钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术研究

混凝土拱桥的病害分析与加固方案选择摘要：文章对江油市团山大桥病害原因进行分析，建立有限元模型对原桥承载能力进行计算，采用不同的加固方法对该桥主拱圈进行加固，从加固前后桥梁结构承载能力提高方面对加固方法进行评价，以此说明拱桥加固需根据桥梁现状选择合适、可靠经济的加固方案。

文章提出的维修加固方法可为同类型桥梁的加固提供技术参考。

关键词：主拱圈；有限元，加固；极限承载力20世纪80年代，我国修建了许多钢筋混凝土箱拱桥，尤其是西部地区，这些拱桥由于车辆超载严重，超负荷运行，养护未跟上及原桥施工和所用材料可能存在某些缺陷等诸多原因，大都出现或多或少的病害，存在安全隐患，已不能满足现有交通要求。

对于这些桥梁，全部拆除重建是不可取的，必须对桥梁出现的病害进行分析，采取可靠、经济的加固方案对其加固补强，提高荷载等级。

本文以团山大桥的加固实例，来说明钢筋混凝土拱桥的病害分析及加固方案的选择。

1工程概况团山大桥位于江油市武都镇。

主桥为5×45 m钢筋混凝土箱形拱桥，桥梁全长290 m。

主桥矢跨比为1‥7，拱圈为C30混凝土，箱高1.1 m，拱圈为等截面悬链线。

原桥设计荷载为：汽车荷载：汽-20，挂车-100；人群荷载：3.5 kN/m2。

团山大桥如图1所示。

该桥建于1986年，运营期间经历了“5·12”特大地震及数次特大洪水，经检测机构2013年检测和评估评定为4类危桥，处于较差的状态，后经某检测单位于2014年2月荷载试验，该桥不能满足原设计荷载汽-20，挂车-100，要求必须进行维修加固，提高荷载等级。

该桥主要病害为：主拱圈底板较毛，拱圈砼蜂窝麻面、渗析且多处渗水；上、下游侧腹板均有多条竖向裂缝；板间最大高差8 cm，拱上侧墙竖向开裂。

各跨腹拱均有腹拱拱顶开裂、渗水，接头处勾缝脱落，拱上填料竖向开裂，桥面板破损严重，桥面排水设施功能下降，人行道板空洞、露筋，栏杆破损。

2病害分析2.1裂缝分析主拱圈裂缝产生的主要原因是施工时现浇混凝土与预制箱体结合不好，导致两者不能共同受力，整体性较差。

单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨跨度小、跨径较小的桥梁，病害数量相对较少，主要病害有桥墩、桥台等结构损坏，桥面铺装破损等。

单跨跨度较小的桥梁也就是单跨桥梁，其跨度一般小于30米。

由于其结构简单，跨度较小，所以病害数量相对较少，但是对于这类桥梁来说，病害的维修更为关键，一个小的病害有可能会引起较大的影响。

对于单跨桥梁的病害分析与维修加固，我们首先要明确不同部位的主要病害。

例如桥梁主要结构包括桥梁桩基础、墩台结构、上部结构、桥面铺装等，这些部位都可能发生各种病害，下面我们将分别进行分析。

一、桥梁桩基础病害分析及维修加固1、混凝土桩基裂缝：混凝土桩基部分受到外力作用造成裂缝，首先需要对裂缝的情况进行评估，确定裂缝的评级，接着进行裂缝修补，然后进行维修加固。

2、钢筋锈蚀：混凝土桩基内的加固钢筋受到腐蚀，需要进行防腐处理。

对于已腐蚀严重的钢筋，需要进行更换，并进行加固。

3、桩基承台沉陷：桥梁桩基承台承受荷载过大，导致其沉陷变形，需要对承台进行重新整平加固。

1、墩台裂缝：墩台结构由于受到振动、荷载等作用，可能导致墩台出现裂缝，需要对裂缝进行评估和修补，及时加固。

2、墩台蜂窝、起砂：墩台混凝土表面出现蜂窝、起砂现象，需要进行表面修补，并进行防水处理，防止水分渗透，加速混凝土老化。

3、墩台基础松动：墩台基础受到外力作用或者地基沉降等因素，易出现松动，需要对墩台基础进行重新加固，保证其稳定性。

1、上部结构板腐蚀：桥梁上部结构一般由混凝土板构成，长期受到外部环境的作用，易出现腐蚀现象，需要进行防腐处理和修补。

2、上部结构钢筋锈蚀：如果上部结构包含钢筋，长期雨水浸泡容易发生锈蚀，需要进行防腐处理和加固。

3、上部结构拱顶裂缝：桥梁上部结构如果是拱形，可能出现拱顶裂缝，需要对其进行评估，修补及加固。

1、沥青面层开裂：桥面沥青面层由于受到车辆荷载和温度变化等因素，容易出现开裂现象，需要进行修补。

2、砼面层磨损：桥面砼面层长期受到车辆摩擦和振动，容易发生表面粗糙和磨损现象，需要进行砼面层修补和加固。

桁架拱桥的常见病害与维修加固（二）3 加固实例3.1 桥梁及病害基本情况颍河大桥位于界首市，为6times;30 m桁架拱桥，全长206 m，宽10.9 m，设计荷载汽车-13级，建成于1979年。

