石拱桥常见病害与预防措施

第一章梁式桥裂缝分析随着时间的推移，交通量不断增大，目前相当数量的公路桥梁，常常由于外界环境的变化、承受活载增长等原因造成相当数量的桥梁存在老化、破损等病害情况，导致桥梁承载能力不足。

而裂缝又是桥梁病害最常见的一种形式，其诱发原因复杂多变，要钊一对病根对症下药，就必须对裂缝病害的成因做认真分析，才能有钊一对地提出防止裂缝和加固桥梁，提高桥梁承载力的措施、本文针对一种常见的桥型—梁式桥常见的几种裂缝的表现形式，就其成因进行了相对系统的分析，以为便为设计、施工找出控制这此裂缝的可行办法，达到防范于未然的作用。

1.1 梁式桥常见裂缝的表现形式1.1.1 桥梁裂缝的分类桥梁裂缝按其表现形式可以分为以下三种：（1）贯穿裂缝:结构分离，不再保持整体性，危害最大。

（2）深层裂缝:裂缝延伸到深层，危害着结构的整体性，危害严重。

（3）表面裂缝:结构表面浅层，龟纹状裂缝、竖向裂缝、水平裂缝、十缩裂缝等。

1.2 梁式桥常见裂缝的其体表现形式(1)弯曲裂缝如图1所示的梁板结构裂缝图，梁的弯拉区产生的是弯曲裂缝，主要表现形式为从梁底向上开裂，垂直于主筋。

这种裂缝在受荷时，已有裂缝的长度会缓慢地延长，裂缝也会变宽，同时，又会出现新的裂缝;卸载时，裂缝一般恢复原状，这样的裂缝是属于弹性范围的裂缝，性质比较稳定，但是，有个别裂缝为深层裂缝，也有部分贯穿裂缝。

(2)剪切裂缝如图1所示，在梁的剪拉区产生的斜裂缝，发生在支座与1/4跨径之间.与梁轴间的夹角一般为45-600的夹角、这种裂缝宽度不会很大，但是易与受拉区裂缝相连。

(3)梁板结构主筋部分的水平纵向裂缝在主筋位置附近，沿着主筋的延伸为一向，会出现水平纵向裂缝，一般长度可达半跨，宽度较大。

这种裂缝产生原因较复杂，或是混凝上先开裂，继而钢筋锈蚀;或是钢筋锈蚀膨胀引起混凝上开裂，与施工质量，保护层厚度混凝上添加剂等有关。

(4)混凝上梁上的网状裂缝混凝上梁上有时会产生网状裂缝，这种裂缝在车辆荷载下长度和宽度变化一般较小，一般是由于混凝上内外所受外界不均匀的非荷载作用所致。

浅析拱桥的常见病害及加固方法[摘要]：本文分析了拱桥的受力及加固特点，总结了拱桥的拱圈常见病害及破坏形式及其原因，分析了拱圈病害，从而总结出拱圈破坏的规律，阐述了目前常见的拱圈加固方法。

[关键词]：顶推法拱桥加固方法中图分类号：u445.462 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2012）26-0155-01一、拱桥的特点拱桥的特点是：在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还产生水平推力。

该水平推力使拱内产生轴向压力，并大大减小了跨中弯矩。

这使得拱圈成为主要承受压力的结构，因而拱圈可以充分利用抗拉性能差而抗压性能好的污工材料（石料、混凝土、砖等）建造，可以就地取材，节省钢筋和水泥，且承载能力大，拱桥跨越能力较大且构造简单，技术容易被掌握。

外形美观，能与周围环境很好地协调，修建于山岭沟壑的西部地区犹如彩虹飞架于崇山峻岭之间。

二、拱桥常见病害形式及成因（一）拱圈开裂拱桥的病害及加固该在的原因通常是由于主拱圈开裂，而主拱圈裂缝出现最多的部位是在跨中下缘和拱脚上缘的径向缝及双曲拱桥的拱波纵向缝。

一般来说主拱圈上的裂缝大体可分为三种类型：1、径向缝。

拱圈跨中下缘和拱脚上缘的径向裂缝是拱桥中最常见的裂缝形式。

径向缝多发生在跨中和拱脚，其方向与拱轴线垂直。

由于拱脚处产生负弯矩，其裂缝多发生在拱脚的上缘，其特征是上宽下窄，且裂缝垂直于拱轴线一直向下延伸。

拱脚裂缝有的在拱脚上缘，但也有的发生在拱座与拱脚连接处（多为一条，缝较宽）。

发生这种裂缝通常是由于拱圈本身刚度不足和桥台发生位移引起的。

2、纵向缝。

污工拱桥和双曲拱桥属于拱圈宽度较大（8-l0m以上）的，且常见的这种拱桥较容易出现纵向裂缝，这种裂缝通常在桥面中线附近，沿着顺跨径方向延伸，严重时会贯通全桥并有将拱圈“一分为二”的势头。

