小跨度石拱桥加宽、加固设计探讨

石拱桥加固施工方案石拱桥加固施工方案一、施工技术方案1. 针对石拱桥的结构特点和病害情况，确定采用加固方式为外部喷涂混凝土加固。

2. 施工组织安排：成立项目组，包括工程部、材料部、施工队伍等。

负责工程的设计、采购、施工和相关人员的培训。

3. 施工准备：购买所需的材料和设备，做好施工计划和进度安排，并制定相应的安全管理措施。

4. 施工过程：根据设计要求，先进行石拱桥表面清洗和修复工作，然后进行喷涂混凝土加固。

5. 施工方法：采用湿喷法进行混凝土喷涂。

先将拌和好的混凝土液浆装入喷涂机中，然后用高压空气将其喷撒到石拱桥表面，形成一层均匀的保护层。

6. 施工要点：喷涂时要注意保持均匀的厚度和质量，避免出现空鼓、裂缝等问题。

喷涂过程中要采取适当的保护措施，确保人员安全。

7. 施工质量检查：对施工过程进行现场检查和抽检，及时发现和处理质量问题，确保施工质量。

二、施工材料和设备1. 混凝土喷涂材料：采用高性能水泥、添加剂等材料拌和而成，具有良好的粘结性和抗渗性。

2. 喷涂机：选择具有稳定运行、喷涂均匀的高压空压机，并配备相应的操作和保护装置。

3. 搅拌设备：使用搅拌机对混凝土材料进行充分搅拌，确保材料的均匀性和稳定性。

4. 清洗设备：采用高压水枪对石拱桥表面进行清洗，去除附着物和松动的材料。

5. 安全设备：如安全帽、安全绳等，保证施工人员的安全。

三、施工进度安排1. 前期准备：确定施工方案、购买材料和设备，进行人员培训等。

2. 施工周期：根据石拱桥的面积和病害情况，合理安排施工周期，一般不超过30天。

3. 施工步骤：(1) 第一天：进行石拱桥表面清洗和修复工作。

(2) 第二天至第十天：进行混凝土喷涂加固工作。

(3) 第十一天至第十四天：进行工程验收和整理工作。

四、安全管理措施1. 制定安全管理制度和工作流程，明确各岗位责任和安全操作规程。

2. 施工现场设立防护网和警示标志，确保施工区域的安全。

3. 安排专人负责施工现场的安全监督和巡视，及时发现和处理安全隐患。

以承载力修正为基础的石拱桥加固设计石拱桥是用天然石料为主要建筑材料的拱桥，外形美观、结构简单，造价低廉，具有较高的承载能力，在我国拥有较高的历史。

据调查，石拱桥占据我国全部桥梁的60%以上，其中，80%以上石拱桥分布在县乡村。

然而，时间的推移，交通量的增大，石拱桥病害现象越来越多，为行人带来一定的风险。

为提高行人安全性，笔者以承载力修正为基础，利用自身工作经验，简述了石拱桥的加固设计。

标签：承载力评估承载力检算加固设计近年来，国家加大了县乡村公路桥梁的改造，其中，涉及较多的工程为石拱桥的改造，对于需要改造的石拱桥，因其分布广泛，全部拆除重建将耗费极大成本、人力与物力，哪怕依靠国家力量，也很难完成[1]。

笔者认为，应积极评估石拱桥的承载力，检算石拱桥的极限承载力，勘查工程实际工况，以修正承载力为基础，对石拱桥加固设计，以此提高石拱桥的安全性，延长石拱桥寿命，降低工程成本。

一、石拱桥承载能力评估方法1.实物调查比较法实物调查比较法，是人们评估石拱桥承载能力的主要方式之一，是一种以实际交通情况检定石拱桥承载力的动态求法。

具体做法如下：在石拱桥改造之前，相关人员对石拱桥进行长期观测，通过石拱桥观察石拱桥每日通过车辆、车辆种类，计算石拱桥承受荷载，通过计算石拱桥各部位挠度跨中数据，或者最大挠度处的应变、应力、裂缝等情况的相关数据，将数据制作表格，比较车辆载重以及其对应挠度、应力等，以此分析桥梁承受的荷载等级。

