橋梁病害及加固設計方法有哪些

1、Word文檔 橋梁病害及加固設計方法有哪些？ 橋梁工程同新建相比，改建可節(jié)約大部分資金。合理利用原有主體結構，轉變功能配置、改善空間質量、擴大功能空間等，可以削減開發(fā)商的初期投資費用(包括拆遷費、土建費等)、縮短建設周期，體現(xiàn)較高的經(jīng)濟價值。目前橋梁加固設計與計算方面的討論還相對滯后，有些方面甚至連公認的算法都沒有，使設計者感到難于動手。 橋梁加固設計師除了有扎實的專業(yè)學問外，最好既有相當?shù)脑O計閱歷，又有相當?shù)氖┕ら啔v，所完成的設計施工圖才較合理、牢靠、現(xiàn)實、施工質量簡單保證、修轉變更少、造價合理、加固效果好，不僅能治標，能治本的盡量治本。 假如只有施工閱歷，所出加固方案及施工圖，可能缺乏對結

2、構系統(tǒng)地受力分析及病害成因及趨勢分析，往往該加固的部位加固不夠或太多，不需要加固的地方也加固，造成多花了錢，加固效果還不好。許多設計者在加固材料的用量上比較隨便，憑閱歷、憑感覺用材料的人不少，是否鋪張材料或是達不到最好的加固效果，自己不清晰，業(yè)主更不知道，大多沒有作加固計算，有的高資質設計單位也只對加固前的結構作些復核性計算，最多作加固后的承載力計算。但大家知道構件的病害往往在正常使用階段中表現(xiàn)出來，承載力量主要說明構件是否平安，能平安使用的構件并非就沒有病害，因此還要作截面上各材料的應力強度計算，才能反映出構件是否有病害、程度如何及進展趨勢。 應力強度計算是反映構件病害的必要依據(jù)，承載力量計

3、算是構件平安使用的最終保障兩者均不行缺?，F(xiàn)實加固計算中，常消失承載力量極限狀態(tài)滿意要求，但構件的確存在很多病害，于是一種做法是加大車輛設計荷載使承載力不滿意要求，但又缺乏牢靠的超載資料；另一種做法是依據(jù)各種病害及程度通過一些算法得出各種折減系數(shù)，對承載力進行折減，以說明構件不滿意承載力要求，構件加固后又補足大于等于被折減的承載力，這種做法雖有肯定科學依據(jù)，但也有不少人為評判因素，同樣不能反映掌握截面上各種材料的工作狀況。 橋梁加固設計計算應當既作截面上各材料的應力強度計算，也作承載力計算，由于材料的應力強度往往優(yōu)先掌握設計，再加上承載力計算中有時要用到應力計算的結果，因此先作應力強度計算，后作

4、承載力計算，兩者均應符合要求。 橋梁上部結構病害概述 以鋼筋混凝土或預應力混凝土材料修建的各類橋梁占我國現(xiàn)役橋梁的絕大多數(shù)，由于各種緣由，使用多年后，或多或少都消失一些病害，特殊是近些年來很多地區(qū)交通流量增大及重車增多，橋梁消失的病害較多，相當一部分橋梁已到了不得不加固或者是不加固不讓人放心的地步。 對于裂縫寬度的限制值，縫寬小于規(guī)范要求的，采納涂刷環(huán)氧膠封閉?？p寬大于規(guī)范要求的，若是非結構受力裂縫，則采納壓力灌縫處理，若是結構受力裂縫，則不僅要治標，還要治本，采納各種加固方法來消退或部分消退裂縫產生的緣由。 1、鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆簡支板橋 簡支板橋是小跨徑橋梁常用的結構型式，鋼筋混凝土板橋的

5、跨徑常為513米，有空心板和實心板，施工方法有預制裝配和整體現(xiàn)澆。預應力板橋的跨徑常為1020米，一般為空心板，預制裝配的較多。 常見的病害有： （1）跨中四周板底由下而上的豎向裂縫，一般有多條，靜態(tài)裂縫寬度有可能超過規(guī)范限制值，有時還伴隨著跨中下?lián)?，表明抗彎力量已不足?（2）跨中四周板底縱向裂縫，一般也可能有多條，有的靜態(tài)裂縫寬度也會超過規(guī)范要求，這很可能是設計圖采納了預制裝配的標準圖配筋，施工時卻改用現(xiàn)澆，將單向板變成整體式雙向板，轉變了板的受力方式，導致板底橫向配筋嚴峻不足，在橫向彎矩作用下，引起板底產生縱向裂縫。 2、鋼混及預應力混凝土預制裝配簡支板橋 常見的病害有： （1） 裝配式

6、簡支板可有橋面鉸接縫處消失縱向裂縫，這主要是鉸接縫施工質量差，造成各板塊的整體性連接差； （2）也可有支座脫空現(xiàn)象產生，由于每塊板的兩端各有2個支座，每跨橋都有較多支座，假如施工時支座墊石標高有誤差，或預制安裝時板有翹曲，或墩臺有不勻稱沉降都會導致部分支座脫空； （3）鋼筋混凝土的簡支板跨中四周板底有由下而上的豎向裂縫，縫寬有可能超過規(guī)定要求，或有跨中下?lián)?，抗彎力量不足?（4）板底消失縱向裂縫，預應力混凝土裝配式簡支板橋大多采納先張法施工，假如由于施工緣由造成底板太薄，使得預應力筋四周混凝土局部應力過大，或者由于混凝土中的氯鹽添加劑或者混凝土碳化造成鋼筋生銹，均可能產生沿著鋼筋的板底縱向裂縫