该桥下部结构为柱式墩，组合式桥台，桥墩及北桥台为钻孔灌注桩基础，南台为扩大基础，上部构造每跨由6片桁架组成，每片桁架分两块预制，预埋钢板焊接，无支架缆索吊装，桁架闸由横系梁、横拉杆、横隔板相联接。

主要病害有：（l）1号～5号孔桁架拱顶下挠变形。

其中2号孔最为严重，拱顶相对沉降达9 cm，而且该孔动载效应明显；（2）所有桥墩上部门形立柱及横梁断裂（横梁作为桁架的上支撑点）。

立柱裂缝位于根部，与立面呈30C;度;～45C;度;，缝宽1～5 mm，横梁裂缝一般位于1／3～l／2处，2～3条，缝宽0，2～lmm不等；（3）1号孔6片桁架的北端上弦杆节点混凝土开裂；（4）桥面铺装层和微弯板严重裂缝破损；（5）桥面伸缩缝全部毁坏（原设计为自然缝）；（6）部分人行道挑梁混凝土开裂下垂，人行道栏杆毁坏；（7）北桥台帽梁及侧墙开裂，缝宽5mm.3.2 病害成因分析（1）超载破坏。

该桥设计荷载标准较低。

随着交通流量的增长，特别是超载运输车辆的增多，桥梁不堪重负。

另外，桁架的横向联系系统，在当今的车辆荷载作用下显得薄弱，已不能满足桁架的协同受力工作，即刚度不足。

（2）基础不均匀沉降。

该桥南台为扩大基础，其他墩台均为钻孔灌注桩基础，所以墩台沉降是不均匀的。

如南台与相邻桥墩的相对高差达4cm，由于桁架是超静定结构，不均匀沉降产生的过大内力导致l号孔桁架端部节点全部开裂损坏，以及墩上门形立柱根部产生裂缝。

（3）部分结构施工处理不当。

该桥每跨桁架的上弦杆端部搭接在墩台上，施工时未断开而形成联接扣死，伸缩缝成假缝，改变了桥体的受力体系，使部分桁架上弦杆端部节点产生裂缝。

3.3 加固方法（1）在桥梁每孔端部、L／4处各增设一道剪刀撑和一道上横系梁；拱顶处增设一道横隔板。

钢筋混凝土桥梁病害分析与维修加固技术发布时间：2021-10-08T09:12:59.801Z 来源：《工程建设标准化》2021年7月13期作者：陈浩民[导读] 随着我国基础设施建设的不断推进，作为我国桥梁的主要结构形式之一，陈浩民核工业西南建设集团有限公司四川省成都市 610000摘要：随着我国基础设施建设的不断推进，作为我国桥梁的主要结构形式之一，钢筋混凝土桥梁工程建设规模逐年扩大。

在钢筋混凝土桥梁长期运行中，会逐渐出现各式各样的病害，如果未进行有效及时的处理，势必会造成难以估量的经济、安全损失。

因此，为延长钢筋混凝土桥梁使用寿命，对其病害机理进行了全面分析，对维修加固的方法开展深入研究具有十分重要的意义。

本文对钢筋混凝土桥梁病害分析与维修加固技术进行探讨。

关键词：钢筋混凝土桥梁；病害；维修加固技术一、概述钢筋混凝土桥梁在建设期间，因自身就具备完善的技术体系，各项技术指标也达到了相关标准要求，一般情况下不会出现特别严重的质量问题。

近年来，我国兴建了诸多建筑工程，钢筋混凝土作为建筑的结构起着十分重要的作用。

其中，桥梁、道路等一系列建筑都需要混凝土钢筋加以施工，但是，钢筋混凝土只能使用较短的时间，如果长时间使用会发生腐蚀现象，进而影响施工的质量。

如何对混凝土钢筋进行防护是我国建筑业所面临的一项巨大挑战。

我国地域十分辽阔，特别是东部沿海地区经济发达、人口密集，大量的混凝土钢筋结构基础设施建立在了沿海地带，常年受到环境的腐蚀，对混凝土钢筋的耐久性造成了巨大影响。

另外，在进行混凝土钢筋施工过程中，会引入大量的氯离子，这是因为要使用海砂土，施工用水中也含有大量的氯离子，所以混凝土钢筋所处的环境含有大量的氯离子，所遭受的腐蚀十分严重。

