文档介绍：由于历史原因,许多旧石拱桥设计标准低,施工质量差,随着交通量不断增长,重型车大量增加,超载、超限运输严重,这些桥梁渐渐出现了拱圈、桥台开裂等各种严重病害,严重危及到桥梁的安全运营,因此,如何加固改造旧拱桥,提高其承载力,确保交通运输安全,已成为目前乃至今后面临的一项重要任务。下面通过207线10 m桥加固工程实践,介绍一种石拱桥加固技术-钢筋混凝土下套拱技术,以供参考、交流。
 
1 工程概况
 
207 线10m 桥是一座坡斜石拱桥, ,矢跨比1/2,重力式U型桥台,天然浅基础,设计荷载为汽-20,挂,100,拱圈厚50a n,该桥跨越季节性河流,桥梁全长27m , m , m. 1985年10月建成投人使用。经几年运营,由于交通量骤增,特别是大吨位车和超限车辆增长迅速,原设计荷载标准相对偏低,加上设计、施工质量问题等诸多因素,该桥出现了拱圈及桥台开裂、桥面沉陷等严重病害,按照《公路桥涵养护技术规范》中桥梁技术等级评定标准确定为危桥,1997年山西省公路分局对该桥进行了加固处理。
 
2 主要病害及其原因分析
 
主要病害:桥面沉陷,主拱圈4处纵向(沿路线方向)贯通缝,并延伸至两桥台,最小缝宽1 mm,最大缝宽40 mm,有的砌石出现剪切破损,桥梁的整体性遭到破坏,承载力明显下降,严重危及到桥梁的安全运营。
 
原因分析如下:
 
1)石拱桥属超静定受力结构,斜拱桥锐角处应力集中,水平推力不均衡,导致锐角处拱圈开裂;
 
2) 桥台台背及拱腔填料不密实,在车辆荷载的作用下,逐渐下沉,导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂;
 
3)交通量大,重车多,原设计荷载标准相对偏低。
 
3 加固技术
 
钢筋混凝土下套拱技术
 
石拱桥属超静定结构,受力复杂,一旦出现裂缝,其受力截面会发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载力降低。因此,对该桥采用变截面钢筋混凝土下套拱进行了加固处理,即在原拱圈下及桥台前墙、铺底底面浇筑一层卵壳形钢筋混凝土套拱,并通过锚杆使套拱与原拱圈及桥台紧密结合共同受力,以阻止拱圈及桥台裂缝、变形。这种加固技术主要是利用增大受力截面和“卵壳效应”,使旧拱桥整体受力均匀,达到增强整体性、提高承载力的目的。
 
设计要点
 
套拱混凝土标准:采用C25钢筋混凝土现浇。
 
套拱混凝土厚度:拱顶25c m,拱脚35cm,桥台底部45c m, 底板为仰拱,中央25 cm,两侧40 cm.
 
套拱钢筋配置:锚固钢筋Φ14螺纹钢,外露15cm ,锚入25cm , 间距50 cm,铺底不设;横向钢筋Φ10,间距32 cm,拱顶和铺底稍密,桥台部分稍疏;纵向钢筋分Φ14环形筋与Φ12U型筋,U型筋分大U型(贯穿底部至拱脚处)和小U型(贯穿底部至前墙高1/2 处),分布顺序为环形→大U型→环形→小U型......循环排列, 间距28 cm.
 
施工工序
 
1)环氧树脂砂浆处理裂缝;
 
2)浇筑套拱底板:;、清底;(作为套拱支撑基础);d布设、绑扎钢筋;e,浇筑混凝土。
 
3)浇筑前墙及拱圈套拱混凝土: