唐纪祥 姜迎秋

中冶建筑研究总院有限公司 北京100088

引言

预应力混凝土桁式组合拱桥［1］是20世纪80年代由贵州省桥梁设计院科研开发的一种受力相对合理、经济性较好且在当时施工难度低的新型桥梁。从1981年至2003年建成约30多座该类型的桥梁，为20世纪80～90年代贵州山区交通做出了一定的贡献。该桥梁桁架下弦与拱顶底部形成一条连续拱形，主跨靠近拱脚位置设置多跨桁架（空腹段），多跨桁架上弦设置一处伸缩缝，整体为超静定结构［1］。拱顶部位为下边缘拱形上边缘水平的箱型梁（实腹段），该类型桥梁既发挥了拱桥的优势，又通过桁架减轻了桥梁自重，巧妙的延长了桥梁跨度。该桥梁主跨桁架部分孔跨度大致在12～20m，拱顶位置变截面梁跨度在100m～150m。

在使用过程中发现，该类型桥梁存在多处薄弱环节，其中主要的缺陷位于主跨拱顶实腹段区域。该类型桥梁从主拱圈与上弦交界处，取消上弦结构的下底板和主拱圈上顶板，由上弦的上顶板与主拱圈的下底板组成单箱三室的箱型梁。由于该类型桥梁矢跨小跨度大，导致拱顶位置构件受力更近似为变截面箱型梁受力，而不是拱形构件受力，拱顶位置构件呈现出与普通预应力混凝土箱型梁相似的损伤。箱梁拱顶底板出现横向裂缝，侧面出现竖向裂缝，裂缝宽度根据桥梁跨度和桥面汽车荷载情况不同而不同，拱顶位置箱梁出现承载能力不足的现象。

众多学者和工程师针对桁式组合拱桥拱顶承载能力不足提出了不同的加固改造方案，其中包括“释能法”［2］、桥面增设新拱圈、增设体外预应力、增大截面及粘贴碳纤维布或钢板等等。……