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双曲拱桥维修加固设计要点分析摘要：本文根据一座双曲拱桥的具体病害情况提出相应的维修加固措施。
通过对该桥的病害原因及结构受力分析，提出了整体桥面系改造的方案，包括拱上填料、整体式桥面板及人行道栏杆改造以及主拱圈增大截面加固的措施。
实践证明，该维修加固方案能够有效解决该类双曲拱桥的病害问题，达到维修加固的预期目标。
关键字：双曲拱桥；桥面系改造；增大截面加固；1概述K561+517池河闸桥位于G328启老线池河镇，东西走向，跨越池河，全长144.9m。
上部结构为4x27m空腹式双曲拱，矢高5.1m，拱肋厚1m。
下部结构为重力式墩台，扩大基础。
桥梁全宽9.9m，净宽7.1m，混凝土栏杆。
桥梁建设年代为1981年，设计荷载：汽车-15级，挂车-80。
池河闸大桥2桥梁病害情况（1）上部结构：主拱肋存在90处渗水并伴有结晶吸附；拱波存在6条裂缝，3处破损；横向联系存在12处渗水并伴有结晶吸附；拱上立柱存在多处表面缺陷剥落及3条竖向裂缝；盖梁存在多处表面缺陷剥落；拱上填料排水不畅等病害。
（2）下部结构：桥墩及桥台存在11处渗水并泛白吸附。
（3）附属结构：桥面板存在少量裂缝并伴有渗水结晶；桥面铺装存在1处裂缝及1处破损；人行道栏杆全桥分范围内存在开裂破损的病害。
综上，该桥主要问题为：主拱圈承载能力不足以及两侧人行道栏杆无防撞能力，存在安全隐患。
（4）病害原因分析：①拱波纵向裂缝：拱波与拱肋之间的安装缝处往往是砂浆或混凝土强度较弱的部位，在外荷载作用下，容易产生裂缝，甚至碎裂，从而导致拱波嵌固状态的改变，使拱波的承载能力下降；拱肋的横向刚度不足。
在车辆荷载作用下，拱肋的横向变形较大，可能使微弯板的约束边界发生变化，即拱波的板脚有位移，从而产生混凝土裂缝；对于窄条形预制拱波，由于预制板在搬运、安装过程中均处于无推力支承的状态，而且钢筋又是布置在中和轴附近不起受力作用，这种情况下，拱波易产生裂缝。
②拱上立柱混凝土开裂：钢筋锈胀局部区域应力增大引起表面混凝土开裂剥落。
双曲拱桥维修加固的施工要点及质量措施探讨摘要：针对双曲拱桥拱顶下沉现象，介绍一种结合地形，并充分利用桥位特殊地形，因地制宜进行维修加固的方法。
关键词：双曲拱桥；裂缝；维修加固；施工工艺双曲拱桥，是我国江苏省无锡县的建桥工人，在继承石拱桥传统的基础上，并吸取了装配式钢筋混凝土结构的优点，经过实践于1964年创造出的一种具有我国民族风格的新颖的圬工拱桥。
由于这种桥梁具有节省材料，比其他拱桥施工简便等优点，所以一经出现，迅速在全国得到了大量的推广应用，为我国公路桥梁建设事业的发展做出了重大贡献。
但是由于当时双曲线拱桥的设计荷载较现在都偏低，加上横向联系也偏弱。
在长期重荷载、大交通量运营情况下，都出现了不同程度的病害，限制了其进一步发展。
对如此众多有病害的桥梁，如全部拆除重建需要大量的资金，而且也是不现实的。
事实上双曲拱桥具有较大的超载能力，它们中的大多数经过维修加固是可以继续运营的。
2012年我区危桥维修加固中有一座双曲拱桥—高岗寺桥。
是70年代建成的坐落在县道x001上，1-38米，全长56米，全宽6.8米。
通过维修加固施工，总结一点心得，与大家共享。
1.双曲拱桥的裂缝处治方法众所周知，裂缝是双曲拱桥的主要病害，裂缝的大量存在不仅降低了结构的刚度、整体性、结构的承载能力等，也严重影响到桥梁结果的耐久性，同时裂缝还是其他病害的诱因，而产生裂缝的主要原因有几点：（1）当时拱上填料主要是粘土和毛石，造成拱上翼墙位移，最大位移6-10公分。