也就是说，不论什么样的桥梁，在经过长时间的使用后，或多或少都会存在一些问题，因此，这就需要相关施工人员对其进行加固维修，这样才能确保桥梁长期处于稳定运行状态。

二、桥梁加固维修的意义桥梁在长时间使用下，自身承载力也会随着时间的推移而降低，因此，这就要求相关桥梁维修工作者及时寻找桥梁在使用过程中存在的问题，并采取有效措施解决问题，简单来讲就是对桥梁进行加固处理。

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。

桁架拱桥的维修加固方案 阜阳市于20世纪70年代初开始引进钢筋混凝土桁架拱桥，至今已建成使用的桁架拱桥达30多座。

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桁架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。

为适应公路交通运输的需要，阜阳市公路局近几年来先后对出现病害的几座大型桁架拱桥，如临泉泉河大桥（7×30 m）、界首颍河大桥（6×30 m）、阜阳茨淮新河大桥（6×54 m）、太和颖河二桥（6×50 m）、临泉人民大桥（3×30 m）等进行了维修加固工作，积累了一定的经验，现介绍如下。

　1、桁架拱桥的常见病害及产生原因 （1）下弦杆拱脚处横向裂缝。

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）弦杆端部节点裂缝。

主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，造成上弦杆端部凸杆与桥台、墩柱搭接扣死，使该节点出现竖向剪切应力，导致节点出现裂缝。

（3）横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。

主要原因是由于原行架拱桥设计标准较低，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，造成桁架竖向变形量大，使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝，甚至断裂。

（4）桥面板裂缝、破碎。

主要原因是桥面板设计标准低，微弯板或拱波厚度不足，混凝土强度低，桥面铺装层薄弱，造成桥面刚度不足，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。

（5）伸缩缝损坏。

主要原因是桁架拱桥设计时不设伸缩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，使接缝处面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。

（6）人行道变形、下垂。

主要原因是桁架拱桥的人行道设计一般采用在边桁片上弦杆上置挑梁承托人行道板的方法。

混凝土梁桥的常见病害及加固处理分析1. 引言1.1 研究背景混凝土梁桥是交通建设中常见的桥梁形式，由于长期受到车辆和自然环境的影响，梁桥往往会出现各种病害问题。

这些病害不仅影响了桥梁的使用寿命和安全性，也给交通运输带来了诸多隐患。

对混凝土梁桥的病害及加固处理进行研究具有重要的意义。

混凝土梁桥的病害主要包括裂缝、锈蚀、拱形变形等。

这些病害可能导致梁桥结构的失稳和强度减小，严重时甚至会导致桥梁的倒塌。

对混凝土梁桥的常见病害进行分析，可以帮助我们更好地了解桥梁的健康状况，及时制定有效的加固措施。

通过对混凝土梁桥的病害及加固处理进行研究，可以为桥梁维护管理提供科学依据，延长桥梁的使用寿命，提高交通运输的安全性和效率。

探讨混凝土梁桥病害及加固处理的相关问题具有重要的研究意义。

部分结束。

1.2 研究目的混凝土梁桥是公路和铁路交通中常见的桥梁结构形式，其承载能力和安全性直接关系到交通运输的顺畅和人民生命财产的安全。

由于混凝土梁桥长期受到外部环境和车辆荷载的影响，容易出现各种病害问题，如裂缝、锈蚀、碳化等，严重影响了桥梁的正常使用。

本文旨在对混凝土梁桥常见病害进行全面分析，并探讨相应的加固处理方法，旨在提高混凝土梁桥的使用寿命和安全性。

具体研究目的包括但不限于：1.详细分析混凝土梁桥常见病害的类型、成因和发展规律，为后续的加固处理方法提供依据；2.探讨不同的加固处理方法对混凝土梁桥的效果评价，评估其对桥梁结构性能的改进程度；3.分析各种加固处理方法的经济性，综合考虑成本和效益等因素，为桥梁维护管理提供经济合理的建议；4.探讨对混凝土梁桥加固处理技术的创新和应用，为工程实践提供新的思路和方法。

通过本次研究，我们希望能够为混凝土梁桥的加固处理提供科学、有效的技术支持，推动桥梁结构的安全运行和长期发展。

1.3 研究意义混凝土梁桥是城市道路交通系统中重要的组成部分，具有承载能力强、使用寿命长等优点，在城市交通中起着不可替代的作用。

单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨数字架拱桥是一种比较常见的桥梁形式，其结构相对简单，但在长期使用过程中，也存在一定的病害问题。