2.综合评估法综合评估法，主要是利用分层分块再综合的思维方式对石拱桥的承载能力进行评估。

在桥梁结构的承载力评估中，一般来讲，首先，依照桥梁结构将评价目标进行划分，使其成为多个评价因素；其次，对桥梁各部分的承载力以及影响承载力的因素进行评价；最后，依照评价过程中权重的变化，将其分为变权综合、常权综合两种，通过对桥梁安全性分析，了解石拱桥的承载力。

二、石拱桥极限承载力检算根据规程：JTG/T J21-01-2015《公路桥梁荷载试验规程》相关规定，可直接利用检算系数Z1，截面折减系数数false，两者折减，最终检算出石拱桥极限承载力。

浅析石拱桥承载力评估方法及加固措施摘要:本文结合石拱桥的相关概念和理论,详细阐述了石拱桥的承载能力评估和加固方法。

关键词:石拱桥承载力评估加固0前言随着我国城市化水平不断提高,城市的对外扩张和郊区城市化进程已成为必然趋势。

作为城市与区域城镇的联系枢纽——市政道路和桥梁必然加速建设和发展。

石拱桥作为中国传统桥型, 有着悠久的历史。

由于受地形条件、建筑材料、施工环境、结构理论与分析手段、施工与监控技术的限制, 其在现代桥梁结构中的应用与发展受到制约。

随着交通路网的改造和运输量的不断增长,加之桥梁的老化,这些旧石拱桥大多出现了承载能力不足及病害。

因此,对既有石拱桥进行评估了解其最大承载力, 并采取相应的维修和加固措施, 具有十分重要的现实意义。

1 石拱桥承载能力评估影响石拱桥的承载能力的因素是很多的, 主要有石桥原来的荷载设计等级、施工方法与质量以及桥梁结构完好状况与结构材料性能好坏等方面。

石拱桥原设计荷载及施工资料, 一般可通过查阅有关技术资料得到,若资料缺乏, 则难办到,而对于结构完好程度、材料老化程度和强度降低程度的评价, 则是一件较困难的工作。

对于石拱桥承载力的判定, 国内公路部门尚无统一的方法。

石拱桥承载力的评估通常采用分析计算法、实物调查比较法、荷载试验法等三种方法。

1.1 分析计算法首先对被检测的桥梁结构进行检查收集资料、现状检查、材质及地基的检验等,然后将检查所得的有关资料和检验测量结果, 运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算, 从而评定出石拱桥的安全承载力。

这种从调查入手, 利用计算理论及经验系数, 分析计算出桥梁承载力的方法称为分析计算法。

分析计算法一般又分为经验系数折算和理论计算两种方法。

1.2 实物调查比较法实物调查比较法, 亦即由实际交通情况来检定桥梁承载力的动态求法。

具体做法:是对被检测的石拱桥进行相当长期的观测, 根据桥梁通过的车辆荷载, 并测定车辆通过时桥梁各主要部位的挠度跨中或产生最大挠度处应变、应力、裂缝开展情况等数据。

浅谈某公路石拱桥加固治理设计施工方案摘要：本文通过对某公路石拱桥在使用多年后出现了桥台下沉和局部结构裂缝的病害分析，采用注浆固结地基以及上套拱、下仰拱的加固治理方法，取得了良好的工程效果，结合该工程实例，进行桥梁病害原因分析和加固治理方案设计，并详细介绍了加固治理的施工方案和质量控制要点，可供类似工程参考。

关键词：石拱桥，加固治理，设计施工方案1、工程概况某公路石拱桥位于湖南省张家界市永定区境内（路线编号为永定区X014火溪线），该桥为1-10.0m实腹式石砌板拱桥，全长为22.6m，矢跨比为1／2，桥宽为7.5m（包括防撞栏杆），桥下净空为10.6m，设计荷载为汽-20，挂-100，桥型结构为正交石拱桥，重力式U形桥台，扩大基础。

