某刚架拱桥微弯板病害分析及加固策略

关于刚架拱桥病害分析及上部和基础结构优化设计摘要：刚架拱桥在使用过程中微弯板、拱肋、横梁及大、小节点处均出现了不同程度的开裂现象。

结合定型设计图分析认为，病害的产生与构件尺寸、刚度偏小以及接头构造形式相关。

通过适当增加构造尺寸、改进计算分析方法、更改钢板接头为现浇接头、优化基础方案、改善横梁与拱肋的连接方式、加强施工控制等优化措施可避免相关病害的出现，采用这些优化措施在黄土地区设计了一座主跨50m的刚架拱桥。

地下连续墙基础具有承载力高、刚度大、工程量小和施工难度低的优点，将其作为优化的基础形式用于该桥。

后期监测数据表明该桥运营状况良好，未出现病害。

关键词：刚架桥；拱桥；优化设计；基础；地下连续墙；应用1、前言刚架拱桥在20世纪70年代末随着双曲拱桥的大量建设发展而来，该桥型构件少、自重轻、节省材料、施工方便、造型轻巧美观。

鉴于上述优点，相关单位设计了刚架拱桥的定型设计图，并在国内大量修建。

由于后期修建的刚架拱桥不能完全符合定型设计图的适用条件以及存在构造处理、计算手段、施工质量的缺陷，加之日益加重的超载运输等原因，刚架拱桥在使用过程中出现了诸多病害，影响了正常使用。

通过分析病害产生的原因，进行合理设计与精心施工，刚架拱桥仍具有很强的生命力和优越性。

本文结合定型设计图，分析了各种病害产生的原因，提出了优化设计措施，在西部黄土地区成功设计了主跨50m的刚架拱桥。

为有效抵抗拱桥水平推力，减少基础工程量，合理地将地下连续墙基础应用于该桥。

2、刚架拱桥优化设计2．1定型设计图介绍国内已修建的刚架拱桥，大部分源于20世纪80年代的定型设计图，为了分析刚架拱桥病害产生的原因并和优化设计构造对比，对定型设计图进行简单的介绍。

(1)采用规范：《公路桥涵设计规范(试行)，1975》和《公路工程技术标准》(jtj1～81)。

(2)技术指标：跨径包括25，30，35，40，45，50，60m；荷载标准包括汽一15、20、超20级，挂～80、100、120级；桥面净宽包括净一7m、净一9m。

刚架拱桥加固方法及加固后评估分析作者：***来源：《西部交通科技》2022年第06期摘要：文章以廣西贺江一桥（4×43 m刚架拱桥）加固提载工程为例，基于刚架拱桥的受力特点与病害现状，介绍了该刚架拱桥粘贴钢板加固方法，并通过静载、动载试验评估分析该刚架拱桥加固后的受力性能。

结果表明：加固后桥梁实测强度、刚度与频率均优于理论计算值，能满足提载至“城-B级”的荷载等级要求;同时，刚架拱片的应变沿高度分布符合平截面假定趋势，表明钢板与原混凝土结合良好，变形协调，粘贴钢板加固方法切实可行。

可为类似桥梁加固改造提供参考。

关键词：刚架拱桥;加固设计;粘贴钢板;荷载试验U445.7+2 A 43 141 40 引言刚架拱桥的弦杆、斜撑和拱肋互相刚结，形成整体结构共同抵抗外部荷载，兼有拱和刚架的特性[1]。

同时，拱上建筑不是单纯的传递荷载，而是参与结构受力，使刚架拱片及其他构件尺寸变小，具有施工简便、节省材料等优点。

但是，由于构件尺寸偏小，刚架拱桥受力钢筋配置一般较少，横向联系弱，整体刚度较低。

随着社会发展，重型车辆交通量迅速增大，刚架拱桥容易出现承载能力不足、病害发展快速等现象，存在较大安全隐患[2-5]。

本文以广西贺江一桥为项目依托，基于刚架拱桥的受力特点与病害现状，对刚架拱桥加固技术进行探讨，并通过荷载试验分析刚架拱桥加固后的受力性能，为类似桥梁加固提供参考性建议。

