田 杰

（常德市公路工程总公司，湖南 常德 415000）

调整拱轴线与加大拱肋截面法综合加固某双曲拱桥

田 杰

（常德市公路工程总公司，湖南 常德 415000）

某大桥为双曲拱，经现场检测各项指标，不满足现行荷载等级要求。经过调整拱轴线与加大拱肋截面法综合加固处理后，对加固效果进行荷载试验，加固后结构刚度明显提高，拱脚截面最大负弯矩工况四分点最大挠度减少32.7%，拱顶最大正弯矩工况拱顶最大挠度减少37.1%，整体加固效果明显。

加大拱肋截面；调整拱轴线；加固；双曲拱桥

0 工程概况

某双曲拱桥，主桥为 2×40m（净）的等截面悬链线双曲拱桥，矢高6.67m，全长128.0m；桥面宽度：净7.0m+2×0.50m（人行道）；下部构造为圬工重力式墩台。1974年11月动工，1976年5月竣工。原设计荷载无从考证。

1 大桥的主要病害

经过外观检测与评定，大桥主要病害见表1：

表1 全桥主要病害

2 加固方案设计与施工注意事项

2.1 维修加固主要思路

该桥主拱圈大部分损坏严重，主拱圈拱顶附近三分之一区域拱肋超过一半以上进入受拉区，裂缝宽度达 0.45mm以上，拱轴线与压力线偏离严重，拱脚基础有变位，单方面加固主拱圈无太大意义[1-2]，经综合考虑加固方案，首先减少压力线与拱轴线偏离采用调整该桥整体拱轴线，使主拱圈实际压力线尽量与有效主拱圈形心轴吻合，减少偏心矩，加固重点为拱上建筑；拱肋采用加大截面法来提高结构刚度与承载力。

2.2 维修加固内容

①桥面系及拱腹填料：拟拆除原有拱腹填料砂砾，用C20小石子混凝土砌片石做拱上填料找平至拱圈顶面，重新浇筑15cm厚C40钢筋砼桥面铺装。只要保证拱顶或腹拱顶厚度30cm，尽可能降低桥面标高，尽可能对桥面卸载。②栏杆：全桥护栏破坏比较严重，拟拆除所有栏杆和人行道改做防撞栏杆。③拱波：裂缝采用环氧树脂灌浆法封闭。④腹拱：裂缝采用环氧树脂灌浆法封闭，开裂严重的采用钢筋砼补强腹拱拱圈。⑤拱肋、横梁：局部露筋进行封闭、修补。加大拱肋截面，提高其承载力。改横系梁为横隔板，加强桥的横向整体性。⑥拱脚：采用钢筋混凝土从拱脚补强至桥跨第三个立柱（横墙）。⑦桥台裂缝、拱上侧墙：桥台侧墙及拱上侧墙裂缝采用环氧胶泥填塞加固，增加整体性能。⑧基础冲刷的处理：对于被冲刷的墩台采用C20砼填实。⑨桥台位移与沉降：采用压浆泵压浆封闭。⑩立柱（横墙）：局部露筋进行封闭、修补。凿除存在缺陷、松动的混凝土，凿毛周围的老混凝土，用钢丝刷清除裸露钢筋表面上的铁锈，进行防锈处理，再用环氧胶泥修补。用钢筋混凝土外包法进行补强。最后，锥坡修整。局部松动的浆砌片石，凿掉重砌；裂缝用高标号砂浆封闭，增加整体性。

2.3 施工要点及注意事项

（1）凿除桥面铺装时，应从每孔中央向两头同时进行，凿除的速度应持同步，且两孔同时进行；拆除栏杆时，两边要注意对称同步；人行道拆除时，应从每孔中央向两头同时进行，而且两边要注意对称；更换桥面铺装和拱顶填料时一定对称进行。

（2）桥台侧墙及前墙、腹拱立墙斜裂缝采用环氧胶泥进行填塞处理，即沿缝用人工或风镐凿成“V”型槽，宽度约5～10㎝，深约3～5㎝，并清除槽内混凝土和其它杂物，然后向槽内填塞环氧胶泥，环氧胶泥配比为：环氧树脂 E-44（6101）：乙二胺：邻苯二甲酸二丁脂：水泥=100：10：20：400。

（3）对拱肋、横梁、拱肋等局部混凝土破损、剥落和露筋进行科学的处理。

（4）对腹拱圈以及拱波水平裂缝压浆的处理方法：本桥裂缝采用环氧树脂压浆修补，即采用环氧树脂砂浆对缺陷表面补平，对其内部深处裂缝用压力施灌环氧树脂胶填充。

3 加固前后效果试验对比

3.1 静载试验

大桥通过调整拱轴线法与加大截面法，加固前后，共动用20t重车4辆，进行了二种工况的静载试验，试验结果如下：①工况Ⅰ：拱脚截面最大负弯矩，各点变形见表2。

表2 挠度值

②工况Ⅱ：拱顶最大正弯矩，各点变形见表3。

表3 挠度值

从表2、表3可以看出，加固后的挠度实测值与加固前的挠度实测值相比，拱脚截面最大负弯矩四分之一点最大挠度减少 0.97mm，约占32.7%，拱顶最大挠度减少1.17mm，约占43.5%；拱顶最大正弯矩四分之一点最大挠度减少0.52mm，约占25.2%，拱顶最大挠度减少2.08mm，约占37.1%。整体加固效果明显。

3.2 动测试验

经加固处理后全桥结构刚度明显增加，一阶自振频率加固前、后分别为2.83Hz、4.14Hz。表明一阶自振频率明显提高，说明调整拱轴线法与加大截面综合加固法切实可行。

4 结束语

综上，该桥使用年限已久，经检测已不满足现行荷载等级要求。为该桥主拱圈采用改变拱肋截面型式和调整拱轴线综合加固法，处理完工后，进行荷载试验评定了该桥加固效果，发现该桥加固前后结构刚度与强度明显提高，收到了良好的社会和经济效果。

[1]薛浩伟.双曲拱桥加固方式研究[J].湖南城市学院学报，2015，24(3)：24-26

[2]周志祥，贺鹏，赵灿晖.大跨度双曲拱桥维修加固研究[J].重庆交通学院学报，2004，23(3)：1-4.

A Hyperbolic Arch Bridge reinforcement

TIAN Jie
(Changde highway engineering corporation Hunan Changde 415000)

A bridge is a hyperbolic arch bridge,after testing,the indicators did not meet the requirements of the current load level.To adjust his arch axis and the increase of arch rib section after comprehensive treatment,obviously improve the structure stiffness,the arch foot section deflection of the maximum negative moment condition quartile reduced by 32.7%,vault vault the most-positive bending moment conditions decreased by 37.1%,the maximum deflection integral reinforcement effect is obvious.

Increase the arch rib section; Adjust the arch axis; Einforce; Hyperbolic Arch Bridge

U445

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.00

1672–7304(2016)01–00–0

（责任编辑：雷 君）

田杰（1979-），男，湖南桃源人，工程师，研究方向：公路工程施工和项目管理。