当拱圈宽度很大（大于20m）时，还可能会出现第二条纵向裂缝。

3、水平缝。

拱肋与拱波在结合上的水平裂缝仅仅发生在双曲拱桥中。

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。

科技信息
博士・ 专家论 坛
拱矫常 见病害分析 及防治措旋
许 昌学院城 市与环境 学院 焦 玲 许 昌 东城 开发 建设有象并分析其形成原 因， 出了相应 的预防措施 ， 提 减小其对拱桥 的危 害 ， 并为在役拱桥 的评 估
４墩 台不 均匀 沉 降 ， 起桥 面永 久 性变 形 （ 斜 、 ） 引 倾 波浪形 不平 整
等 ） ； ５桥 台后倾 转动 ， ） 引起无 铰拱马 鞍形变 形 ； 中区下挠 ， 跨 四分点 区
上拱 。
双曲拱桥 为例 ， 介绍拱桥中常见的裂缝。
１１１ 桥 径 向 裂 缝 ．．拱
拱桥 径向裂缝经常发生在拱脚 和拱顶两个部位 ，其方 向与拱轴线 垂 直。 拱脚 附近的由负弯矩引起 的 ， 上宽下窄 ， 垂直于拱轴线 向下延伸 。 当拱 背 布 置 有纵 向 钢 筋 时 ， 拱 脚 截 面 上 缘 开 始 ， 出现 几 条 大 致 平 行 从 可 的裂缝 。当拱 背无 钢筋时 ， 裂缝的宽度往往较大 ， 但缝数较少 ； 拱顶附近 的由正弯矩引起 。裂缝 下宽上窄 ， 沿竖直方 向向上延伸 。裂缝宽度拱顶 较 大， １ 向 ／ 方向逐渐减小以至消失。产生径 向裂缝 的原 因： ４跨 １ ） 截面整体性差 在 拱桥设计 中， 拱圈 均按整体 的组合截 面计 算 ， 但 为了便 于施 工 ， 又常采用预制装配 、 化整 为零的方法 。特 别是运营之 后， 由于汽 车荷载 的反 复作用 ， 圈截面整 体性差 了 ， 拱 而荷载等级 又不 断地增 大 ， 圈必然 产生超过允许宽度的径向裂缝。 拱 ２温度下降 、 ） 混凝土 收缩和墩 台变位 的影 响 设计 时温度升 降及 混凝 土收缩 、 徐变的记取 与实际存在 一定 的差 异 ， 若考 虑不足 ， 可能导 致拱顶下沉 ， 使拱脚 负弯矩 和拱顶正弯矩增 大 ， 当截面应力 大于材料抗 裂强度 时， 裂缝 随即产 生。 在设计施 工中应 当合理取值 、 低温合拢 ， 并采 用 正 确 的施 工程 序 。 １１ ．． 圈 的纵 向裂 缝 ２拱 这种裂 缝通常在拱 圈宽度 较大（ ｏ 以上 ） ８～ｌｒ ｅ 的污工 拱桥和双 曲拱 桥 中出现 。在桥 面中线 附近顺跨 经方 向延伸 ， 重时有贯通全桥 、 严 将拱 圈“ 一分为二 ” 之势 。当拱 圈宽度很 大（ ０ ２ ｍ时） 可能出现第二条纵向 ， 还 裂缝 。产生这种裂缝 的主要原 因是： １ 圈截面 的形式不 够合理 ， ） 拱 截面不 能适应 热胀冷 缩 的变 化规律 在双 曲拱桥 中，当拱桥采 用填平式拱板时 ，拱波 顶部容易 出现纵 向裂 缝 。在温度变化时 ， 圈宽度 方向需要膨胀和收缩 ， 拱 而填平式拱板在横 桥方 向拱圈厚度变化较大 ， 波顶 部是最薄弱 的截 面 ， 拱 因为拱圈顶 面是 平的 ， 没有胀缩 的余地 ， 当温度 下降或混凝土收缩超 过拱波顶部混凝土 的弯拉应力时 ， 波顶 出现纵 向裂缝 。如果采用波形或 折线形截面 ， 当温 度变化时 ， 以通 过波顶半 径的微小变 动 ， 可 而改 变拱圈 的宽度 ， 故可避 免 在 波 顶 产 生 纵 向裂 缝 。 ２横向联系 比较薄弱 、 ） 荷载横 向分布不均匀 在拱桥 的设计 中， 一 般不考虑荷载横向分布的影响 ， 即认 为荷 载在横桥方 向是均匀分布 的。 在双 曲拱桥 中 ， 向联系一般 比较薄弱 ， 横 荷载横 向分布不均匀 ， 加之拱 波在 横桥 向有连拱作用 ， 造成波顶开 裂 ， 而以拱顶截 面最 为严重。桥越 宽（ 热胀冷缩越突出）拱波 的矢波 的矢跨 比越小 （ 、 连拱作用愈显 著）横 向 、 联 系越 弱 ， 出现 纵 向 裂 缝 的 可 能 性 越 大 。 ３拱圈的砌筑 质量 在 石拱桥 中 ， 圈的砌 筑质量影响很大。 ） 拱 早期 的石 拱桥 ， 很注 意错缝 咬马 、 丁顺 相 向 ， 且灰 缝饱 满 ， 类裂 缝十分 罕 此 见。 后期部分片石拱桥 ， 不注意错缝 咬马 ， 砂浆（ 或小石 子混凝 土） 含水量 大， 质量差 ， 灰缝不饱满 ， 圈产 生了纵向裂缝 。 使拱 １１ ．＿ ３拱肋与拱波结合面上 的环 向裂缝 此类仅发生在双 曲拱桥 中。 最大 的环 向裂缝 一般 在拱脚 和拱顶 ， 从 拱脚 和拱顶 向两 １ ／ ４跨裂缝 逐渐减小 以至消失 。拱脚 附近的环 向裂缝 主要是 由肋 、 之间的抗剪 能力很弱 、 波 拱脚剪力 较大所 引起 的 ， 而拱顶 附近的环 向裂缝 ， 则是 由于拱肋受 拉时产生 了径 向拉力 ， 而肋波 问抗拉