（2）拱肋水泥砼风化脱落，钢筋外露。
（3）拱上腹拱开裂。
（4）由于当时设计荷载较小，等级低，不能满足现代交通需求等。
而对双曲拱桥的裂缝处治方法可根据不同的裂缝种类采取不同的方法，主要为以下几种：1.1填缝填缝修补法的具体操作是：将裂缝清理干净，根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作，所用灰浆通常采用1：2.5或1：3水泥砂浆。
填缝处理后，可在美观、耐久性等方面起到一定的作用，而对结构的整体性、强度等方面起到的作用甚微。
双曲拱桥维修加固处理研究摘要：双曲拱桥自上世纪60年代诞生以来，就一直在我国交通运输及国民经济建设中担任重要角色。
很多已经年久失修，文章结合永州市道县岑江渡双曲拱桥加固改造工程实例，在广泛查阅双曲拱桥相关文献的基础上，介绍了对主拱圈箱形拱改造同时拱背加厚综合加固法的方案，运用MIDAS软件对加固前后桥梁的强度进行了验算。
关键词：双曲拱桥；加固改造设计；MIDAS1 工程概况岑江渡双曲拱桥地处永州市道县，是G207上的一座重要桥梁，该桥始建于1969年，老桥设计荷载等级不详，设计、施工、竣工资料缺失，未对基础地质条件进行探明，地质情况不明。
通过对其进行现场测量和数据恢复，桥梁上部结构为3—净35 m双曲拱桥，拱上建筑采用拱式腹拱结构，拱轴线采用悬链线，拱肋为钢筋混凝土拱肋，拱轴系数m=2.24，净矢高5.833 m，矢跨比1/6，拱圈为等截面。
该梁下部结构采用重力式桥墩台扩大基础。
桥面宽为8.28 m（7.08 m 行车道+2×0.6 m防撞栏杆），桥梁总长127.0 m。
由于该桥使用时间长、设计标准低、加上长期的超载车辆通行，导致该桥部分结构损坏。
经检测，该桥已成为4类危桥，如图1和图2所示，急需对其进行维修加固处理，以消除安全隐患，改善交通条件。
2 维修加固建议岑江渡双曲拱桥在运营了几十年后主体结构存在不同程度的损伤和病害，难以确保设计荷载下使用期安全和具有足够的使用寿命，特别是在超载普遍存在的情况下，加固和改造是必须的。
建议对该桥进行如下加固处理。
①对结构表面裂缝进行灌浆封缝处理，防止内部钢筋腐蚀、混凝土碳化；②更换拱上砂砾填料，设置防水层；将拱上侧墙松动、移位部分更换；更换桥面系和桥面排水设施；③对台后部分填土进行换填，同时将3#台右侧耳墙鼓胀部位拆除重建，对砌体勾缝缺失部位进行补勾缝；④双曲拱肋拱截面转换为箱形拱截面，同时加厚拱背和增大拱脚截面。
3 主拱圈加固设计方案①在主拱圈拱肋底面之间增加15 cm厚C40现浇钢筋硂板，将双曲拱肋拱截面转换为箱形拱截面。
一、拱桥病害情况及原因针对北京郊区几座双曲拱桥调查，发现除了混凝土结构物共存的一些病害外，双曲拱桥普遍现状如下：1.等级偏低，桥的强度、刚度、宽度不够，不能满足现在的交通要求。
2.拱肋出现裂缝。
主拱圈的裂缝可以分为纵向缝、径向缝两大类：纵向缝是产生与拱肋和拱波的结合面上，平行于拱轴线方向的裂缝，其产生的原因主要是主拱圈整体性差和桥台水平位移较大所致。
纵向缝分为法向拉力纵向缝和剪力纵向缝两种。
法向拉力纵向缝多出现在拱顶附近正弯矩较大的区段，剪力纵向缝出现在拱角附近剪力较大的区段。
径向缝是垂直于拱轴线方向的裂缝，主要有拱肋径向缝和拱背径向缝两种，拱肋径向缝产生在拱顶附近正弯矩较大的区段，往往是由于桥台发生过大的水平位移，拱顶部位正弯矩大大增加，拱肋的拉应力超过极限拉应力所致，拱背径向缝多产生在拱角附近负弯矩大的区域，桥台发生过大的水平位移也常出现拱背径向缝。