该桥于1979年12月建成通车，在长期荷载作用下，桥台出现了下沉开裂现象，桥梁结构也出现了局部破损。

张家界市交通局在2007年10月桥梁检测中发现，靠张家界火车北站方向的桥台前墙外倾近20cm，拱圈出现了多条纵向裂缝，缝宽为0.1cm～4.0cm，已经严重地影响了桥梁使用的安全性和耐久性，必须尽快进行加固治理。

2、加固设计方案2.1病害原因分析根据当时地基开挖情况，靠张家界火车北站方向的桥台后半部基底为强风化泥质页岩，前墙靠河床约3m宽的基底为粉质亚粘土。

由于基底的承载力不一致，基础产生了不均匀沉降，致使桥台出现了开裂现象。

台背填料采用亚粘土，且为人工夯实，密实度难以达到规范要求，加之路面的下沉和开裂，造成大量地表水渗入，使台背土压力增大，加剧了桥台开裂的程度，裂缝由桥台延伸发展至拱圈，造成拱圈多条贯穿裂缝的出现。

2.2加固设计方案项目部技术人员根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）的规定，计算出桥梁各病害部位的受力情况，选定加固的部位和范围，判断加固的性质，根据实际情况制定了加固设计方案，具体如下：a)对桥台基础的持力层压注水泥砂浆，以提高持力层的承载能力；b)采用压浆的方法对桥梁结构裂缝进行修补，以增强桥台及拱圈的整体性；c)采用现浇C25钢筋砼上套拱，其厚度为40cm，并设置锚杆使套拱与旧桥拱圈紧密结合，形成一个共同受力的整体，以提高桥梁的承载力；d)在河床设置厚度为30cm的下仰拱，与钢筋砼上套拱形成环状结构，分担原桥梁基础的承载力，避免了应力集中现象，加强了全桥的整体性受力(如图1所示)。

6 g 形T Sichuan Building Materials第46卷第5期2020年5月Vol.46,No. 5May, 2020小跨径实腹式石拱桥加固有限元分析研究贾颖（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳550001）摘 要：某石拱桥经检测存在质量缺陷，技术状况等级评定 为皿类，为此需对此桥进行增大截面加固法增大主拱圈截面 面积对其进行加固，并用MIDAS/Civil 建模分析，证明此加固 方案的可行性。

关键词：石拱桥加固；增大截面加固法;有限元分析中图分类号:U446 文献标志码:B文章编号：1672 -4011 （2020）05 -0193 -02D01：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 05. 1021项目概述海星桥位于贵州省黔东南州凯里市海星桥村省道S306 公路上。