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。

市政桥梁工程的常见病害与处理技术
桥梁作为城市道路交通的重要组成部分，其安全性和稳定性对保障城市道路的畅通和
交通安全至关重要。

然而，由于受到氧气、水分、水蒸气、紫外线、温度变化等外界因素
的综合作用，桥梁经常会出现各种病害。

本文将介绍市政桥梁工程的常见病害及其处理技术。

一、桥面铺装的病害及处理技术
1.1坑洞：由于车辆冲击、沉闷导致，针对坑洞的处理方式为：将损坏的部分抠空，
清除底部杂物，填补砂浆，平整、养护。

1.2龟裂：龟裂的出现主要是由于桥梁受荷压缩变形和温度变化所导致的。

龟裂处理
方式为：将龟裂部分用尖刀切开，然后清空杂物，再将龟裂处与周围相结合，涂抹砂浆处理。

1.3脱落：桥面铺装的脱落部分，可以采用整块铺装、局部修补、修补连接上面的钢筋、注浆灌缝等处理方式。

2.1开裂：墩台的开裂，主要是由于工程施工或者其他原因造成的。

开裂的处理方式
一般是在裂缝上做加固处理、注浆灌缝处理。

2.2剥落：墩台的剥落部分，可以采用砂浆、钢板、钢筋焊接等方法处理。

2.3混凝土表面粗糙、混凝土本身出现裂缝等问题可以采用表面修补、注浆、钢筋加
固等方法进行处理。

3.1裂缝：墩身裂缝的处理方式一般为：首先将裂缝部分用小刀切割，然后清空杂物，选用适当的胶材或其他填缝材料填充裂缝，振实填缝材料并涂抹砂浆。

3.2起伏：墩身的起伏部分可以采用砂浆护面处理、涂抹防腐液、石材修复等方法进
行处理。

4.1沉降：桥梁基础的沉降问题可以采用固结灌注桩、高压注浆、扩散因子回填灌输
土等方式进行处理。

4.2地震：桥梁的地震问题可以采用加固设计、避震减震等方式进行处理。

石拱桥病害及加固方法分析摘要：本文就石拱桥的常见病害及产生的原因进行了分析，探讨了石拱桥常用的加固方法，并以实际工程为背景，具体的介绍了加固方法的应用。

关键词：石拱桥；病害分析；加固方法Abstract: this paper common disease of the bridge and the analysis of the causes of, probes into the stone bridge reinforcement method commonly used, and for practical engineering in the background, introduces the strengthening of the specific application of this method.Keywords: stone bridge; Disease analysis; Reinforcement method1引言随着国民经济的发展，桥梁的交通量不断增大，由于设计荷载标准偏低、施工质量和使用养护不当等原因，许多石拱桥出现了不同程度的病害，危及行车的安全与畅通。

因此有必要对石拱桥的常见病害及成因进行分析，以便采取合理的加固措施，恢复或提高其承载能力，保证其正常运营。

2石拱桥常见病害2.1上部结构常见病害上部结构是桥梁承受荷载并将荷载传递到基础的主体结构，其病害主要发生在主拱圈、腹拱圈、桥面、侧墙及拱上建筑等部位[1]。

1）主拱圈开裂主要有主拱圈横向开裂与纵向开裂。

横向开裂其主要原因包括主拱圈厚度太薄；材料强度不够；墩台基础等产生位移；拱圈受力不对称；施工质量差等。

纵向开裂的主要原因包括桥墩台基础产生不均匀沉降；拱上填筑和活载对拱墙产生横向推力等。

2）腹拱圈开裂腹拱开裂的主要原因有由于主拱圈变形而产生的拱上构造的外加应力；腹拱曲率过小；铰缝处理不当；拱与拱上建筑的联合作用显著影响拱上建筑的内力；拱上建筑刚度较大等。