7、。 （5）一般的空心板在支承端四周不會消失剪切斜裂縫，但近幾年來有的橋梁采納了單塊寬度達1.5米甚至更大的大空心板，其實相當于小箱梁，腹板厚度不大時，邊板的腹板上有可能發(fā)覺斜裂縫。 對上述各種病害可選的加固方法有： （1）對板底產生的縱、橫向裂縫，當縫寬超過規(guī)范的限制時，均可采納粘貼鋼板法或粘貼纖維復合材料法加固。但對解決跨中下?lián)系男Ч缓茫?（2）預應力加固法，在板底錨固多根平行的預應力細鋼絲，張拉后掩蓋特制混凝土（板底錨固多根預應力鋼絲），或者設轉向托架后折線形布鋼束張拉，預應力鋼索穿過兩端板中斜孔錨固于鋪裝層下（折線形布置體外預應力索）。 橋梁病害及加固設計方法超強圖文詳解_10 （3）

8、轉變結構體系法，如簡支板變連續(xù)板，小跨徑板橋可在跨中或跨中四周增設橋墩或斜撐，采納跨中增加支撐變簡支為連續(xù)，但應留意在中支點負彎矩區(qū)，應結合橋面改造，增設足夠的受拉鋼筋。以上兩種方法對解決跨中下?lián)闲Ч^好； （4）錨噴混凝土加固法，在板底錨固鋼筋網(wǎng)后，噴射混凝土掩蓋。其實質是增加板底配筋，類似于 板底錨固多根預應力鋼絲 圖，只不過板底增加的是一般鋼筋網(wǎng)； （5）對橋面鉸縫處的縱向裂縫，只有通過橋面改造來解決，如增加橋面橫向鋼筋布置，加厚鋪裝層等； （6）對板橋支座脫空現(xiàn)象，可采納更換，加鋼墊板，楔緊等方法解決。 3、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋 鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋一般采納實心

9、板截面或空心板截面，大多采納現(xiàn)澆施工，跨徑在20米以下，預應力混凝土連續(xù)板跨徑偏大些，一般采納后張法，有等高度的，也有變高度的。城市橋梁中的跨線橋、人行橋應用多一些。鋼筋混凝土連續(xù)板的應用更多。 常見病害有： （1）筋混凝土連續(xù)板橋各跨中四周板底由下而上的多條豎向裂縫，橫向有可能貫穿，屬彎曲裂縫，表明抗彎力量不夠； （2）筋混凝土連續(xù)板橋各墩頂處橋面開裂，橋下滲水，一般都橫向貫穿，裂縫可有一條到多條，可由活荷載引起，也可由墩臺不勻稱沉降引起，如圖，說明負彎矩較大，支點截面抗彎力量不足。 （3）各跨中四周板底消失縱向裂縫，類似于整體式板橋跨中段板底縱向裂縫 圖，要么是鋼筋混凝土板底橫向鋼筋配置不

10、足，要么是混凝土愛護層太薄，預應力筋四周混凝土局部應力過大，或是混凝土中的添加劑等緣由使鋼筋生銹，導致沿鋼筋產生裂縫； （4）跨中下?lián)?，要么是施加的預應力不足，要么是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過多過寬導致剛度降低，撓度增大。 上述病害可選的加固方法有： （1）對板底裂縫，當縫寬超過規(guī)范要求時，可采納粘貼鋼板或粘貼纖維復合材料法加固； （2）對墩頂處橋面開裂，可采納在負彎矩區(qū)的混凝土鋪裝層內增設受拉一般鋼筋或預應力鋼筋，提高支點截面抗彎力量； （3）預應力加固法，在板底設轉向托架，按折線形布束張拉，此法對各種因受力產生的病害均有利，如下圖： （4）轉變結構體系法，如在跨中或跨中四周增設斜支撐，解

11、決跨中下?lián)线^大，或預應力不足，類似于下圖，但應增加支撐截面負彎矩區(qū)的受拉鋼筋。 4、鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋 鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁是全部運營中橋梁數(shù)量最多的梁橋，其斷面形式常有T形、字形、箱形和各種形式的組合。鋼筋混凝土簡支梁的跨徑一般在1020米，預應力混凝土簡支梁跨徑一般在1650米，少量有更大的。施工方式大多采納預制裝配，少量采納現(xiàn)澆施工。由于呈肋板形截面，自重輕抗彎力量及跨徑比板橋大，病害種類也要多些。 1）鋼筋混凝土簡支梁橋 常見病害有： （1）跨中四周梁底由下而上的豎向彎曲裂縫，數(shù)量隨跨徑增大而增多，恒載裂縫寬度有可能超過規(guī)范限制值，有的還伴有跨中下?lián)线^大； （2