1 桥梁概况广西贺江一桥建成于1995年，跨越贺江，全长212.0 m，桥面总宽20.0 m，原设计荷载等级为汽车-20级，挂车-100。

该桥上部结构为4×43 m刚架拱，净矢跨比为1/8，下部结构为重力式墩台，扩大基础。

每跨主拱由7条拱片组成，拱片横向间距为3.2 m，拱片由实腹段拱肋、内外弦杆、斜撑、拱腿组成。

桥面为预制微弯板+现浇桥面混凝土结构。

贺江一桥桥型布置如图1所示。

2 桥梁病害及成因贺江一桥刚架拱片弦杆和拱顶附近下缘出现较多横向裂缝，弦杆为受弯构件，拱顶附近为弯压构件，最大缝宽超过规范限宽，说明桥梁承载能力不足。

154YAN JIUJIAN SHE混凝土拱桥的病害分析及加固措施Hun ning tu gong qiao de bing hai fen xi ji jia gu cuo shi张宇婧 刘泽森在长期的荷载、偶然荷载、不利环境等作用下，以及材料的老化、施工质量缺陷等不利因素影响下，桥梁会出现各类病害，本文对混凝土拱桥病害及其成因展开分析，并介绍常用的加固措施。

拱桥造型优雅，简单大方、受力明确，是桥梁工程中常见的形式。

混凝土拱桥共分为三大部分，分别是桥面系及附属以及上、下部结构，主拱圈和拱上结构属于上部结构，下部结构为墩、台、基础，桥面系及附属主要是铺装、护栏、排水设施等。

早期建设的钢筋混凝土拱桥经过多年的运营，出现各类的病害，影响桥梁的承载力和使用性能。

本文在大量调查的基础上，介绍混凝土拱桥常见的病害，并对病害进行归纳分类，分别分析病害形成的机理，最后介绍常用的治理措施，以及复合加固的基本思想，为类似工程提供参考。

一、混凝土拱桥常见病害与裂缝分类1.桥面病害及成因分析（1）对于面板式桥面铺装，在面板接缝、伸缩缝等部位，以及拱式桥梁，则在腹拱的拱脚部位出现开裂、不均匀沉陷等，此类病害多是在车辆长期反复的碾压造成的，在铰接部位横向刚度不足。

（2）在桥梁伸缩缝部位，主要是止水带出现老化开裂、渗漏水、锚固构件失效，车辆通过时出现异响，此类病害多是由止水带老化，伸缩缝两侧存在高差。

2.主拱圈病害及成因（1）拱顶开裂，在底面出现横向发展的裂缝，而在拱圈侧部出现自下而上的垂直裂缝，而在拱脚则在结构的上部出现横向裂缝，而在结构侧面出现自上而下的裂缝，造成开裂的原因是由于拱圈的抗弯性能不满足要求、设计时拱轴线欠佳、墩台的差异沉降、交通荷载过大（超载）等。

（2）拱圈有纵向发展的裂缝，在墩台帽处出现竖向开裂，若裂缝在中间部位，原因可能是墩台的不均匀沉降，若出现在边拱箱接缝处，多是由于横向整体性较差。

（3）拱圈部分位置出现砼破碎、剥落等，若在边角、拱脚等应力较大部位出现，则是由于材料的强度低、局部的砼被压碎；若破损无规律，可能是由于钢筋锈蚀膨胀或者施工碰撞所致。

浅谈对刚架拱桥的病因分析及加固改造文章通过对我国大多数的刚架拱桥普遍存在的病因作出分析，论述常见的病因和造成病因的主要原因，并提出相应的加固改造措施。

【关健字】刚架拱桥; 病因；病害分析;加固改造近三十几年，我国的道路建设蓬勃发展，修建了四通八达的的高速公路，在公路的建设中考虑到某些地区的地理特征和施工的难易性及成本的问题，于是采用了结构简单、建造方便、成本较低的高架拱桥。

但由于原材料的质量问题、施工中的种种原因和这些年不断加重的交通负担，使这些拱桥出现了不同程度的病害，极度地影响了桥梁的使用和行车安全。

1 我国大多数高架拱桥普遍存在的病因：1.1 桥面最初铺设的混泥土层开裂，存在不同程度的纵向和横向的裂缝，伸缩缝也遭到严重破坏。

1.2 人行道板和栏杆混凝土开裂，钢筋严重锈蚀，栏杆基座混凝土开裂，钢筋外露1.3 数道中间横隔板端头与拱肋松动，少数接头完全损坏；1.4 大部分微弯板的跨中位置有纵向裂缝，一些微弯板可从下面观察到被雨水渗透的痕迹，一些微弯板拱脚支点处出现局部压碎破损及松动情况，一些接头严重甚至完全损坏；1.5 弦杆的边腹孔外弦杆简支端,小节点附近,中腹孔大、小节点附近1~2m有严重超限弯剪、弯曲裂缝、剪切裂缝,裂缝开展高度基本与弦杆相当。