２ 石 拱桥 常用 的维修 技术
在对石拱桥进行维修 时， 常用 的维修方法有 以下几种 ： （ １ ） 在 对 石 拱 桥 上 的裂 缝 进 行 维 修 时 ， 应 该先 找 出 出现 裂 缝 的 原 因 ， 而 后 在 选 择 维 修 的方 法 ， 如 果 是 石 拱 桥 的 结 构 拱 圈 出现 裂 缝 的话 ， 就 需 要对其进 行裂缝封 闭维修， 如果是石拱桥 的非结构 出现 裂缝 ， 就 需要先 采取相应的措施， 然 后在对裂缝进行封 闭。 （ ２ ） 如果 是石 拱桥的防水层 出现 问题 的话 ， 就 需要 对砖和石 拱桥都 进行防水层 的施 工处理 ， 从而防止 水分的渗透 。如果是发现石拱桥中没 有 防水层或者是石拱桥 的防水层 已经遭受到 了严重的破坏 ， 不能发挥其 原有的作用 ， 就需要先将石 拱桥上 的填料 区域 挖开， 进行重新的填料， 并 在石拱桥桥面上进行 黑色 路面的铺 设， 以防石拱桥的桥面出现渗漏的现
象。
（ ３ ） 石拱桥的保护层没有受到风化 的影响 ， 且要注意对砖 、 石拱 桥的 灰缝的保养工作， 如果放线 出现脱落 的问题应该及时的修补上 。
１ ． ２ 对 腹 拱 圈 开 裂 的 原 因进 行 分 析
如果石拱桥 的腹拱过 于平坦的话 ， 就会产生 很大的腹拱 推力 ， 而影 响桥梁 的施 工质量， 较容易出现裂缝 ； 在对石 砌腹拱圈进行施工 时， 一定 要选 用石质 坚硬且没有裂缝存在 的石 料使用 ，铰石在使用 的过程 中， 应 该增加 其接触 面积 ， 如果不能达到此要求 ， 就 会破坏铰石 ， 从而 出现开裂 的现象 ； 石 拱桥上 的拱上建筑 刚度 越高 ， 对 拱上建筑 内力的影响也就 越 大， 综合 计算拱上建筑 和石拱桥所产 生的内力和将两者分 开计算 之间存 在着较 大的差异， 如果石拱桥的构造不合 理， 将会对其进行分 开计 算， 就 会 导致 拱上建筑存 在着出现严重开裂现 象的可能性 ， 会对石拱桥 的腹 拱 圈造 成 严 重 的 开裂 。

试析豫北地区石拱桥常见病害1.豫北石拱桥情况简介：石拱桥线型优美，取材方便，造价低廉等特点在中国大地上几乎到处可见。

豫北地处河南北部、太行山东、南麓，多丘陵沟壑。

也正是石材丰富，促进了石拱桥在豫北地区的发展和推广。

豫北地区石拱桥主要有两种形式：其一是连接沟壑两端，跨越障碍物，桥面用来交通；其二是跨越路，桥面修筑成沟渠，用来农田灌溉。

第二种石拱桥病害大多数包含在第一种石拱桥。

本文主要针对第一种石拱桥形式做出介绍。

2. 豫北石拱桥主要病害及其原因豫北地区处于河南，山西，河北三省交界。

煤和其他货物的运输，使得交通繁重，超重现象也有发生，石拱桥也受石料风化等自然灾害的影响，逐步变成了旧桥、危桥。

2.1桥墩台、基础病害及其原因[1]石拱桥是一种水平推力结构，而且自重较大，承受竖向力后会产生较大的水平力，这对基础的抗推能力要求非常高。

因此基础是石拱桥结构最重要的部分，而且是最容易受损的部位。

2.1.1基础或墩台不均匀沉降或水平位移和转动墩台、基础的水平位移以及转动使墩台外移、倾斜，上部结构可能产生附加内力，甚至因为过大的位移、转动而导致构件开裂。

原因是外部荷载太大或地基承载能力不足等原因，致使墩台、基础发生沉降、水平位移位移、转动。

2.1.2基础或墩台被掏空、严重冲刷豫北地区石拱桥多修筑于河滩之上。

汛期和旱期水流有明显区分。

汛期水流量大。

基础的基底和表面冲刷严重甚至被淘空。

墩台表面岩石和砌筑砂浆冲刷外漏，甚至出现颈缩现象。

原因是基础长期遭冲刷侵蚀，材料强度下降，基础整体性破坏，防护构造设置不当或未采取措施保护；或者下游的不合理亂采乱挖砂石，造成水流冲击增大，致使基础冲刷严重或出现基础裸露。

