一、拱圈的主要病害
(1)主拱圈抗彎強(qiáng)度不夠引起拱圈開裂。裂縫主要發(fā)生在拱頂區(qū)段的拱圈下緣與側(cè)面,拱腳處的拱圈上緣與側(cè)面。
(2)主拱圈抗剪強(qiáng)度不夠引起拱圈開裂。裂縫主要發(fā)生在拱腳,空腹拱的立柱柱腳。
(3)拱圈材料抗壓強(qiáng)度不夠、引起劈裂或壓碎。
(4)兩拱腳墩臺(tái)不均勻沉降引起拱圈開裂,一般出現(xiàn)在拱頂區(qū)段,橫橋向貫穿全拱圈,裂縫寬度上下變化不大,且兩側(cè)有錯(cuò)動(dòng)。墩、臺(tái)基礎(chǔ)上、下游不均勻沉降引起拱閣及墩臺(tái)出現(xiàn)順橋向裂縫。
(5)墩臺(tái)沿橋梁縱向發(fā)生向后滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起拱圈開裂,裂縫規(guī)律同第一點(diǎn)。當(dāng)向橋孔方向滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),裂縫在拱圈上、下緣的位置與第一點(diǎn)中所述相反。
(6)拱上排架、梁、柱開裂,短柱的兩端開裂,側(cè)墻斜、豎方向開裂,側(cè)墻與拱圈連接處開裂.開裂的主要原因分別為構(gòu)造不合理,強(qiáng)度不夠、施工質(zhì)量不好,以及由于拱圈變形、墩、臺(tái)變位對(duì)拱上結(jié)構(gòu)造成不利影響所致。
(7)預(yù)制拼裝拱橋或分環(huán)砌筑的圬工拱橋,沿連接部位或砌縫發(fā)生環(huán)向裂縫。拱肋接頭混凝土局部壓碎。
(8)拱鉸失效或部分失效,引起拱的受力惡化或開裂。
(9)橋面板(平板、微彎板等)開裂。引起開裂的原因,主要有局部承受車輛荷載強(qiáng)度不夠,參與主拱受力后強(qiáng)度不夠,肋片發(fā)生較大位移,板與肋連接破壞,或在施工中已開裂未予徹底處理等。
二、加固方法及適用范圍
拱橋的加固屬于技術(shù)性要求較高的工作,需要詳盡的檢測(cè)、計(jì)算等支撐,因此一般應(yīng)委托專門的機(jī)構(gòu)來進(jìn)行。下面僅提出常用的加固方法供參考。
(1)主拱圈強(qiáng)度不足時(shí)可加大拱圈截面。
從拱腹面加固時(shí),可采用下列方法:粘貼鋼板;澆筑鋼筋混凝土加大拱肋截面;布設(shè)鋼筋網(wǎng)用噴射混凝土或水泥砂漿加大拱圈截面。
從拱背面加固時(shí),可在拱腳區(qū)段的空腹段背面加大拱圈截面;或拆除拱上建筑,在全拱圈背面加大截面。一般使用混凝土或鋼筋混凝土材料。
(2)粘鋼或復(fù)合纖維片材加固
拱肋、拱上立柱、縱橫梁的構(gòu)件損壞可用粘鋼或復(fù)合纖維片材加固。粘鋼時(shí)刻粘貼鋼板,也可在四角處粘貼角鋼。
(3)嵌入剪力鍵加固法。
用嵌入剪力鍵的方法加固拱圈的環(huán)向連接。剪力鍵一般采用鋼板或鑄件,按一定間隔布置,其間的裂縫用環(huán)氧砂漿等處理。
(4)用加大截面的方法加強(qiáng)拱肋之間的橫向連接。
(5)改變結(jié)構(gòu)體系。
改變結(jié)構(gòu)體系以改善結(jié)構(gòu)受力,如在橋下通航許可的前提下加設(shè)拉桿。
(6)更換拱上建筑。
更換拱上建筑,減輕自重,更換實(shí)腹拱的拱上填料為輕質(zhì)填料。
(7)橋面加固。
用更換橋面板,增加橋面鋪裝的鋼筋網(wǎng),加厚橋面鋪裝,換用鋼纖維混凝土等方法維修加固橋面。
(8)墩臺(tái)加固。
因墩、臺(tái)變位引起拱圈開裂時(shí),應(yīng)先維修加固墩臺(tái),然后修補(bǔ)拱圈。
(9)加固注意事項(xiàng)。
加固拱橋時(shí),應(yīng)注意恒載變化對(duì)拱壓力線及引起的推力變化,對(duì)各施工工序應(yīng)進(jìn)行檢算,并作出詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的工序施工。
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