3. 腹拱破坏。
在对郊区危改拱桥的调查中，发现几乎所有的拱桥腹拱都不同程度的被破坏，尤其在腹拱与横强交接的部位，常常破碎，这是因为腹拱圈预制分块太多以及勾缝水泥砂浆标号过低，致使其整体性差，在载荷反复作用下必然导致各腹孔产生不同程度的纵、横向裂缝。
4. 拱波破坏旧桥的拱波大部分是预制弯板，板板之间只通过沙浆进行联系，由于联系薄弱容易形成单板受力，拱波容易被压坏而出现裂缝，随着裂缝的扩展拱波容易出现渗漏现象。
5. 横系梁破坏由于横向联系薄弱，主拱圈容易出现偏载横系梁由于和主拱圈是刚结受力巨大，容易出现应力超限而被拉坏。
6. 桥面系病害：造成桥面破碎的原因主要有两个方面，一是缺乏基层，拱桥上填料厚薄不一，对面层的刚性不一，沉陷不一，沙砾填料只能算桥面的垫层，具有足够的强度但是整体性能差，二是重车交通量增长，加剧了桥面的病害。
另外，材料性能不好，施工工序或施工加载不正确、气温条件的影响也是产生和加剧病害的主要原因。
二、加固原理（一）首先分析危旧双曲拱桥内力分析的特点：危旧双曲拱桥内力分析和设计状态下的内力分析是有明显区别的。
钢筋混凝土双曲拱桥加固计算研究
1综述
钢筋混凝土(RC)双曲拱桥在建成后，由于土地条件及荷载等原因，可能造成桥梁的损伤和破坏。
为了改善桥梁的稳定性，维护桥梁的可靠性，以减少桥梁构件的破坏，可以采用加固技术，为了保证加固技术的经济、安全性，以及技术有效性，计算都是必不可少的环节。
因此，RC双曲拱桥加固计算研究就变得十分重要。
2加固原理
双曲拱桥加固有很多方法，可以根据桥梁特点综合考虑，本文主要讨论的是当过度拱受力过大，或荷载大于拱刚度的情况，可以采取在拱腹内设置钢筋的方式进行加固的情况。
根据双曲拱桥加固矩形容量理论，可以得出拱截面最大弯矩Md，拱使用约束效应Fd，跨径大小Yb等信息，来对双曲拱桥进行加固。
3加固计算
RC双曲拱桥加固计算，主要分为混凝土材料本构特性和钢筋配筋的计算。
混凝土材料的本构特性的计算，根据拱截面的形状，复杂性进行考虑，考虑钢筋配筋的百分比、直径、位置，才可以得出相应的加固结果，保证拱的稳定性和安全性。
4计算软件
RC双曲拱桥加固计算，由于计算复杂度大、时间长，故采用计算软件进行模型参数输入、材料参数输入、荷载准备、拱截面分析、钢筋配筋设计、断面受力计算等，可以实现RC双曲拱桥加固计算的自动化，有效减少工作量，提高效率。
5结论
双曲拱桥加固计算研究，采用计算原理和计算软件相结合，可以得出有效、可行的双曲拱桥加固方案，保证桥梁稳定性和可靠性，避免桥构件受力过大而造成破坏。
公路双曲拱桥改造加固研究公路双曲拱桥是一种常见的公路桥梁结构，其设计具有较强的工程难度和技术挑战。
当前，国内外对于公路双曲拱桥的改造加固研究日益重视，以提高其安全性和使用寿命。
本文将对公路双曲拱桥改造加固研究进行探讨，为相关领域的工程技术人员提供一定的参考和借鉴。
一、公路双曲拱桥的特点和存在问题1.曲线造型：公路双曲拱桥通常采用双曲线造型，桥面呈现出流畅的曲线美感，成为城市道路景观的一部分。
2.结构复杂：公路双曲拱桥的结构复杂，需要考虑到曲线形态对结构受力的影响，以及曲线形态对荷载传递的影响。
3.地质条件：双曲拱桥通常跨越河流、山谷等地理地质条件复杂的地区，桥梁基础受到地质因素的影响较大。
4.安全隐患：随着桥梁使用年限的增长，公路双曲拱桥存在着结构疲劳、裂缝、锈蚀、变形等安全隐患。
基于以上特点，公路双曲拱桥改造加固研究具有重要意义。
存在问题亟待解决，必须加强对双曲拱桥结构的监测和评估；改造加固技术的研究和应用能够提升桥梁的安全性和使用寿命。