2.1.3桥台开裂桥台的侧墙或前墙常出现顺桥向、横桥向的横向裂缝或者竖向裂缝。

裂缝沿砂浆或石料的接触面发展，有的裂缝同时贯穿砂浆和砌筑石料层；裂缝宽度的形式多为中间宽两头窄的形态；裂缝深度不等，可能为表面裂缝也可能为深层裂缝。

浅析拱桥典型病害及快速加固维修措施拱桥是一种非常古老的桥型，它以其优美的线形、合理的受力特性及潜在的跨越能力而被大量运用。

本文以两座典型拱桥为例，对较常见的圬工拱桥及肋拱桥典型病害进行介绍分析，并提出在安全允许条件下如何对桥梁进行快速加固维修，恢复承载力，延长使用年限的常用措施。

标签：拱桥；病害；快速；维修桥梁作为公路的重要组成部分，直接影响行车安全和畅通。

而拱桥是我国最常用的一种桥梁形式，拱桥的形式多种多样，为各种桥型之冠。

随着时间的推移，许多桥梁由于施工时质量控制不够严格、使用年限较长、交通量的倍增、超重车辆通行和地震、水毁等自然灾害的影响，出现不同程度的安全隐患，时有桥梁坍塌事故发生，造成人员伤亡和经济损失，在民众中引起巨大反响，桥梁安全问题已成为社会关注的焦点，如何安全有效、经济快速的对现有病害桥梁进行加固维修，保通保畅，恢复其承载力，延长使用年限，将桥梁的社会效益发挥到最大，是桥梁专业技术人员必须思考的问题。

本文列出兩座常见拱桥桥型的病害和加固维修方案，供讨论学习。

1 圬工拱桥圬工拱桥由于易于就地取材，构造简单，外形美观，载重潜力大，所需技术工种少，不需要钢筋和混凝土，是早期常用的一种拱桥桥型；由于其不苛求支承条件和伸缩装置以及养护费用低等特点，目前，许多公路上有大量圬工拱桥仍在使用。

1.1 桥梁概况打枪湾桥，始建于20世纪70年代，桥面净宽12.4m，全长85.0m，桥梁上部为3×25m空腹式圬工拱桥，下部为重力式桥墩、重力式桥台。

1.2 病害情况根据现场检测：全桥石块风化较严重；主拱圈出现裂缝大面积渗水，腹拱有石块掉落现象；桥墩局部渗水；墩台基础局部受到冲刷外露；钢筋混凝土桥面铺装有横向开裂，伸缩缝破损，钢筋外露，护栏不同程度损坏。

经综合评定，该桥为四类桥梁，需要加固维修。

1.3 病害原因分析根据现场踏勘及沿路走访，调查分析得出桥梁病害产生的原因有以下几方面：（1）由于桥梁使用时间在20年以上，圬工桥石块风化属于正常老化现象，风化造成表面缺陷，从而影响其耐久性。

探讨拱桥常见病害原因分析及处理方法摘要：石拱桥在我国历史悠久，经历了几百甚至上千年的风吹雨打和自然灾害的考验，如今仍然坚如磐石、稳如泰山，这离不开坚固的石料和精湛的工艺。

然而，近年来随着经济的快速发展，公路交通量及重载车猛增，很多石拱桥受到不同程度的损伤，各种病害也开始显露，结构强度也不同程度下降。

为了保护这些历史文化遗产，需要对石拱桥进行维修加固改造处理。

关键词：拱桥；病害原因；处理方法1桥面病害成因分析根据提供的信息，该桥为轻型石拱桥，全长97.5m，桥面总宽度9m。

上部结构为1×9.8m+1×50m+1×9.8m板拱，下部结构为重力式墩台，扩大基础。

修建于2006年，2014年采用自密实钢筋混凝土加固过主拱圈及两桥台，但未对涉及拱上部分加固。

1.1墩台裂缝墩台裂缝的主要成因是荷载过大、台身原施工填料压实不到位、台身排水不畅以及砂浆石料强度低等原因。

1.2拱上回填层破坏产生的原因是施工时拱上回填材料质量把关不严，施工时质量把控不到位。

在营运重载车辆的频繁碾压下，回填料内部机构发生改变，横向或纵向不均匀压缩变形。

严重时会造成侧墙外鼓，造成桥面面层损坏和拱圈渗水。

1.3拱圈渗水渗水原因很多，主要是防水层自身老化损坏，加之桥面面层铺装密水性能差，或者桥面破损没有及时修补，导致桥面水沿桥面结构层不断下渗，最终造成拱圈渗水。

长时间拱圈渗水会对拱圈料石之间的黏接胶凝材料产生破坏，进而会影响拱圈承载力。

2拱桥常见病害的处理方法2.1墩台裂缝处治2.1.1材料选择裂缝宽度<0.15mm，采用表面封闭法进行修补，封闭用聚合物水泥；裂缝宽度≥0.15mm，采用低压渗透注浆，压力注胶浆采用专门配制的混凝土裂缝修补胶浆。

