当根据具体情况采取预防措施，
准保工程质量。在已经建成并投入使用的拱桥中，
一旦出现径向裂缝，就要进行科学评估，以确保是
否能够继续使用。拱顶和拱脚的裂缝达到截面的
中性轴，该桥就已经失去使用价值，需要重新建
造；否则只需进行科学检测分析并予以加固。径向
裂缝的主要形成原因：
(1)截面整体性差
在具体施工过程中，拱桥常采用预制装配和
化整为零的施工方法，并没有依据设计时依据整
体的组合截面来计算拱圈的方法，这降低了拱圈
截面的整体性。即使是在整体性较好的拱桥中，拱
顶、拱脚出现径向裂缝也是常见现象，而截面整体
性较差的桥梁就更容易产生裂缝。由于施工的误
差而建造的截面整体性较差的桥梁在投入实际使
用的过程中，通行车辆反复的超负荷的运载，使得
桥梁拱圈截面的整体性更差，加速了径向裂缝的
产生。
(2)受混凝土收缩、温度变化和墩台变位的影响
实际施工过程中有多方面的因素和设计时存
在一定差距，如混凝土收缩、温度变化和墩台变
位。在设计施工过程中应足够重视上述因素的影
响，取值要合理，在低温时以最快速度合拢，并严
格依据正确的施工程序进行施工。考虑如果不充
分，将可能造成拱顶下沉，拱脚负弯矩和拱顶正弯
矩加大。拱桥产生裂缝、拱顶下沉又一个重要原因
是桥台水平位移，它可能致使桥梁生成多种极具
破坏性的病害。所以在建造无铰拱桥时建成一个
牢固的桥台是极其重要的。