跨中段竖向弯曲裂缝。

弦杆为边腹孔主要承重构件,这给行车直接带来了安全隐患。

1.6 桥面裂缝桥面出现裂缝，有的裂缝较大，大多的裂缝属于微弯板接缝开裂或板本身裂缝而反射到桥面上，形成有纵、横向的裂缝.同时，桥面的负弯矩区也出现较严重开裂.裂缝加多逐渐变宽，加剧了桥面的病害，在桥面出现坑槽，行车受到极大影响.2 导致病因的主要原因2.1 当桥梁的承载能力大于超载时，桥的各个部分还能正常工作。

但这几年车辆超载量严重，载重量是车自身重量的几倍、十几倍、甚至达到几十倍，导致桥面桥面路况严重受损，桥面会对车造成振动，冲击，桥面就会发生巨大变形，导致桥面的某些截面承受力下降，桥的各部分薄弱的环节开裂。

１概述南江⼝⼤桥位于省道Ｓ３６线，即郁南县南江⼝镇下咀村段，桥中⼼桩号Ｋ４４＋８６０，属钢筋混凝⼟刚架拱桥，设计荷载为汽车-２０级，挂车-１００；主跨２６０ｍ，桥长１６９。

５ｍ，桥宽９。

５ｍ，桥⾼２５。

３ｍ，通航要求为VI级，桥台为实体式，桥台基础；南江⼝岸为明挖扩⼤基础，云浮岸为群桩基础；桥墩为钢筋混凝⼟承台和桩基。

于１９９３年建成通车。

随着车辆荷载⽇趋增⼤，通车后在交通量和超载车辆增长较快的情况下，公路桥梁技术状况迅速下降，桥⾯损坏不断加剧，⽬前⽔泥硷桥⾯板出现⼤量的病害和缺陷，主要病害除桥⾯裂，渗⽔，栏杆、⼈⾏道破损及其他附属⼯程损坏外，还出现了拱腹、主拱等多处裂缝和渗⽔现象，锥坡与桥台侧墙分离等主体⼯程问题，严重危及通⾏安全。

因此有必要对南江⼝⼤桥进⾏全⾯、细致的桥梁使⽤状况调查，对其病害的类型及严重程度进⾏分析和评价，找出产⽣病害形成的原因，并提出切实可⾏、经济可靠的处治⽅案，以有效改善⼤桥的现有路况，提⾼其⾏驶质量和服务⽔平。

２南江⼝⼤桥的病害调查经过长时间对该桥上、下部结构的观察，发现该桥桥台没有明显的沉降和⽔平位移，桥⾯铺装部分损坏，且出现了⼤量裂缝，刚架拱实腹段位置的桥⾯出现了不同程度的下挠。

２。

１上部构造２。

１。

１东西两跨矩形桥⾯板底⾯多处钢筋锈蚀，锈蚀处的混凝⼟开裂，严重的甚⾄使混凝⼟剥落，造成主筋外露。

混凝⼟破坏⾯积占整个板底的２３。

１３％，严重降低了承载⼒。

根据锈蚀钢筋混凝⼟剥落处混凝⼟保护层的厚度只有０。

５ｃｍ－１。

５ｃｍ的情况分析，产⽣钢筋锈蚀混凝⼟破坏的主要原因是由于保护层过薄。

中间⼀孔桥⾯出现纵向裂缝，裂缝宽在０。

３ｍｍ－５ｍｍ之间，裂缝之间间距与⼯字梁微弯板宽度基本相等。

六⽚⼯字梁在中部８ｍ左右的范围均出现垂直于梁轴线的裂纹，裂纹宽Ｏ。

１ｍｍ－０。

２ｍｍ，裂纹之间的间距为１。

３ｍ－２。

０ｍ，每⽚梁有３－４条裂纹，从梁底⾄腹板中部，有１－２条裂纹从梁底贯穿梁顶⾯。

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .19SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工程技术刚架拱桥是在双曲拱桥、桁架拱桥、肋拱桥和斜腿刚构桥的基础上,结合我国拱桥的特点及无支架施工经验而发展起来的新桥型。