桥型为单跨的板拱桥，材料为条石，跨径5.3 m,桥 面全宽7 m,净宽6.4 m o 桥梁设计荷载等级汽车-15级，抗震等级为6度。

桥梁建成于1968年，于2015年被评定为技术状况等级为HI 类。

现场调查发现，该桥主拱圈出现横向裂缝和纵向裂缝,且裂缝的宽度和形状不一致。

分析产生裂缝的原因主要是 村省发展较快,当年的设计荷载等级不够,外部荷载过大，超 出了主拱圈所能承受的极限范围，主拱圈产生裂缝以释放自身约束抵消超出的荷载。

同时砌体石块及砂浆本身强度不足,导致主拱圈整体强度不足。

并且主拱圈的裂缝附近出现泛碱和结晶,分析原因为排水不畅，导致水从桥面缝隙渗入 从裂缝和砌体砂浆脱落的地方渗出，侵蚀主拱圈。

主拱圈长 期受水的渗透、侵蚀作用会析出白色晶体。

主拱圈的裂缝、 砌块剥落等都会导致大面积的泛碱，影响主拱圈结构安全性。

通过对海星桥的调研，判断此桥应为待加固桥梁。

即使之前外观检测技术状况为皿类，且小跨径拱桥承载能力较好。

但由于长时间的超负荷运行，拱上侧墙已大面积开裂,极有可能在短时间内变为危桥。

拱桥加固改造方案1、前言拱桥是一种比较常见的桥梁型式，尤其是山区公路桥梁，因地质和地形条件较适合，拱桥一般是优先考虑的既美观又经济的桥型。

据统计，我国有百分之七十的公路桥梁为拱桥，约占世界同类拱桥的三分之一以上。

因此，在我国当前数以万计的危旧桥梁中，有大量的拱桥需要进行加固改造，其中有重要路段的大跨度拱桥。

在常用的拱桥维修加固技术中，减轻恒载法和增大截面和配筋加固的方法比较常见，而本人在对某些拱桥进行维修加固改造的实践中，深感配重法在危旧拱桥加固改造中能明显改善拱圈内力、提高加固效果的作用，本文通过这方面的研究，为今后的类似工作提供参考。

2、理论依据和方法悬链线空腹拱的拱轴是利用与恒载压力线在拱顶、拱脚及L／4处五点重合的方法决定的，除此五点外，其他各点均与压力线有偏离。

由结构力学知，压力线与拱轴线的偏离会在拱中产生附加内力。

对于静定三铰拱，各截面的偏离弯矩值Mp可以三铰拱的压力线与拱轴线在该截面的偏离弯矩值△y表示(Mp=Hg•△y)；对于无铰拱，其偏离弯矩的大小，以该偏离弯矩Mp荷载，算出无铰拱的偏离弯矩值。

计算简图如图1。

图1无铰拱偏离内力计算图式荷载作用在基本结构上引起弹性中心的赘余力为：（1）（2）式中：Mp为三铰拱荷载压力线偏离拱轴线所产生的弯矩，Mp=Hg•Δy，=1，=-y；Δy为三铰拱恒载压力线与拱轴线的偏离值。

由图1可知，任意截面的偏离弯矩、偏离轴力和偏离剪力为：ΔM=ΔXl—ΔX2y+Mp(3)ΔN=X2cosφ(4)△Q=X2•sinφ(5)式中：y为以弹性中心为原点(向上为正)的拱轴线纵坐标。

由式(3)、(4)和(5)可知：偏离附加内力的大小与荷载的具体布置有关。

据此，可以在需要的位置，施加必要的荷载来调整偏心附加内力的大小。

对于危旧拱桥，其拱轴线的形状不仅直接影响主拱圈的内力分布和截面应力的大小，而且与结构的耐久性(开裂影响)、经济合理性及施工安全等有着密切关系。

对于主拱圈变形太大的拱桥，实际拱轴线与压力线的偏离比较大，此时如果只是采用对拱圈截面进行补强加固，已不能有效地改善主拱圈的受力状况，这就需要对拱轴线和压力线进行调整，使之尽量吻合以改善主拱圈的受力。

设计说明一、工程概况1.1项目背景湖北衡远工程检测有限公司于2018年对云桂桥进行了桥梁技术状况检测，被评定为四类桥梁。

云桂桥主要病害为石拱圈砌缝砂浆脱落、渗水析白，基础冲刷。

根据检查结果，建始县交通局委托我公司对云桂桥进行加固设计工作。

1.2原桥技术标准(1)荷载等级：汽车-15级，挂-80。

(2)原桥面宽度：桥梁的横断面按双向2车道布置，当前其横断面为:0.5m（防撞墙）+7.5m（行车道）+0.5m（防撞墙）=8.5m。

1.3原桥概况云桂桥位于G209建始境，该桥中心桩号为K2260+686，全长60.0m，当前桥面总宽为8.5m；桥跨布置为4x12.0m空腹式石拱桥；下构桥台重力式U型桥台，实体式桥墩，扩大基础；桥面为沥青混凝土铺装，桥面两侧设置混凝土防撞护栏。

原桥全景见图0~图1所示。

图1 桥梁侧面图1图2 桥面全照桥台基础持力层：根据现场调查，本桥桥台基础持力层为出露的天然岩层。

桥位设计洪水位：该桥于上世纪70年代修建，当时规范要求此类桥梁的设计洪水频率为1/50，本桥为老桥加固，桥位泄洪最低要求应当满足当时修建时设计洪水频率，而拱桥最高洪水位不得超过拱圈高度的2/3，且拱底底面至计算水位的高度不小于1.0m；因修建年代久远，未找到原桥设计图纸资料，根据现场调查，自建成至今，洪水位从未超过拱脚2/3高度，在桥梁加固时适当将河床挖除，维持原桥的泄洪面积不变，因此当对拱圈进行套拱加固后，桥位泄洪能力不会改变。

二、病害描述、分析及加固的必要性2.1病害描述（1）上部构造：本桥上构为8.5m宽的石拱圈，主要存在的病害有：a.石拱圈砌缝砂浆脱落、渗水析白。

典型病害见图3~图4。

图3拱底砌缝砂浆脱落渗水结晶（一）图4拱底砌缝砂浆脱落渗水结晶（二）（2）下部构造：下部结构为重力式U型桥台，实体式桥墩，扩大基础，主要病害为桥台渗水、基础冲刷，典型病害见图5~图6。

图5 基础冲刷（一）图6 基础冲刷（二）2）桥面系：本桥的桥面铺装为沥青混凝土，桥面两侧设置混凝土防撞护栏，桥面铺装完好，未见明显病害。

石拱桥维修加固技术探究盛立发表时间：2018-10-01T13:03:04.347Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：盛立[导读] 摘要：石拱桥在我国桥梁工程中占有60%左右的比重，主要原因在于其具有取材方便、承载潜力大以及造价低廉等多个特点。

来凤县公路管理局湖北恩施 445700 摘要：石拱桥在我国桥梁工程中占有60%左右的比重，主要原因在于其具有取材方便、承载潜力大以及造价低廉等多个特点。

但随着近年来交通流量的增加以及使用时间的延长，一部分石拱桥均出现不同程度的石料风化及外力破坏，从而导致病桥、危桥的出现。

对于石拱桥的重建，不但要中断交通，影响沿线群众出行安全，而且需要投入大量的人力、物力及财力。

因此，对石拱桥进行加固处理就是对其进行维修、整治、加固以及保养等，从而能够有效地提高石拱桥的承载能力，进而保证交通运输的安全。

关键字：石拱桥；加固技术石拱桥是公路桥梁建设最常采用的桥型结构之一，笔者所在来凤县地处武陵山脉重丘区，辖区内管着国省干线262公里有各类桥梁55座，其中石拱桥45座。

大部分石拱桥因修建年代久远，随着当前社会经济快速发展，交通量及超载车辆持续猛增，石拱桥产生了一系列的病害，严重危及交通安全，维修加固是当前极其重要的工作。

截止目前，辖区已完成17座石拱桥维修加固，笔者就结合参建项目实际情况，浅析石拱桥维修加固工程技术。

1石拱桥维修加固技术的影响因素 1.1原拱桥结构影响结构采用植筋连接，如套拱需要在原拱圈上钻孔，会对原拱圈有结构上的损失，特别是对于一些风化严重的拱圈将可能导致拱圈的损坏。

1.2河道排水及通航的影响维修加固需要占用一定的桥下净空，对一些通航及排水要求严格桥梁需充分考虑加固技术采用。

1.3支架架设因素的考虑拱桥维修时需要支架来支撑，对于跨越深谷，深水以及交通繁忙的桥梁架设支架则较为麻烦。

1.4拱桥基础承载的考虑拱桥的重量也是要基础来承担的，维修加固部分对于原基础来说是额外的负重，需验算基础的承载力，如承载力不足，则需加固基础，且有可能压缩河道，影响排水及通航。