2.1.2施工工艺（1）表面处理。

用专用钢丝刷或吹风机等工具沿裂缝方向清除表面灰尘等污物，然后用毛刷蘸丙酮或酒精等有机溶液，沿裂缝两侧2～3cm宽擦洗干净并使其干燥。

石拱桥常见病害与预防措施石拱桥具有因地制宜、就地取材、造价低、桥型雄伟壮观的优点。

我国修建了许多大跨径且经济又美观的石拱桥，如湖南省凤凰县乌巢河大桥，主跨120m，高42m，全长241m，成为该旅游区的一道风景。

但石拱桥运行过程中经常出现一些病害，给养护带来一定困难，甚至影响桥梁的安全。

1、石拱桥常见病害及原因分析1.1主拱圈开裂主拱圈开裂严重影响桥梁的安全，主要有横向开裂与纵向开裂。

主拱圈横向开裂多发生在拱顶下部或拱脚上部，有时甚至会开裂至拱壁。

造成主拱圈横向开裂的主要原因：1）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。

2）基础沉陷，墩台移动。

石拱桥多按无铰拱设计，为超静定结构，基础沉陷或墩台位移引起的主拱圈附加应力相当大。

3）拱圈受力不对称。

主要发生在坡桥与弯桥上。

有些坡桥坡度较大，而主拱圈设计采用平置，造成拱上建筑不对称，使拱圈受力不对称。

车辆在弯桥上转弯时产生向心力，造成拱圈弯道外侧开裂。

4）设计时拱轴系数选择不当或施工造成拱圈变形，使荷载压力线与拱轴中心线偏离太大而开裂。

5）施工质量差。

如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。

主拱圈纵向裂隙主要由施工引起。

拱圈多采用分环砌筑，如在施工时未注意环与环交错搭接，则会在拱圈下部腹石上发生纵向裂缝。

1.2腹拱圈开裂腹拱圈开裂最严重且普遍，是石拱桥最主要的病害。

主要原因：1）如果腹拱太坦，就会产生较大的腹拱推力，而施工质量较差，则不能满足设计要求。

2）铰缝处理不当。

石砌腹拱圈的铰石应选择石质坚硬且无裂纹的石料，一对铰石的接触面应较一般拱石多加修凿以增大实际接触面积，如果施工中未达到要求，会造成铰石破坏而开裂。

3）拱与拱上建筑的联合作用显著影响拱上建筑的内力，拱上建筑刚度越大，影响就越大。

考虑拱上建筑与拱共同工作所计算的内力与分开计算的结果可能迥然不同，如构造处理不妥而按分开计算设计，则拱上建筑可能严重开裂甚至破坏。

石拱桥病害成因分析与加固措施研究作者：李汉平来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2016年第2期李汉平汉中市勉县农村公路管理局陕西汉中724200摘要院本文分析了石拱桥需要加固的原因，就加固和维修方案进行了论述，对提高石拱桥的承载能力，有实际意义。

关键词院石拱桥；病害原因；分析；加固措施1 常见病害及成因分析1.1 桥面破损桥面破损对行驶车辆的舒适性和安全性造成一定影响，且可能加剧其他部位损坏。

分析成因如下：对实腹式拱桥来说，与拱上填料有关，填料施工时未按设计和规范要求，容易在受力的情况下，发生不规则变形，或者台后排水没有处理好，渗入填料，使其变形，造成桥面破损。

空腹式拱桥腹由于拱铰的存在，这些部位往往是裂缝的起源，应在桥面或者与侧墙设置伸缩缝或变形缝。

1.2 防水层失效或破坏防水层失效或破坏，无法起到防水功能，拱圈漏水，缩短了桥梁的使用寿命。

原因分析如下：实腹式拱桥易找到的一般亚粘土作为防水层，防水施工效果不佳；桥面有渗水，防水层易失效；空腹式拱桥施工时防水层采用油毛毡等易老化材，无法保证沥青麻絮密实。

1.3 拱圈开裂主拱圈开裂按照拱圈开裂方向可以分为横向裂缝和纵向裂缝。

横向裂缝分析原因如下：淤主拱圈截面石料强度不够或太薄。

对其进行内力分析可知，拱脚承受最大负弯矩，拱顶承受最大正弯矩，当荷载内力大于截面抗力时，拱脚上部或拱顶下部容易开裂。

于当主拱圈水平设置，坡桥坡度较大，造成拱圈受力不平衡，容易造成拱圈弯道外侧开裂。

盂石拱桥基础均匀沉降、墩台移动，造成拱圈横向开裂，且多发生在L辕4 处。

榆设计时拱轴系数选择不当。

虞由于施工质量差，出现砌筑工艺不规范、砂浆不饱满等现象。

主拱圈的纵向裂缝成因分析如下：淤基础非均匀沉降；于结构自身的受力特征影响，如弯桥受离心力作用；盂拱圈在施工时，环与环没有交错搭接，容易桥拱腹发生纵向开裂。

拱桥主拱圈横向裂缝使横向受力性能减弱，即使横向力不变，裂缝也将继续发展，继而导致拱桥承载能力的降低。

拱桥常见病害及原因探讨本文主要介绍了圬工拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥等各类拱桥的常见病害，并对可能产生的原因进行了探讨。