主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑采取斜腿刚构的形式,刚架拱桥是拱与斜腿刚构的复合结构。

与同跨径、同荷载标准的其他桥型相比,刚架拱桥的上部构造混凝土用量和钢筋用量都较少分析了刚架拱桥出现病害原因,提出了相应的防治对策,以期为同类桥梁的设计与施工避免出现类似病害提供参考。

对下部构造和地基承载力的要求相对较低,也容许桥台发生适量的位移,施工方便,施工方法也较多。

因此,刚架拱桥得到了广泛采用。

但由于设计、施工经验上的不足及使用中存在超载现象,部分刚架拱桥产生多种病害,因此,对既有刚架拱桥的加固措施进行探讨有重要意义。

1病害特点1.1主拱腿、次拱腿根部(拱脚处)、联系梁上缘裂缝主拱腿作为主要承重构件,直接决定着桥梁的安全性,调查表明刚架拱尚未出现明显的破坏性损伤,个别出现拱脚裂缝,并不影响其承载力。

1.2上弦杆、主节点、次节点结合部位裂缝上弦杆、主节点、次节点结合部位出现的裂缝具有一定的普遍性。

如果裂缝宽度没有超过规范值,而目裂缝宽度比较稳定,对承载能力影响不大。

1.3横向联系梁损坏明显横向联系梁起到横向分布荷载的作用,其脱落现象与施工有一定的关系,节点钢板的焊接不当将降低节点的刚度。

1.4微弯板裂缝、穿孔、断裂甚至塌陷此类裂缝主要发生在微弯板底面。

微弯板是刚架拱传力的第坏,出现纵裂、泛白,以致断裂,影响到生命与则产的安全。

1.5桥面裂缝桥面裂缝极为严重,大部分裂缝属于微弯板接缝开裂或板本身裂缝反射到桥面上,形成有规则的纵、横向网状裂缝。

同时,桥面负弯矩区也产生较严重开裂。

2病害的主要原因刚架拱桥具有自重较轻、用钢量较少等优点,符合当时我国的经济情况。

谈刚架拱桥病害分析防治措施摘要：本来总结并论述了刚架拱桥主要病害及产生原因，结合笔者数年工作经验，提出了刚架拱桥病害的防治措施。

关键字：刚架拱桥病害防治一、拱桥及刚架拱桥拱桥是我国公路上常用的一种桥梁形式。

拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还产生水平推力。

拱桥和其他桥梁一样，也是由上部结构及下部结构组成。

根据行车道的位置，拱桥主要分成两类，分别是上承式拱桥、中下承式拱桥。

桥面位于整个桥跨结构上面的拱桥称为上承式拱桥，其中上承式拱桥又分为两大类，一类是普通型上承式拱桥，这类拱桥由主拱圈、拱上传载构件或填充物、桥面系组成，主拱圈是主要承重结构，另一类是整体型上承式拱桥，这类拱桥是由主拱片、桥面系组成，主拱片是主要承重结构。

中、下承式拱桥也即行车道位于拱肋中部或下部的拱桥。

刚架拱桥是在析架拱桥、斜腿刚架等基础上发展起来的另一种新桥型，属于有推力的高次超静定结构。

二、刚架拱桥主要病害分析刚架拱桥主要病害有微弯板开裂、横系梁竖向开裂、拱片连接部位的型钢结合件锈蚀，混凝土剥落，连接薄弱等。

1、拱片病害主拱片是主要承重结构，由上下弦杆、腹杆、实腹段组成。

上弦杆脱空。

由于拱桥修建时考虑不周，跨径太小，桥梁建成后不能满足水流断面的需要，在长期水力冲刷作用下，使桥台基础外露掏空，大雨季节，严重的台后被冲垮，被迫中断交通;轻的使桥台产生沉降外移，拱桥上弦杆就处于悬空或接近悬空的状态。

上弦杆与墩台分离会造成跳车、漏雨等病害，而且会损坏牛腿。

析架拱桥桥面大都是微弯板结构，跳车常将桥面的微弯板震断，漏雨常常引起桥梁下部结构的碳化，导致钢筋锈蚀。

拱片裂缝。

拱片裂缝大部分分布于上弦杆、次拱腿和上弦杆的联接处、主拱腿和实腹段的联接处以及拱顶，其中联接处裂缝又最为集中。

拱片裂缝典型形态。

上弦杆和拱顶处的裂缝均属于竖向断裂裂缝，且裂缝上端窄下端宽，很明显是受拉所致。

其原因大多是横载和活载长期反复交替作用而断面配筋不足造成混凝土内拉应力值较大，超出其极限抗拉强度，导致开裂另外在施工缝以及拱片接头处也容易产生裂缝。

某刚架拱桥主要病害与加固设计对策作者：潘志慷时鹏来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要: 刚架拱桥普遍存在混凝土开裂、承载力不足、病害加剧等问题。