二、公路双曲拱桥改造加固的技术需求1.结构增强：对于存在结构疲劳、裂缝等问题的双曲拱桥，需要采取有效的结构增强措施，提升桥梁的承载能力和抗震性能。
2.监测评估：建立公路双曲拱桥的实时监测系统，定期对桥梁结构进行评估和检测，及时发现问题并采取相应的修复措施。
3.材料选用：选择适宜的材料进行桥梁加固，包括高强度混凝土、碳纤维布、预应力钢束等新型材料，以提高桥梁的整体性能。
4.技术创新：通过技术创新，研发适用于双曲拱桥的新型改造加固技术，提高桥梁的安全性和使用寿命。
综合以上技术需求，公路双曲拱桥改造加固的研究将涉及结构设计、材料科学、监测技术等多个领域，需要工程技术人员的不懈努力和创新探索。
目前，国内外已经涌现出了一些成功的公路双曲拱桥改造加固实例，为相关领域的工程技术人员提供了宝贵的经验和借鉴。
1.国外案例：美国旧金山湾区大桥的改造加固工程是一个成功的案例。
该项目利用了预应力混凝土技术，对桥梁进行了全面加固，提升了桥梁的抗震能力和承载能力。
双曲拱桥加固方法研究文章对双曲拱桥的常见加固方法进行了总结，结合福建省连江县陀市桥加固改造工程，采用Midas建立有限元分析模型，对加固后的桥梁承载能力进行验算，表明该桥加固方法可行。
标签：双曲拱桥；加固；建模1 引言双曲拱桥是六十年代中期我国首创的一种新桥型，以其施工便捷、造价低、造型美观等优点，出现后即得到了迅速的推广应用。
但由于设计等级低，钢材用量少，横向联结能力及结构整体性能差等不足，在长期大交通量、重荷载运营情况下，大部分双曲拱桥都发生不同程度的结构病害，许多已成为了危桥。
既有双曲拱桥加固是确保交通的重要任务。
本文主要介绍双曲拱桥常用的加固方法，结合陀市桥加固改造工程，提出合理的加固方案。
2 双曲拱桥加固方法2.1 增大截面法该法是加固双曲拱桥最常用的方法，其采用与主拱圈相同的鋼筋混凝土，对拱肋或同时对拱肋及拱板等进行包裹从而增大了原结构的受力截面积及截面配筋率，达到增加构件承载力、截面强度及抗裂性及构件稳定性的目的，这种方法加固的同时也可以对已发生的部分裂缝进行修补。
增大截面可设计为单侧、双侧或三侧加固，以及四周外包形成箱形截面加固，或是在拱背上浇筑等高钢筋混凝土层，可分为仅以增大主拱圈截面为主的加固以及以加配受力钢筋为主的加固，或者是采用两者相结合的加固。
2.2 改变拱上自重及结构体系该法是改善由于自重过大或地基承载能力不足而使主拱圈发生变形的受力状况，来达到加固的目的。
常见有以下几种方法：（1）调整拱上填料。
减小拱顶断面高度，拆除拱上立柱及腹拱圈以外的拱上建筑，采用钢筋混凝土浇筑的整体桥面板，用轻型混凝土填料来增强拱上建筑与桥面板的联系从而增强了拱上建筑的整体刚度。
（2）改拱上建筑为梁式体系。
拆除拱上立柱以外的拱上建筑，增加拱上立柱高度，在拱上立柱之间架设轻型钢筋混凝土空心或Ⅱ形桥面板，变拱上建筑为梁式结构，使拱上建筑横载自重大大减小。
（3）改拱上建筑为桁架体系。
清除所有拱上建筑，变为桁架拱来减少拱上建筑自重，使全部恒载及活载引起的抽压力主要由主拱圈承担。
公路双曲拱桥改造加固研究公路双曲拱桥是公路桥梁中的一种常见结构形式，其设计理念源于古代的石拱桥，具有美观大方、结构稳定的特点。
随着时间的推移和车流量的增加，许多古老的公路双曲拱桥出现了一定程度的老化和破损，给行车安全带来了一定的隐患。
对公路双曲拱桥进行改造加固研究，保障桥梁的安全性和可靠性变得尤为重要。
一、改造加固的背景和必要性公路双曲拱桥多建于上个世纪，如今已有数十年甚至上百年的历史，其结构和材料难免会有一定程度的老化、损坏或者变形。