12、）兩支承端四周腹板上的斜向裂縫系主拉應力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害，如圖： （3）梁腹板上的豎向裂縫，多位于薄腹板的中部，中間寬兩頭細，未向上、向下延長，多系混凝土養(yǎng)護差、或溫度、或腹板上的水平筋太少等緣由所致的收縮裂縫，主要影響結構的耐久性； （4）橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫，較多發(fā)生在預制裝配T梁橋翼緣采納鉸接或橫向聯(lián)系受損較大的裝配式簡支梁橋。此種病害會造成惡性循環(huán)，加重單片梁的其他病害程度； （5）其他施工緣由產生的裂縫，這些裂縫在工程竣工前就能發(fā)覺。 2）預應力混凝土簡支梁橋 假如是按部分預應力混凝土B類構件設計的簡支梁，鋼筋混凝土簡支梁有的病害它都可能有，只是程度不同而

13、已，不再復述。但也與全預應力混凝土簡支梁有一些共同的病害。對于全預應力及部分預應力混凝土A類構件正常使用條件下不允許消失裂縫，假如消失，不論縫寬大小都應找出緣由進行處理或加固。 預應力混凝土簡支梁不同于鋼筋混凝土簡支梁的其他常見病害： （1）張拉錨具的錨下縱向裂縫，長度一般不超過梁高，主要為錨下局部應力集中產生的劈裂拉力所致； （2）沿預應力鋼束的縱向裂縫，主要為預應力鋼束愛護層過薄，鋼束處局部應力過大產生劈裂或是混凝土愛護層碳化后預應力筋生銹所致； （3）跨中下?lián)线^大超過規(guī)范容許值，跨中截面不肯定開裂。主要為施加預應力不足或預應力損失過大所致。 上述各種病害可選的加固方法有： （1）對梁底彎

14、曲裂縫和沿預應力筋的縱向裂縫可采納粘貼鋼板、粘貼纖維復合材料的方法加固，也可采納增大截面法加固，增加鋪裝層厚度，加大截面受壓區(qū)面積對提高抗彎強度和剛度有利，但增加高度有限，同時也增加自重，假如增加梁底截面高度，實際上是增加配筋； （2）對于腹板上的斜裂縫，可在與裂縫反向并近似與水平線成45，即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復合材料，對梁高度矮，鋼板或纖維錨固長度不足時，可粘貼成U形箍和加壓條的形式，如圖： （3）對于腹板上的收縮裂縫和錨固區(qū)的裂縫，視縫寬大小采納環(huán)氧膠封閉或灌縫處理； （4）對橋面縱向裂縫，可結合鋪裝層改造增加厚度和橫向配筋，或者增加或者加大橫隔板； （5）上述各種因受力

15、引起的病害，均可采納體外預應力加固法，詳細的做法有多種，如下圖示意，此法的設計、施工簡單，但效果較好。 （6）對病害較多，較重的某一單片梁，條件許可時，可割開橫向聯(lián)系更換增大剛度后的新梁，同時削減其它梁的荷載分布。多數(shù)狀況下邊梁病害較重，如圖： 5、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)梁及懸臂梁橋 連續(xù)梁橋及懸臂梁橋的截面形式常有T形、I形和箱形，跨徑30米以上的大多采納箱形，并采納變高度的不等跨梁，等高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁一般跨徑在30米以下，變高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁或懸臂梁一般跨徑在50米以下，跨經(jīng)偏大仍采納鋼筋混凝土材料的此類橋梁比較費材料，而且橋面負彎矩區(qū)易消失橫向裂縫。等高度的預應力混凝土連

16、續(xù)梁一般跨徑在60米以下，而變高度的預應力混凝土懸臂梁跨徑大多100米以下，但100米以上也是常有的，連續(xù)梁跨徑大多在200米以下，但200米以上也是常有的。這類橋梁在跨越障礙物或城市立交橋中較多采納，不論跨徑大小均簡單消失各種病害。 常見病害有： 1）鋼筋混凝土及預應力混凝土懸臂梁 （1）懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，常有墩頂橋面開裂。主要是懸臂部分剛度不夠，尺寸偏小，超重車影響，或者是縱向預應力損失較大，施工質量差等造成； （2）懸臂梁牛腿處局部裂縫，如下圖，緣由主要是配筋不足，高度偏小，溫度影響或者是掛梁與牛腿連接不順，形成跳車，局部沖擊過大等所致； （3）假如懸臂梁的錨固孔跨徑過大，在尺寸偏小

17、或配筋不足時，很有可能消失跨中下?lián)匣蚩缰辛旱棕Q向裂縫； （4）預應力筋錨固齒板后的斜向裂縫，這是全部預應力箱梁可能消失的病害，如下圖，主要是齒板四周應力集中過大，一般鋼筋配置偏少、預應力束錨固過于集中等引起。 （5）箱梁頂、底板縱向裂縫，如下圖，主要是頂、底板橫向彎矩過大，無橫向預應力、箱梁橫向彎曲空間效應、板厚偏小，橫向配筋不足，箱梁內外溫差過大產生溫度應力等緣由所致； （6）箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫，頂板梗腋處主要是該處有大量預應力縱向鋼束通過，局部應力過大，或者是箱梁的正剪力滯效應考慮不足，或者是偏心荷載下箱梁畸變扭轉引起腹板上下端局部應力過大等所致； （7）箱梁腹板中部的豎向裂縫，