以某刚架拱桥为例，建立空间有限元模型，分析了原设计计算上的不足和各构件典型病害产生的原因，提出了桥梁设计加固的具体对策。

关键词：刚架拱桥；桥梁病害；加固设计Abstract: The problem of;rigid frame arch bridge;of concrete cracking,;widespread;lack of capacity,;serious diseases.;In;a rigid frame arch bridge;as an example,;a finite element model is built,;and analyzed the causes of deficiency of the original;design;calculation;and;members ofthe;typical;diseases,;and puts forward some concrete countermeasures for;strengthening;the;bridge design.Key words:;rigid frame arch bridge;;bridge;;reinforcement design中图分类号： U448.22+1 文献标识码：A文章编号：1 工程概况某刚架拱桥桥梁全长44.0m，全宽36.5m，计算跨径36m，矢跨比1/8，横桥向由十二榀刚架拱片组成，各榀拱片之间采用横系梁连接。

桥型布置详见图1。

本桥于1992年建成通车，经过十几年的运营，桥梁出现了以下主要病害：（1）部分微弯板开裂。

（2）实腹段主梁出现了大量贯通裂缝，裂缝间距20-40cm，最大裂缝宽度已经达到1.2mm。

主拱腿、次梁均出现不同程度开裂现象。

2010年11期(总第71期)作者简介：孙晓红（1978-），女，北京人，工程师，主要从事桥梁设计与相关研究。

刚架拱桥是我国上世纪70年代发展起来的一种新型拱桥，自1979年以来，该桥型以其结构简单、施工方便、经济性好等诸多优点，在全国范围内得到了广泛的应用。

但由于早期修建的刚架拱桥设计荷载等级较低，结构本身承载力富余量不大，组成各构件为拼接施工等特点，致使大量刚架拱桥在目前大交通量、重载、超载车辆的作用下出现了不同程度的病害，严重的影响到桥梁的安全运营。

刚架拱桥是一种高次超静定结构，受力较为复杂，大小节点部位受力更为复杂，弦杆、大小节点开裂是刚架拱桥的常见病害。

目前常采用的粘贴钢板、粘贴碳纤维布、增大截面等加固方法只能局部补强，而对有些部位，如外弦杆、大小节点等的加固效果不是很理想；钢架拱桥肋腋板与拱肋结合较松散，结构整体受力性能较差，且肋腋板偏薄，大量在役桥梁出现了肋腋板破损、下陷等病害，另一方面结构不紧凑、横向联系薄弱等，也加重了主要承重构件－拱肋的不均匀受力，使得某些局部拱片受力过大，而目前的局部更换破损肋腋板的措施也只是在原有结构上的修补，不能从根本上起到病害治理的作用。

本文在分析刚架拱桥结构特点、典型病害特征的基础上，提出了体外预应力加固刚架拱桥拱肋，并将肋腋板更换为整体式现浇桥面板的综合加固方法，为今后同类桥梁的维修和加固提供参考和依据。

1桥梁概括济宁市南环线京杭运河大桥，跨径布置为10m ＋60m+90m ＋60m ＋54m ，桥梁全长333.28m ，桥梁总体布置图如图1所示。

其中，60m 跨为刚架拱结构形式，该刚架拱内弧采用抛物线，矢跨比1/9，拱片采用支架现场浇注，预拱度L/400，按二次抛物线分配。

桥面纵坡通过正拱斜置来实现，竖曲线变化通过未消除的预拱度和桥面铺装共同调整。

横向设6片拱肋，中距3.2m 。

拱肋间桥面板采用肋腋板，外侧用悬臂板，其上现浇混凝土桥面铺装，刚架拱外弦杆端设置伸缩缝。

钢架拱桥的病害分析及加固技术研究摘要依托某钢架拱桥为工程背景,通过对其的检测和加固分析介绍动静载试验方法,并对其加固方法进行分析研究,最终提出加固技术方案。

关键词钢架拱桥;病害;加固1概述钢架拱桥是一种结构轻盈的桥梁结构形式,而且造型美观,受力合理。

但是检测中发现,由于今年我国交通量剧增,加之单车载重量增加导致大量钢架拱桥产生病害并最终导致承载力不足。

本文通过对某钢架拱桥的检测加固对病害的成因及加固方法做了相应的研究。

2钢架拱桥的检测及荷载试验2.1常规检测桥梁检测中要对桥梁的桥面系和桥梁墩台的外观及各混凝土构件相应的技术指标进行检测,必要时基础也要检测,其中主要项目包括:整体外观的损坏程度观测、裂缝观测、混凝土碳化深度和强度检测、钢筋锈蚀程度检测、钢筋保护层厚度和位置测定、结构尺寸复合等。

常规检测中发现某钢架拱桥大量横向联系梁节点松动,甚至脱落。

2.2荷载试验2.2.1静载试验静载试验主要是用于测定结构在静载作用下的应变和位移,借以判定桥梁的可靠性和安全性,最终判定桥梁结构的承载能力如何。

本项目在全桥三跨中选择其中两跨分别选择上游幅和下游幅作为试验单元,根据相关规范取六工况分别对两个1/4L和1/2L共计三个截面进行测定。

测试设备主要采用:静态应变测试系统(本项目采用的是东华产DH3815N和DH3816静态测试系统),应变传感器,位移传感器。

本次试验荷载采用汽-超20级荷载,按照相关规范布置荷载工况,试验结果显示桥梁的实测度值普遍大于理论值(图1),说明桥梁实际横向刚度较之于理论值有所降低,导致桥梁整体性下降,构件协调承载能力降低,局部构件承力过大;a跨中正载挠度对比图b1/4跨正载挠度对比图1部分挠度对比图2.2.2动载试验动载试验主要是测定桥梁测动态荷载(汽车荷载)作用下,动应力、动挠度、自振频率、阻尼比和冲击系数等。

采用的主要设备仪器有:①动态应变测试系统(日本东京测试TML,DRA101C),②智能信号采集系统INV602,③速度加速度传感器891-Ⅱ。

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!收稿日期："##$—#"—%&作者简介：周雪峰（%’()—），男，浙江余姚人，助理工程师。

拱桥病害检测与加固方案周雪峰%，娄!亮"，许瑞杰&，李承昌*（%+余姚市公路管理段，浙江余姚&%)*##；"+浙江省嘉维科技发展有限公司，浙江杭州&%####；&+东明县水务局，山东菏泽"(*)##；*+北京公科固桥技术有限公司，北京%###,)）摘要：由于拱桥外形美观、造价低廉、不需要大型吊装设备，六七十年代建成了大量拱桥。

经过多年使用，特别是近年超重车增加，这些拱桥损坏严重，需要维修加固。

通过对某肋拱桥的检测、加固，介绍了检测内容及加固方案。

关键词：肋拱桥；桥梁检测；桥梁加固中图分类号：-**)+(文献标识码：.%!概述某大桥建成于$#年代，其主桥为两跨不等跨圆弧形肋拱，第一孔跨径为/#0&"1，矢跨比为%2%#，圆弧半径为*%3$1，第二孔跨径为/#0*)1，矢跨比为%2%#，圆弧半径为),3)1。