标签：拱桥；病害拱桥是我国公路和城市道路上使用广泛且历史悠久的一种桥梁结构型式，外形宏伟壮观，经久耐用。

拱桥与梁桥不仅外形上不同，而且在受力性能上有着本质的区别。

梁式桥梁在竖向荷载作用下，梁体内主要产生弯矩，且在支承处仅产生竖向支反力，而拱式桥梁在竖向荷载作用下，支承处不仅有竖向反力，还有水平推力。

由于这个水平推力，使拱体内的弯矩大为减小。

拱桥在全国桥梁中约占比重61%左右，特别在西部地区高达80%以上，而且拱桥的型式多样，构造各异，将拱桥按材料及结构型式分为：石拱桥、双曲拱桥、钢筋混凝土箱形拱桥、钢筋混凝土肋拱桥、钢筋混凝土桁架拱桥、钢筋混凝土刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥。

由于拱桥类型的多样性，判明各类拱桥的病害类别和成因就不可避免的成为运营养护中的技术难点。

1、圬工拱桥圬工拱桥系石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小。

我国圬工拱桥数量巨大，特别是在石料丰富、山高谷深的西南山区，圬工拱桥占90%以上。

圬工拱桥结构多以超静定为主，受力相对复杂，承重结构属圬工材料，脆性大，抗弯拉能力差，且容易受风化、水蚀而削减强度。

由于圬工拱桥修建年代久远，设计荷载普遍偏低，再加上自然环境的侵蚀等影响，造成桥梁的损伤和局部破坏。

圬工拱桥常见病害主要包括：主拱圈及腹拱纵横向裂缝、腹拱与拱上立柱开裂、侧墙开裂与外倾、拱圈屈曲变形、拱石脱落、拱圈渗水以及拱脚裂缝、变形、缺角等病害。

①主拱圈横向开裂。

是圬工拱桥最常见到，也是最严重的病害。

常见的横向开裂一般发生在拱顶区段，特点是沿砌缝开裂，贯通拱圈底面全宽，有两条以上裂缝，在封拱石一侧或两侧，开裂后有部分砂浆脱落。

裂缝形成主要原因是：主拱圈过薄；砌缝材料强度过低；基础沉陷，墩台移位；拱圈受力不对称；拱轴线偏离压力线。

建筑技术・Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１２０ 大陆桥视野・２０１６年第６期一、引言石拱桥历史悠久、造型优美，造价相对低廉，上个世纪９０年代以前在我国曾被大量修建，重庆地区更是由于多山的地形而建造和保留了数量众多的石拱桥，这些石拱桥至今仍为重庆地区交通运输发挥着不可替代的贡献。

随着时间的推移，在各种因素作用和影响下，这些石拱桥都出现了不同程度的损毁，有些甚至倒塌，多数石拱桥带伤工作，存在不少安全隐患。

与拆除重建这些桥梁高昂的造价相比，恰当地对其进行加固和改造而继续利用显得更加经济可行。

通过调查与检测，全面了解全桥破损状况和性质，查明病害程度和原因，是正确制定桥梁加固及改造措施的前提。

课题组通过对重庆地区部分现役石拱桥的调查，从三个方面分析总结了这些石拱桥的病害及成因，以便为现役石拱桥健康状况的评估以及加固和改造提供依据。

二、墩台和基础常见病害及原因桥梁墩台及基础在各种外部因素的长期作用下，会出现不同程度的病害，这些病害造成的墩台破坏会导致上部拱圈产生裂缝，上部拱圈开裂又会反过来继续加剧桥梁墩台的破坏，二者的破坏相互影响。

基础与墩台的常见病害及原因有：（一）基础或墩台的差异沉降、位移和转动过大的外部荷载及地基承载力的不足往往会造成墩台和基础发生位移及转动，从而导致拱桥上部结构出现附加内力，严重的甚至会导致某些构件的开裂。

（二）基础被掏空、墩台冲蚀严重调查发现：某些石拱桥墩台及基础由于长期的流水侵蚀，造成材料强度不断下降，基础的整体性受到严重威胁；早期建设的一些石拱桥防冲刷设置不合理，甚至没有采取相应措施；一些桥梁下游非法采砂，造成水流加速，冲击作用增强。

以上因素造成部分石拱桥的基础掏空，墩台受到严重的侵蚀，具体表现为：（１）一些桥梁的扩大基础基底和表面被冲刷严重甚至被掏空；（２）桩基础承台出现悬空；（３）墩台表面岩石和砌筑砂浆冲刷外漏，甚至出现颈缩现象三、主拱圈常见病害及成因分析（一）主拱圈开裂本次调查的众多桥梁中，拱圈开裂是最常见的病害之一，主要表现为横向开裂与纵向开裂，这些裂缝会对桥梁安全造成严重威胁。