18、常發(fā)生在脫模23天內，上下沒有延長，施加預應力后大多會閉合，這主要與混凝土收縮或箱梁內外溫差或腹板水平筋不足，或混凝土混合料質量有關； （8）箱梁腹板上的斜裂縫，如下圖，一般發(fā)生在墩臺支承點至反彎點間的梁段上，屬剪切裂縫，產生緣由比較簡單，主要有縱向或豎向預應力不足，或損失過大，箱梁內外溫差過大，箱梁的抗彎或抗扭剛度不足，偏心荷載下箱梁畸變應力過大，腹板厚度偏小，剪力滯效應影響，非預應力鋼筋配置不足，混凝土混合料及添加劑影響，施工不當，縱向預應力束直線形布置，跨徑布置不合理等緣由引起。 （9）箱梁腹板上的水平裂縫，如下圖，主要由箱梁橫向彎曲空間效應與內外溫差應力使腹板內側或外側產生較大的豎向應

19、力、箱梁橫向剛度不足，畸變應力影響，豎向預應力不足等緣由引起。 （10）懸臂施工時各分段接縫或合攏段接縫消失裂縫，多由于施工接頭處理不好，成為薄弱截面，在縱向彎矩、混凝土收縮或較大溫差應力等作用下開裂，或者由于預制拼裝接縫不密實，橋面開裂后，接縫滲水、鋼筋銹蝕等。 （11）在箱梁較寬時，也簡單消失橫隔板或橫梁跨中產生豎向裂縫，如下圖，這主要是橫隔板或橫梁中施加的橫向預應力不足或損失過大，或箱梁抗扭力量差等引起。 2）鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)梁 跨中下?lián)线^大，往往伴隨著跨中梁底橫向開裂，墩頂處橋面開裂或腹板斜裂縫，主要緣由是抗彎剛度不夠，如梁高偏矮，腹板偏薄，縱向預應力不足或損失過大等緣由造

20、成。 其他病害與鋼筋混凝土及預應力混凝土懸臂梁的相同。上述各種病害可選的加固方法有： （1）對于懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，最有效的方法是補加預應力，利用變高度梁的特點，在鋪裝層中布置通長無粘結預應力索，錨固在牛腿上，鋪裝層與箱梁頂板間應通過植入大量錨筋傳遞橋面預應力，如下圖1，單箱多室截面并有足夠箱高時，可在中腹板頂部兩側布置通長體外束，錨固在腹板上，如下圖2，但均要留意對錨固孔的影響。 （2）對于牛腿處裂縫，常在兩側粘貼塊形鋼板或鋼板條，如圖3。假如箱內牛腿處能進人操作，可考慮從外面鉆斜孔后穿預應力筋張拉錨固，如圖4； （3）對連續(xù)梁跨中和懸臂梁錨固孔跨中下?lián)线^大，最有效的方法是體外預應力加固，

21、利用變高度梁的特點，在箱內腹板兩側布置直線形或折線形體外預應力束加固，如圖1和圖2，對等高度連續(xù)梁宜采納折線形布束加固，如圖3。 （4）對預應力錨固齒板四周的裂縫一般采納灌縫后粘貼薄鋼板或碳纖維等復合材料加固； （5） 墩頂處橋面橫向裂縫，可采納鑿除鋪裝層混凝土，在頂板面增設縱向一般受拉鋼筋或無粘結預應力筋，預應力鋼束錨固在現(xiàn)澆層中，類似于圖1。或在箱內腹板兩側的截面重心軸以上設體外預應力索加固，類似于圖2。 （6）對連續(xù)梁跨中梁底橫向裂縫，或分段接頭橫向裂縫，常采納縱向粘貼鋼板或碳纖維等復合材料加固；或采納體外預應力索加固。對于分段拼裝接頭裂縫，若屬于非受力引起，只需灌膠封閉即可； （7）

22、對箱梁頂、底板縱向裂縫，常采納橫向粘貼鋼板或其它纖維復合材料或增設橫向聯(lián)系等方法加固。假如頂板底面縱向開裂，主要是因頂板橫向跨度過大，又未設橫向預應力所致，可考慮在頂板上面的鋪裝層中增設橫向預應力筋，如下圖，并在鋪裝層與頂板間植入大量錨筋來傳遞橋面預應力； （8）對箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫及腹板豎向裂縫，可采納封閉、灌縫或粘貼纖維復合材料加固； （9）對腹板上的斜裂縫，可采納在腹板上粘貼鋼板或纖維復合材料，類似于如下圖所示?；蜻m當增加腹板厚度，或在縱向或豎向施加預應力等方法加固； （10）對腹板上的水平裂縫，可采納在腹板上粘貼豎向鋼板或纖維復合材料，或增加橫向聯(lián)系，如增設橫隔板等，或施加豎

23、向預應力加固； （11）對箱梁內的橫隔板或橫梁跨中豎向開裂，可在橫隔板兩側補加橫向體外預應力，并穿出箱壁錨固，如下圖?；蛟鲈O橫隔板，增加抗橫向彎曲及扭轉的力量。 6、預應力混凝土T型剛構橋 T型剛構橋，有帶掛梁或鉸的T型剛構，也有連續(xù)剛構。在上世紀70年月末至90年月初，我國修建的大跨梁式橋中，帶掛梁的預應力T型剛構橋是主要的橋型之一，而近十年來代換為預應力連續(xù)剛構橋。其主要特點為梁、墩固結在一起，但前者的上部結構類似于懸臂梁橋，后者的上部結構則類似于連續(xù)梁橋，只是橋墩要承受較大的縱向彎矩。當然受力上還是有差別，跨徑也增大很多，像雙薄壁墩的連續(xù)剛構已達300米左右。預應力T型剛構橋不管是帶掛梁