拱肋均采用预制及现浇相结合的组合式工形肋，*)1跨拱肋底宽#3’1、高%3#1；&"1跨拱肋底宽#3()1、高#3,1。

腹孔直接现浇于拱肋上，其上为预应力槽形桥面板，桥台及中墩均采用钢筋混凝土基础。

原设计图中注明：“按双铰拱设计，施工后观察墩台沉陷，如稳定可把铰用砼浇实形成无铰拱。

”原设计荷载为汽车—%#级，履带—)#，通航吨位按当时航运部门资料，最大为&#4设计。

桥面宽：净*3)1（行车道）5"6#3()1（人行道）。

经过多年运营，特别是超重车作用，该桥主要承重构件均出现不同程度的病害。

目前已采取限载&4措施，仅允许小车、非机动车及行人通行。

"!桥梁病害检测"+%!拱肋两孔拱肋均发生变形，第一孔拱顶明显不对称下挠，岸侧较河侧平坦；第二孔拱圈横向侧移，拱顶向上游侧倾斜。

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。

刚架拱桥病害分析及加固设计研究论文刚架拱桥病害分析及加固设计研究论文1工程概况某刚架拱桥位于福建省一县进出城口，属国道上桥梁。

桥全长59．6m，桥宽21m。

上部结构:净跨3．0m钢筋混凝土矮肋板梁+净跨50m钢筋混凝土刚架拱+净跨3．0m钢筋混凝土矮肋板梁，主跨横向布设7片刚架拱片，拱片间距3．2m。

桥面铺装连续，两侧桥头各一处简易伸缩缝。

桥面系采用矢跨比为1/16、厚6cm的微弯板及现浇混凝土填平层。

桥面宽度为3．35m(人行道)+14．3m(车行道)+3．35m(人行道)。

下部结构采用钢筋混凝土组合式桥台。

为配合道路改造工程，该桥将在桥面上直接加铺10cm沥青路面，同时业主要求该桥改造后能够满足公路－Ⅱ级、人群3．5kN/m2的荷载要求。

但是该桥无设计和竣工资料，需要对桥梁进行整体进行详细的现状调查、分析后进行相应的处理。

2桥梁现状调查2．1主要病害1)桥面铺装存在大量横向裂缝、纵向裂缝;伸缩缝不平顺;人行道板、栏杆、路缘石多处破损缺失;桥面排水不畅、积水;桥头沉降造成搭板凹陷。

2)跨中拱顶附近存在较多裂缝，大小节点附近弦杆段存在个别裂缝，所检裂缝最大宽度测读值为0.25mm，未超过规范限值;拱肋有露筋锈蚀现象;部分拱肋局部存在孔洞、蜂窝麻面等表观病害。

3)微弯板存在开裂现象，主要集中于跨中附近，所检裂缝最大宽度测读值为0.73mm，超过规范限值;微弯板存在大量露筋锈蚀、裂缝、孔洞病害，严重的微弯板混凝土碎裂，导致桥面塌陷，详照片。

4)横系梁存在较多裂缝，车行道下部横系梁尤为严重，所检裂缝最大宽度测读值为0.72mm，超过规范限值。

并有露筋锈蚀、混凝土表面蜂窝麻面、剥落现象。

5)下部结构盖梁受水侵蚀严重，有较多竖向裂缝，所检裂缝最大宽度测读值为0.35mm，超过规范限值。

2.2荷载试验1)静载试验静载试验按公路－Ⅱ级(考虑10cm沥青铺装层)荷载等级进行，静载试验荷载效率为0.86～1.01;在各工况荷载作用下，控制截面应变校验系数在0.14～0.94之间，满足校验系数小于1.00的要求;所测测点的最大相对残余应变小于残余应变限值要求(20%);在各工况荷载作用下，各控制截面挠度校验系数在0.39～0.94之间，满足校验系数小于1.00的要求;所测测点中的主要测点相对残余变形基本满足的残余变形限值要求(限值20%)。

某刚架拱桥病害分析及加固维修方案
杨斌;代磊
【期刊名称】《吉林交通科技》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】刚架拱桥作为一种轻型的组合体系拱桥,其拱上结构与主拱结合成一个整体共同受力。

刚架拱桥的特点是造型美观、施工方便、适用性强等,但是该类结构整体刚度小,超载潜力小。

随着车流量和超载车辆的不断增加,以及外界各种因素的作用和影响,导致桥梁结构产生病害、出现缺陷。

本文介绍了某城市主干道上一刚架拱桥病害及加固方案等,为该类型桥梁加固维修提供参考。

【总页数】5页(P15-19)
【作者】杨斌;代磊
【作者单位】吉林省交通科学研究所,长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.刚架拱桥病害分析及加固方案研究 [J], 曾博
2.某刚架拱桥病害原因分析及其加固方案探讨 [J], 蔡龙金
3.混凝土刚架拱桥常见病害与维修加固 [J], 李庆一;张义栋;刘勇华
4.混凝土刚架拱桥常见病害与维修加固 [J], 刘柱;刘勇华
5.混凝土刚架拱桥常见病害与维修加固 [J], 刘柱;刘勇华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

刚架拱桥加固方案研究摘要：对刚架拱桥常见病害的成因进行分析，并提出加固方案。

关键词：混凝土刚架拱桥病害维修加固混凝土刚架拱桥这种桥型在我国20世纪60－70年代建设较多。

随着时间的推移，经济的发展带来交通流量的大幅增长，特别是超载运输车辆的通行，早期修建的荷载标准低的混凝土刚架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。