随着车流量的不断增加，原设计的承载能力可能已无法满足实际需求，这就需要对公路双曲拱桥进行改造加固，提高其承载能力和稳定性，保障桥梁的安全使用。
由于技术的发展和新材料的应用，如今有更先进、更耐久的材料和工艺可供选用，可以为公路双曲拱桥的改造提供更多可行的方案。
对公路双曲拱桥进行改造加固研究，不仅可以提高桥梁的承载能力和安全性，同时也可以延长桥梁的使用寿命，降低维护成本，对于保障道路交通的安全和畅通具有重要意义。
二、改造加固的技术手段1. 结构加固结构加固是公路双曲拱桥改造的重要手段。
在结构加固中，可以采用增加横隔墙、增设拉杆、加固扭箱等方法，来提高桥梁的整体稳定性和承载能力。
为了增加桥梁的使用寿命，还可以采用局部加固的手段，如通过加固桥墩、修补破损的拱肋等方法，来延缓桥梁的老化和破损程度。
2. 材料改进材料的改进是公路双曲拱桥改造的重要手段之一。
传统的钢材和混凝土材料在造桥中应用广泛，然而它们也存在着一定的缺陷，如受潮易腐蚀、寿命短等问题。
如今，随着复合材料和新型金属材料等技术的发展，我们可以选择更耐久、更轻便、更环保的材料，来替代传统的材料，从而提高桥梁的耐久性和稳定性。
3. 技术改良技术改良是公路双曲拱桥改造的另一个重要手段。
在工程技术方面，我们可以采用更为先进的设计理念和计算方法，来确保改造工程的可行性和实用性。
我们也可以利用新的监测技术和维护手段，来提高桥梁的运行管理水平，延长桥梁的使用寿命。
双曲拱桥加固方案与施工控制1工程概况1.1某桥该路段的交通流量达14000辆/d，其中重载车辆所占的比重达40%。
为钢筋混凝土双曲拱桥，单孔、净跨20m，5肋4波。
桥面净宽为2×1.5m人行道+7m行车道，矢跨比为1/7，重力式桥台，设计荷载等级为汽车-13级，拖车-60。
曾对该桥进行加宽，老桥部分成为主车道、部分成为非机动车道。
经过多年的运营，该桥已进入大修期。
1.2外观状况及病害分析该桥桥面为水泥混凝土结构，目前有1/4破损严重，导致桥面有积水现象，主拱肋底部保护层基本脱落，钢筋外露，锈蚀严重，拱顶接头处部分钢板侧面已外露；腹拱拱波顶部有贯通裂缝，裂缝最大宽度达2.5mm，腹拱横墙墙身(特别是孔洞周围)、拱墩表面有裂纹，并且在近两年来的观察中发现，裂缝扩展较快；主拱肋横系梁基本完好，无明显病害，桥台基础无冲刷变形。
从外观上判断，该桥主要是由于主要承重构件刚度不足，其承载力有限，从而出现以上病害。
1.3试验检测通过测试桥梁在试验荷载(依据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》第3.2.1条规定，基本荷载试验要求试验效率系数在1.05≥η>0.8范围内)作用下，其主要承力构件主拱肋在控制处的强度与刚度，以及主要裂缝的开展情况，来进一步准确掌握该桥的实际受力状态，及该桥的承载能力。
1.3.1静载试验检测数据静载试验检测的部分数据见表1～3。
表1跨中截面各测点挠度值1.3.2动载试验检测通过对该桥脉动的测试及跑车激振试验，实测竖向基频为2.5Hz，侧向实测基频为0.6Hz，说明该桥的竖向与侧向的振动位移都较大。
1.3.3检测结论(1)挠度平均校验系数为0.92，应力平均校验系数为0.98，校验系数小于1.0，表明结构的整体强度和刚度尚满足规范要求，但最大校验系数达1.02，表明承载能力与当初的设计能力接近，承载潜力已经不大。
(2)跨中截面在试验荷载作用下的最大挠度为0.96mm，小于挠度的最大限值L/800，满足规范相关要求。