24、的T型剛構，還是連續(xù)剛構，常采納變高度的箱梁，預應力懸臂梁及連續(xù)梁橋可能有的病害，它們也同樣可能存在，可選的加固方法也相同。 有所區(qū)分的是帶掛梁的T型剛構由于懸臂較長，假如施工或設計質量不好，特殊是施工質量差，造成預應力損失大，懸臂抗彎剛度不足等，很簡單消失牛腿下?lián)线^大等病害。采納體外預應力索加固時，無粘結鋼鉸線可布置在箱梁頂面的鋪裝層中，錨固在兩端牛腿處，新、舊混凝土間植入大量錨筋來傳遞橋面預應力，如圖： 當箱梁為單箱多室時，可在中腹板兩側布置通長體外預應力索加固，并穿過墩頂兩道橫隔板的鉆孔，錨固在兩端腹板兩側的錨座上，如圖： 7、鋼筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱橋 所謂板拱、肋拱及箱拱主要是按

25、主拱圈截面形式分的，此處主要指上承式拱橋，其組成主要有主拱圈及拱上建筑，拱上建筑包括腹孔（拱式腹孔或梁板式腹孔）、腹孔墩（立柱或橫墻）、橋面板、填料、側墻、橋面系等，視何種腹孔而定?？鐝娇尚】纱?，小的10幾米，大的如箱形肋拱可達420米，構造形式繁多，花樣多變，但許多病害現(xiàn)象大致相同。 常見病害有： （1）主拱圈的拱頂下緣及側面橫向裂縫及拱腳上緣及側面的橫向裂縫，如下圖。這主要是這兩個截面的抗彎強度不足，其詳細緣由較多，如尺寸偏小，配筋不足，拱軸線不合理、墩臺不勻稱沉降或向路堤方向滑動或轉動、超重車影響、整體性差、施工質量差等引起。假如裂縫的上、下緣位置與上述相反，常為墩臺向橋孔方向滑動或轉動

26、； （2）主拱圈（板拱圈）或腹拱圈消失縱向裂縫，如下圖。常伴有墩、臺帽或帽梁縱向裂縫，假如裂縫大致居中，可能是墩、臺基礎的上、下游不勻稱沉降引起，假如只是邊拱箱接縫處開裂，一般是接縫的連接不好，整體性差，偏載作用下邊拱箱受力變形較大引起； （3）主拱圈局部消失混凝土碎裂，脫落等破壞現(xiàn)象，一般消失在壓應力較大的地方，如邊角處、等截面拱圈的拱腳四周等，材料的抗壓強度不夠，引起劈裂或壓碎，或者是內部鋼筋生銹膨脹所致； （4）主拱圈拱腳處的徑向裂縫，主要是材料抗剪強度不足引起； （5）雙曲拱橋的拱波頂消失縱向裂縫或拱肋與拱波連接處環(huán)向開裂，多為各肋間橫向聯(lián)系弱，整體性差，橫截面的組合不合理，墩臺橫向不

27、勻稱沉降等所致； （6）拱上排架、梁、柱開裂，特殊是短柱兩端開裂壓碎，靠墩、臺或實腹段的腹拱圈的拱腳、拱頂開裂經(jīng)側墻到橋面，側墻與拱圈連接處脫離及側墻的其它裂縫，如下圖。主要緣由為短柱及腹拱圈未設鉸，相應位置的側墻及橋面未設變形縫，在主拱圈變形或墩臺位移作用下拉裂； （7）橋面縱向裂縫，常伴有橫向聯(lián)系豎向開裂，特殊是跨中橫向聯(lián)系開裂嚴峻，說明橋梁的橫向整體性差，荷載橫向分布不好； （8）主拱圈采納分段預制拼裝時，接縫處也可能消失裂縫； （9）拱肋采納鋼管混凝土時，鋼管表面可能會消失收縮狀褶皺，或管內有空洞、離析，常為鋼管厚度不足，套箍作用部分散失，以及鋼管格構布置不合理，管壁加勁肋不足等引起。

28、 上述常見病害可選的加固方法有： （1）因主拱圈為偏心受壓構件，假如消失拱頂、拱腳橫向開裂或局部壓碎，最好采納從拱腹面或拱背面增大截面的方法加固，如鑿毛原混凝土表面、植筋和布筋后澆筑混凝土或噴射混凝土，特殊是拱腳處裂縫，需要在墩臺帽中植入鋼筋，再增大拱腳段截面，如下圖： 其次可采納粘貼鋼板或纖維復合材料，但應留意拱腹粘貼材料過長，受彎后產生徑向撕裂作用的問題。在中、小跨徑拱橋中還可考慮體外預應力加固，但應考慮對其它部位的影響。還可采納減輕拱上建筑自重，如更換填料、或挖除填料及側墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔來減輕主拱圈負擔，如下圖，但主拱軸線形有所變化，應留意驗算。假如是墩臺位移引起的病害，且