桥梁常见病害形成原因及处治方法桥梁常见病害形成原因及处治方法一、混凝土常见病害1、剥落、露筋A、施工引起原因分析：施工质量不好，如浇注时钢筋保护层垫块位移，钢筋紧贴模板，因保护层太溥，空气中氯离子入浸而引起的钢筋锈蚀与砼剥落。

处置建议：为了避免造成钢筋锈蚀膨胀与混凝土剥落的恶性循环，建议将剥落、露筋的地方与空气隔绝，建议采用环氧砂浆或者环氧树脂修补表面。

补修时先去掉表层污垢，用铅锤凿开至30mm深度，然后将环氧砂浆涂至凿开处。

B、车载作用原因分析：由于砼裹力不足在长期车辆重复作用下产生剥落，然后与空气中化学物质作用，由此很容易导致梁片的大面积剥落进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环。

处置建议：一般可采用新鲜混凝土进行修补，用于修补的混凝土，要级配良好，并且特别注意保证具有良好的和易性，以减少捣实工作的困难。

混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。

C、外力冲撞原因分析：车辆刮伤或者外力撞击造成混凝土剥落露筋处置建议：建议设置超高限制牌和超高限制架。

同时采用新鲜混凝土进行修补，用于修补的混凝土，要级配良好，并且特别注意保证具有良好的和易性，以减少捣实工作的困难。

混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。

2、蜂窝麻面A、蜂窝原因分析：施工不当。

混凝土浇筑中缺乏应有的捣固，模板缝隙不严，水泥浆流失等。

处置方法：一般可采用新鲜混凝土进行修补，用于修补的混凝土，要级配良好，并且特别注意保证具有良好的和易性，以减少捣实工作的困难。

B、麻面原因分析：施工采用模板表面不光滑，模板湿润又不够，致使构件表面混凝土内的水分被吸去。

处置方法：一般可采用新鲜混凝土进行修补，用于修补的混凝土，要级配良好，并且特别注意保证具有良好的和易性，以减少捣实工作的困难。

3、混凝土腐蚀（氯化物的渗入、碱硅反应、硫酸盐、酸侵蚀、冻融作用）A、施工原因的腐蚀原因分析：施工时沥青量控制不够，使得路面出现平整度不够，难以排除积水，接缝处排水不畅导致水流漫流至台面处，同时蜂窝麻面的墩台帽梁容易吸收水蒸气与空气中的化学物质反应引起腐蚀也是一个很重要的因素。

石拱桥裂缝病害机理模拟分析及检查要点石拱桥具有造型优美、因地制宜、经济适用等优点。

在上世纪8O年代左右，我国为支持地方经济的发展，在县道、乡道上修建了大量的石拱桥。

经过近三十年的运营，不少石拱桥出现了病害，部分桥梁甚至成为了危桥，严重影响交通安全。

而对这部分桥梁进行拆除重建是当地经济状况所不能承受的。

因此，对该部分桥梁进行长期健康监控，并对已有病害桥梁进行加固改造很有必要。

本文基于石拱桥在外观检查中所表现出来的常见裂缝病害，借助有限元模型计算分析病害的产生机理，总结外观检查结果同结构病害的关系，最后归纳了石拱桥的外观检查要点，为今后的检测设计工作提供参考。

1、石拱桥主要裂缝病害表现及机理分析通过对大量的石拱桥进行外观检查，石拱桥的严重病害均出现在主拱圈上。

作为主要承力结构的主拱圈一旦出现损坏，不但维修加固困难，而且影响石拱桥的承载能力和使用寿命。

主拱圈的病害可分为裂缝、渗水、变形等，较严重的病害均以不同形式的裂缝为主，外观检查记录结果主要可分为以下两点：(1)主拱圈横向裂缝。

该病害主要出现在拱顶和拱脚位置，严重的可贯穿整个横断面。

(2)主拱圈纵向裂缝。

该病害较为常见，一般在桥梁中轴线处从拱座发展到1／4跨位置处，或出现在拱顶处纵向发展；部分出现在横桥向1／4位置处。

较严重的则贯穿整个主拱圈，将主拱圈拱桥分割为左、右两个部分。

引起裂缝的原因不同，则拱桥的加固和改造的方法不同。

本文主要分析主拱圈的裂缝病害，介绍其特点和产生机理。

以下分别分析部分常见病害机理所造成的裂缝特点。

(1)车辆超重在自重作用和较小的荷载作用下，主拱圈的内力以轴力为主。

近年来越来越多的载重汽车出现在乡道和省道上行驶，导致结构超负荷工作。

当过大的荷载施加于跨中位置处时，跨中拱圈位置和拱脚位置将不可避免地出现较大弯矩，该作用是造成主拱圈拱顶和拱脚横向开裂的原因之一。

图1为一石拱桥模型，主拱圈厚0．6m、跨径12m、矢高lOm的抛物线拱桥模型。