许多已成为危桥，如何处理这类桥梁病害，是我国交通主管部门目前最为关注的问题之一。

现对刚架拱桥出现的一些病害进行分析和加固方案介绍如下：1、刚架拱桥的主要病害及其原因1．1下部结构主要病害分析下部结构主要表现形式有：基础局部冲空；承台竖向开裂或向一侧倾斜；基础下沉等。

这类病害在其他形式的桥梁中也是常见的。

分析这类病害产生的原因，有必要对当时的桥梁建设情况作一简单回顾。

1．2 上部结构主要病害刚架拱桥上部结构的病害较多，我们对其主要病害作如下分析：（1）斜杆拱脚处横向裂缝。

主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，使拱脚处出现竖向剪切应力，导致拱脚下弦杆件出现裂缝。

（2）弦杆部出现裂缝。

主要原因是原刚架拱桥设计标准低，弦杆部强度不足使其承载能力和抗开裂能力不高。

（3）横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。

主要原因是由于原刚架拱桥设计标准低，横向联系较薄弱，而近10年来交通量大而且超载车辆比例大，造成刚架拱竖向变形量大，使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝，甚至断裂。

1．3桥面系主要病害（1）桥面板裂缝、破碎。

主要原因是桥面板设计标准低，微弯板厚度不足，混凝土强度低，配筋少，桥面铺装层薄弱，造成桥面铺装层刚度不足，随着交通量的大幅增加特别是超载车辆的破坏作用，致使桥面铺装层和微弯板开裂，如不及时维修，部分微弯板发生破碎，形成桥面坑洞而影响行车安全。

（2）伸缩缝损坏。

主要原因是刚架拱桥设计时不设计伸缩缝装置或仅设置简易伸缩缝，混凝土强度设计较低，桥面接缝处混凝土损坏严重，逐渐开裂、破碎使接缝面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。

ROAD&BRIDGECONSTRUCTION路桥建设刚架拱桥病害检测及加固设计平顶山市交通局质监站张克右刚架拱桥是目前存在的较为普遍的一种桥型，由于现在车辆密度较大且超载车辆严重，使得许多桥梁出现不同程度的病害，影响到通车安全。

本文通过实例对一刚架拱桥病害的试验检测，并根据试验检测结果提出不同的加固设计方案，通过分析比较选取合理方案。

一、工程概况某刚架拱桥设计跨径45米，失跨比1/8，桥宽17米，下部采用桩基础，上部采用部分预制、部分现浇拼装，桥型采用刚架拱桥，横向设置6片拱片。

除桥面、填平层及接头为现浇混凝土外，其余均为混凝土预制构件；实腹段与拱腿采用钢筋焊接现浇混凝土接头。

设计荷载：汽—超20级，挂车—120，该桥在运营中外观出现：各拱片均存在裂缝，局部隔板出现断裂，支座失效，桥面系破损较重，需加固处理。

二、试验检测为了解桥跨结构的实际工作状态，判断实际承载能力及其在设计使用荷载下的工作性能，为加固设计提供依据，先对该桥进行试验检测，下面简要说明试验检测（静载试验和动载试验）。

（1）试验内容。

①主梁控制截面在试验荷载（中载）下的挠度与应变。

②主梁控制截面在试验荷载（偏载）下的挠度与应变。

③桥跨结构构件的裂缝情况。

④试验荷载影响的其他技术指标。

（2）静载试验荷载确定原则。

为了保证荷载试验的效果，采用设计依据的荷载分别计算桥跨结构各控制截面的最不利效应，用产生最不利内力较大的荷载作为静载试验的控制荷载。

静载试验荷载确定原则：对各测试截面，按照内力等效的原则，按内力影响线布置试验荷载，使得试验荷载效率不小于0.8且不大于1.05，即：0.8≤η=β1/（[1+α）*β]≤1.05式中：η为静力试验荷载效率；1.静载试验。

表1各控制截面测试项目位置实腹段跨中大节点处内弦杆跨中主拱腿根部附近测试项目应变与挠度应变与挠度应变与挠度应变（4）静载试验结果。

在静载试验下，该桥主要受力截面上，个别工况下出现应力校正系数大于1（最大应力校正系数为1.09，超出了《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的要求），其余测点的应力实测值小于理论计算值，即校正系数小于1。