29、還在連續(xù)進展，則應先加固墩臺，消退病因。 （2）對主拱圈或腹拱圈消失的縱向裂縫，墩、臺帽縱向裂縫及墩、臺身豎向裂縫，如裂縫連續(xù)進展，則須先加固基礎及其它下部結構，拱圈裂縫應視縫寬大小，采納灌漿封閉，增大截面，橫向粘貼鋼板或纖維復合材料?；蛟鲈O多道鋼箍，并盡量做成封閉箍，或通過鋼拉桿，施加橫向預應力等方法加固，如下圖。 （3）對雙曲拱橋拱波頂或拱肋與拱波連接處的縱向裂縫，應加強或增設橫向聯(lián)系，增大拱肋或拱板截面或者增加拱肋數(shù)量，減輕拱上建筑自重，如更換腹拱和實腹段的填料，改橫墻式腹孔墩為立柱式腹孔墩，改拱式腹孔為梁板式腹孔等，如下圖。假如是墩、臺橫向不勻稱沉降引起的開裂，則應先加固地基。 （4）

30、對拱上矮立柱上下端裂縫，最好改成縮頸鉸，讓它能適當轉動，如下圖。對于靠近墩臺及實腹段的腹拱圈拱腳或拱頂裂縫，假如裂縫較寬至斷裂或兩側有明顯高差，則要考慮折除重建為三鉸或兩鉸腹孔，否則可暫不管它，但相應位置處側墻及橋面的變形縫要設置好，不然會漏水； （5）對橋面縱向開裂及橫向聯(lián)系豎向裂縫，應加強結構的橫向整體性，如加大或增加橫梁，結合翻新橋面，適當加厚混凝土鋪裝層厚度、提高標號、增加橋面橫向配筋，有填料的拱橋，將填料挖除并改為現(xiàn)澆混凝土等方法加固； （6）對主拱圈接頭不好產生的裂縫可采納灌縫、植筋連接或補焊連接等方式加強； （7）對鋼管混凝土鋼管表層的折皺，最好采納外包一層鋼筋混凝土增大截面，或

31、加密格構間的綴體板，或增加管壁加勁肋。對管內空隙則要鉆孔注入環(huán)氧膠漿或水泥漿布滿； （8）對拱頂下?lián)线^多，底面橫向開裂的拱橋，可采納體外預應力索在拱圈彈性中心以下部位的拱背上設錨座張拉，使拱頂產生負彎矩及反拱度，如下圖，但拱腳處也同時產生負彎矩，應加大拱腳段截面來處理，體外索的詳細位置及張拉力大小應依據(jù)拱圈內力（主要是彎矩） 的變化反復試算后確定； （9）對肋拱、雙曲拱等因拱腳水平位移及下沉造成主拱圈變形過大及開裂，拱軸線與壓力線嚴峻偏離，采納其它補強措施難于奏效時，可采納拱腳頂推復原調整拱軸線的方法改善拱圈受力，但此法技術簡單，風險大，成本也不低，較少采納。 （10）以上各種加固方法中，若對

32、拱上建筑進行改造或對主拱圈增大截面時，在卸載和加載過程中應留意單孔和多孔間的均衡對稱性，保證拱圈及墩臺的穩(wěn)定。 8、中、下承式拱橋 中、下承式拱橋為肋橋拱，拱肋常為鋼筋混凝土矩形，形或箱形（后者較多）。也常用鋼管或鋼管混凝土，或他們的組合體。從受力體系來講有一般拱（即有推力拱）和系桿拱（即無推力拱），與上承式拱橋的主要構件區(qū)分有吊桿、吊桿橫梁（有的還有縱梁）、系桿。吊桿有剛性吊桿和柔性吊桿，后者用得較多。 系桿也有剛性與柔性之分，中承式（飛燕式）系桿拱常用柔性的高強鋼絲作為系桿，下承式系桿拱有柔性系桿剛性拱，剛性系桿剛性拱和剛性系桿柔性拱之分，前兩者較一般。除了有類似于上承式拱橋的病害外，還可

33、能有如下病害： （1）吊桿錨頭松脫、銹蝕或鋼絲銹蝕、剪斷，重點在橋面下的錨頭及短吊桿的兩端錨頭簡單消失； （2）吊桿橫梁作為簡支梁或雙懸臂簡支梁，常用鋼筋混凝土或預應力混凝土，可能跨中梁底會有豎向彎曲裂縫，靠吊點兩側的腹板上消失斜裂縫，此外吊點處的橫梁頂面可能消失縱向裂縫，如下圖。吊桿橫梁間有縱梁的梁格系橋面，縱、橫梁的節(jié)點四周以及拱肋與剛性系桿的節(jié)點四周也可能會消失開裂現(xiàn)象； （3）系桿錨頭的松動、銹蝕，或鋼絲銹蝕、斷絲。剛性系桿因要承受軸力及局部彎矩，類似于彈性支承的連續(xù)梁，也具有受彎構件常見的病害。 上述病害可選的加固方法有： （1）對于吊桿或系桿的錨頭松動或個別滑絲的，條件許可時，應重

34、新收緊錨頭張拉松弛的系桿或吊桿來調整內力或標高，柔性吊桿大多采納墩頭錨，可通過增加鋼墊塊的方法收緊，系桿若采納夾片錨則應補拉重錨。對嚴峻銹蝕、斷絲或無條件張拉收緊的吊桿或系桿，應通過預留孔道換索，沒有預留孔道的，則應實行其它措施將所換吊桿或系桿臨時卸載后再換索。 （2）對于吊桿橫梁、縱梁或剛性系桿消失的各種裂縫可像本章前幾節(jié)的鋼筋混凝土或預應力混凝土簡支梁、連續(xù)梁和懸臂梁那樣進行加固，如體外預應力法、粘貼鋼板或纖維復合材料法等。 （3）對縱、橫梁節(jié)點及拱腳節(jié)點裂縫，簡便的方法是粘貼塊狀鋼板或纖維復合材料， 如下圖。 9、鋼筋混凝土剛架拱橋 正常狀況下，大跨度剛架拱最常見的病害是弦桿和剛節(jié)點處的

