拱桥加固技术总结

随着社会的发展，桥梁长期处于超载条件下运行，容易出现年久老化变形、开裂破损等问题，至今一些拱桥都出现了不同程度的病害，需要对其进行加固改造，恢复或提高其承载力，延长其使用寿命。钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固该技术是近几年国内科研人员研究并已应用于实践的成功的桥梁加固技术。其加固机理在于，通过有效的保障措施，在原主拱圈外层环状封闭钢筋混凝土层，利用新增设钢筋混凝土套箍层与原主拱圈的共同协调变形、承担活载，达到提高桥梁承载力、防水蚀抗风化的目的。

钢筋混凝土套箍封闭主拱圈加固拱桥技术的机理类似于锚喷，但其具有以下显著优点：

（1）利用结构在二向受压情况下其抗压强度将提高的原理，釆用钢筋混凝土套箍环状加固桥梁，其加固增加效果较锚喷技术更为显著；

（2）钢筋混凝土套箍层采用现浇施工，可达到较高的混凝土强度，能克服喷射混凝土强度低的缺点；

（3）采用锚喷或碳纤维加固，加固层恒载主要是由原主拱圈承担，而钢筋混凝土套箍层则可实现大部分恒载由支架承担转为由复合主拱圈共同承担的目的。锚喷技术锚喷技术源起欧洲，上世纪80年代，才由国内科技人员将其应用于拱桥加固，目前，锚喷技术的发展也愈发成熟。

锚喷技术主要是利用锚入原主拱圈内的锚杆挂设钢筋网，再施喷加入适量速凝剂的混凝土至结构面层，使其凝结硬化形成一种钢筋混凝土，直至形成复合主拱圈，并与原主拱圈共同协调变形，分担部分活载，从而达到提高桥梁承载力的目的。锚喷混凝土不需振捣，而是在高速喷射时，由水泥与骨料的反复连续撞击，使混凝土压密。同时又可采用较小的水灰比(0.40-0.45)，使其与混凝土、砖石、钢材产生较高的粘结强度。所以新旧混凝土结合面上能够传递拉应力和剪应力。

锚喷技术对应于增大主拱圈截面面积的加固方法。当主拱圈承重构件的截面不足，或施工质量不佳，或墩台地基沉降，或桥梁长期超载运营等原因引起开裂变形时，一般可采用增加主拱圈截面的方法进行加固。

锚喷混凝土在旧桥加固补强时，具有施工快速简便、经济可靠、不中断交通等优点。其具体过程是：（1）受喷混凝土表面清理与凿毛；（2）钻孔；（3）清孔；（4）填充孔眼；（5）插入锚杆；（6）挂设钢筋网；（7）喷射混凝土；（8）表面修整；（9）喷射混凝土的养生。减轻拱上自重加固减轻拱上自重是通过调整拱上恒载分布，进而达到改善和提高原桥承载能力的目的，但它与调整拱上恒载分布又不尽相同。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线；采用减轻拱上建筑自重的方法，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。减轻拱上自重的方法有以下几种：（1）降低桥面标高，减少甚至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料；（2）将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱；（3）用预制的钢筋混凝土T梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱体系；（4）采用钢筋混凝土刚架或桁架式拱上建筑。顶推法加固根据拱桥理论，两拱脚相对变位将使主拱圈内产生附加内力。以两拱脚的靠近变位产生的附加内力来减小在拱圈中已存在的结构内力和变位，从而使拱肋径向受力裂缝趋向闭合。同时，抬高拱顶标高，理顺桥面纵坡，以恢复、提高拱桥的承载能力。该方法比其他现有方法更经济实用，可在不损坏原桥外貌、不缩小通航净空的情况下，完成桥梁的加固工作。

总之在旧桥加固改造工程中我们应遵循桥梁加固、改造工作的共性，既要借鉴相关规范，又要结合具体桥梁的特殊性，不断进取和探索切实可行的方法，使旧桥继续发挥固有的使用功能以保证公路交通畅通无阻。