如何对单跨数字架拱桥的病害进行分析和维修加固是一个比较重要的问题。

一、常见病害问题1. 桥面裂缝问题桥面裂缝问题是单跨数字架拱桥常见的病害之一。

主要是由于路面使用寿命过长或者车辆超限等因素导致的路面产生裂缝。

一些裂缝小的情况可以通过路面养护或者填缝处理进行解决。

对于较大的裂缝则需要进行局部的更换或者整体的重新铺设。

2. 拱脚腐蚀问题单跨数字架拱桥在使用过程中，拱脚很容易受到水、盐分等各种因素的侵蚀，从而导致拱脚发生腐蚀。

腐蚀程度不同，处理方式也不同。

对于一般的腐蚀情况还可以通过喷涂防腐漆等方式进行处理。

但对于严重的腐蚀则需要进行拆除并重新建造。

3. 拱肋扭曲问题拱肋扭曲是单跨数字架拱桥中比较常见的技术难题。

其影响因素包括温度变化、道路沉降等。

对于轻微的拱肋扭曲问题，可以通过局部的矫正和修复进行解决。

但对于较严重的扭曲问题，可能需要对拱肋进行重新建造。

单跨数字架拱桥中也存在着一些金属结构及其连接部分发生锈蚀的问题。

这也是影响单跨数字架拱桥使用寿命的主要因素之一。

对于轻微的锈蚀问题可以通过局部修补和翻新进行解决。

但对于严重的锈蚀则需要进行局部的更换或者整体的重新建造。

二、维修加固方案1. 疏通排水系统针对桥梁上产生的水、泥沙及其他杂质，可以对排水系统进行清理，畅通水流，减少水对拱脚及桥基的腐蚀和对桥面的损坏。

2. 路面修补针对桥梁路面的裂缝和凸起，可以采用路面修补的方式进行处理。

修补时要注意选用合适的材料和工艺，避免修补过程中对桥梁产生额外的损害。

3. 拱脚喷涂防腐漆为了防止拱脚发生腐蚀，可以对桥梁的金属结构进行喷涂防腐漆。

最好是在拱脚腐蚀情况不严重的情况下进行防腐漆的喷涂工作。

4. 拱脚加固对于拱脚受到严重腐蚀的情况，可以采用加固的方式进行处理。

如增加外部钢筋加固和内部钢筋加固等方式来加强拱脚的承载能力。

单跨桁架拱桥病害分析与维修加固1. 引言1.1 研究背景单跨桁架拱桥作为桥梁结构中常见的一种形式，其在工程实践中广泛应用。

随着桥梁使用年限增长和外部环境影响，桥梁结构的病害问题逐渐暴露。

对单跨桁架拱桥的病害分析与维修加固研究显得尤为重要。

研究背景中，我们首先需要了解单跨桁架拱桥的结构特点和受力机制。

单跨桁架拱桥一般采用桁架结构作为主要承载单元，而拱形结构则起到稳定和传力作用。

在实际使用中，桥梁结构可能会遭受到多种外部因素的影响，包括车流荷载、风荷载、地震等，这些因素可能导致桥梁出现各种病害问题。

通过对单跨桁架拱桥病害的深入分析，可以更好地了解桥梁结构的受力特点和病害形成机制，为后续的维修加固工作提供科学依据。

研究单跨桁架拱桥病害还可以为类似结构桥梁的设计和施工提供经验参考，提高桥梁结构的安全性和可靠性。

【200】1.2 问题提出在单跨桁架拱桥的病害分析和维修加固中，问题的提出至关重要。

随着桥梁使用年限的增加，桥梁结构可能会出现各种各样的疲劳、裂缝、变形等问题，严重影响桥梁的安全性和使用性能。

如何有效地对单跨桁架拱桥进行病害分析，并采取合适的维修加固措施，是当前研究和实践中亟待解决的问题。

本文将对单跨桁架拱桥的病害分析方法、维修加固措施、加固效果评估和加固工艺选择等内容进行深入探讨，旨在为相关领域的研究和实践工作提供参考依据和指导意见。

通过对这些问题的研究，可以为提高单跨桁架拱桥的安全性和使用性能提供重要支持。

【字数：273】2. 正文2.1 单跨桁架拱桥病害分析单跨桁架拱桥病害分析是对该类型桥梁结构的病害情况进行细致的调查和分析，能够帮助工程师们更好地了解桥梁的健康状况，及时采取维修措施，确保桥梁的安全运行。

在进行单跨桁架拱桥病害分析时，首先需要对桥梁的设计和使用情况进行全面的了解，包括桥梁的年代、材料、荷载情况等因素。

常见的单跨桁架拱桥病害包括裂缝、变形、锈蚀、疲劳等。

裂缝是桥梁中比较常见的病害，可能是由于荷载超载、地基下沉等原因引起的。