35、裂縫，只要有病害的剛架拱橋，大多有這類裂縫，但對鋼筋混凝土構件來說，只要裂縫寬度不超過容許值，也屬正常使用。雖然目前有較多的業(yè)主反對再新建剛架拱橋，但通過對其病害緣由的分析，應當正確地看待其承載力量及使用性能的問題。 剛架拱橋常見病害及可選的加固方法 剛架拱橋主要由外弦桿、內弦桿、實腹段、拱腿（主拱腿）、斜撐（次拱腿）、橫向聯(lián)系、橋面板及橋面鋪裝層組成，如下圖。以下將對各構件病害現(xiàn)象、病害緣由及目前采納的加固方法逐一論述。 （1） 橋面板：剛架拱橋的橋面板常用少筋肋腋板或微彎板兩種，極少數(shù)采納矩形實心板或空心板，前兩種就是在矩形板的基礎上優(yōu)化出來的。鋼筋和混凝土用量較少，重量輕，特殊是肋腋板做

36、到了挖空心思，代價是施工簡單。少筋肋腋板和微彎板不僅配筋少，厚度尺寸也偏小，在短期設計荷載下確定沒有問題，長期超載較多的狀況下，實橋病害表明：肋腋板底消失方向不太規(guī)章的裂縫，嚴峻的已露筋、漏水。假如是微彎板則微彎板的加勁肋中部底面均有多條向上延長的豎向裂縫，其中有的裂縫可延長至板頂，造成板頂縱向開裂。 對上述病害可選的加固方法有： 對底面開裂的肋腋板，可采納粘貼雙向編織的纖維布或粘貼鋼板，纖維的強度不必太高。 對加勁肋開裂的微彎板，采納垂直裂縫的單向碳纖維片形成字型，粘貼于肋底比貼鋼板便利，微彎板頂?shù)目v向裂縫視寬度大小，采納灌縫和封閉處理。 結合橋面改造，增加現(xiàn)澆層的厚度及強度、加強現(xiàn)澆層內的

37、配筋，以改善橋面板的受力狀況。 （2） 內、外弦桿及實腹段：弦桿及實腹段常采納矩形、工字形、箱型截面，外弦桿為受彎構件，內弦桿及實腹段為壓彎（偏心受壓）構件。一般拱片產生的裂縫，常消失在外弦桿上，其次是內弦桿和實腹段。外弦桿豎向裂縫和大、小節(jié)點兩側的斜裂縫是常見的，只是程度不同而已，當然假如裂縫寬度在容許范圍內，也符合設計要求，或者還不到必需加固的地步。但對病害嚴峻的剛架拱橋，外弦桿和實腹段跨中底部受拉區(qū)、內弦桿的裂縫較多、較寬，有的橫向己貫穿，豎向也裂至頂部，特殊是節(jié)點兩側的斜裂縫較寬，有的己貫穿。 對上述病害可選的加固方法有： 對剛架拱外弦桿受彎構件的加固，假如弦桿不屬于超筋梁，可采納在底

38、面受拉區(qū)粘貼型纖維片或粘貼鋼板或增大截面高度和配筋，假如弦桿屬于超筋梁，最好采納增大截面高度和配筋的方法，或在底面受拉區(qū)粘貼型纖維片或粘貼鋼板的同時，增加橋面現(xiàn)澆層厚度。 內弦桿為偏心受壓構件，可采納與外弦桿相同的方法加固。 大、小節(jié)點兩側的斜裂縫，可在裂縫面粘貼鋼板或纖維片加固，以承受主拉應力。增大弦桿截面高度，也能減小主拉應力。 對跨中實腹段的微弧形底面，可采納粘貼型碳纖維片，以承受彎曲拉應力及徑向撕拉力，或采納增大截面高度和配筋的方法。 對弦桿及實腹段其它部位的裂縫，可采納灌縫和封閉裂縫。 （3） 橫向聯(lián)系：剛架拱橋的橫向聯(lián)系，在弦桿及實腹段約3米有一道，節(jié)點處得到加強，在拱腿及斜撐上，

39、依據(jù)跨徑大小，也有一至多道，一般狀況下都比較完好。但整體性受損的剛架拱就大不一樣，實腹段及弦桿段的橫隔板中部大多有上下貫穿的豎向裂縫，挖空的橫隔板比實心橫隔板嚴峻，特殊是實腹段橫隔板裂縫較多較寬，個別的幾乎斷裂成只有鋼筋相連，拱腿及斜撐上的橫向聯(lián)系一般基本完好。而采納重力式墩臺的剛架拱橋，橫向聯(lián)系很少有病害，說明剛度低的輕型拱橋不宜采納柔性墩。 對上述病害可選的加固方法有： 中斷交通施工時，橫隔板可采納混凝土加固，即在原橫隔板的基礎上，通過植筋加厚加高橫隔板。 不能中斷交通施工時，橫隔板只有采納施工快速、簡便的鋼結構加固，如下圖。在原混凝土橫隔板的四個角，采納粘貼和螺栓固定四根角鋼，再用兩片鋼

40、桁架夾住原混凝土橫隔板，施工時作好全部橫隔板加固預備工作，并點焊固定位置后，臨時中斷交通，將各鋼構件焊接完成后，再恢復交通。 （4） 主拱腿及斜撐：主拱腿和斜撐為小偏心受壓構件，在恒載及車輛作用下，一般不產生拉應力，其內主要按構造配筋。但有的斜撐底部四周有較多由頂面而下的環(huán)形裂縫，有的開裂至截面高度一半左右。采納有限元計算分析可知，使用荷載下，構件不產生拉應力，但在墩、臺不勻稱沉降時，斜撐底部的負彎矩就特別敏感，較小的不勻稱下沉，在此處將產生較大的拉應力。實橋觀看也說明斜撐底部有裂縫消失，極可能是墩、臺有不勻稱沉降。此外，溫度下降時也簡單產生斜撐底部的負彎矩。 對上述病害可選的加固方法有： 對

41、于斜撐根部的裂縫，可采納環(huán)形包裹粘貼纖維布，也可采納頂面粘貼鋼板或碳纖維條。也可考慮增大截面加固。 （5） 橋面鋪裝層：橋面現(xiàn)澆層對采納預制拼裝施工的橋面板來說，尤為重要，以其它類型橋梁相比，剛架拱橋的混凝土鋪裝層是組合斷面的一部分，直接參加受力，更重要的是拱片大、小節(jié)點負彎矩區(qū)的受拉鋼筋都布置于現(xiàn)澆鋪裝層中。假如該位置所承受的拉應力過大，將會導致橋面橫向貫穿開裂，若橋梁整體性較差，還會引起橋面的拱片位置處縱向貫穿開裂，這兩類裂縫均屬結構受力性裂縫，必需盡快進行加固。其他坑槽、網(wǎng)裂之類均屬鋪裝層本身局部病害。 對上述病害可選的加固方法有： 鑿除橋面鋪裝，重新澆筑鋪裝層混凝土，按新規(guī)范要求提高混

42、凝土標號，加強橋面鋼筋網(wǎng)的配筋。并特殊留意鋼筋網(wǎng)必需架起來。新澆鋪裝層的厚度，依據(jù)需要打算是否加厚。 進一步加強負彎矩區(qū)的縱向鋼筋配置。 10鋼混及預應力混凝土桁架組合拱橋 中等跨徑以下的桁架拱一般采納鋼筋混凝土，中等跨徑以上的桁架拱或桁式組合拱橋一般采納預應力混凝土，它們均為組合體系拱，常采納預制拼裝施工。上弦桿及跨中實腹段除承受軸力外，還承受較大彎矩，下弦桿為偏心受壓構件，腹桿有斜桿和豎桿，一般采納斜拉桿式腹桿，即斜桿為偏心受拉，豎桿為偏心受壓構件。因此跨徑大時，需在上弦桿、斜桿及實腹段中施加預應力。 常見病害有： （1） 上弦桿及實腹段跨中四周底面及側面橫向開裂，或下?lián)线^大，表明桿件的有

43、效預加應力不足，或截面高度偏小，一般鋼筋配置不足； （2）斜桿開裂，說明拉力過大，預加應力不足。 （3）下弦桿及豎桿沿桿長方向消失多條裂縫或局部壓碎，主要是桿件截面尺寸偏小。假如消失垂直于桿長方向的裂縫，說明桿件的長細比過大或桁架片變形較大引起較大偏心彎矩所致； （4）各桿件節(jié)點四周開裂，由于各桿件軸線一般不會相交于一點，且受其他附加應力影響使節(jié)點局部應力過大引起開裂，如圖： （5）橫向聯(lián)系（如橫隔板、橫系梁、剪刀撐等）中部消失豎向裂縫或其它裂縫，主要是桁片橫向整體性差，橫向聯(lián)系剛度不足、尺寸偏??； （6） 由于桁架拱采納預制拼裝施工，接頭較多，干接頭可能因焊接質量或疲憊問題松脫，濕接頭也可能

44、因接頭強度不足引起開裂； （7）桁架拱橋的橋面板一般用鋼筋混凝土微彎板，鋼筋混凝土或預應力混凝土矩形空心板或實心板。桁式組合拱橋的橋面板常用鋼筋混凝土單向板或雙向板。其病害與上節(jié)剛架拱橋類似。 上述病害可選的加固方法有： （1）對上弦桿、斜桿及實腹段裂縫，假如不太嚴峻可采納粘貼鋼板或纖維復合材料方法加固，否則可采納體外預應力加固，或結合增大截面，張拉體外預應力索后用鋼筋混凝土包裹； （2）對下弦桿及豎桿的裂縫，最好采納增大截面法加固，假如裂縫不太嚴峻，可采納加鋼板箍或包裹纖維復合材料加固； （3）對節(jié)點裂縫，可采納粘貼塊狀鋼板或纖維復合材料加固； （4）對橫向聯(lián)系裂縫，最好采納加大橫向聯(lián)系截面尺寸，或增設橫向聯(lián)系，或施加橫向預應力加固。假如開裂程度較輕，可采納局部粘貼鋼板或纖維復合材料加固； （5）對各種施工接頭的裂縫，可采納補焊、灌縫、植入錨筋、粘貼