拱桥加固实例
2014-07-18 来源：土木工程网
从结构加固的方法来分，可分为直接加固和间接加固两种。
一、直接加固法
直接加固法是通过一些加固补强措施，直接提高构件截面承载力和刚度的一种方法，工程中常用以下几种方法：
1、加大截面加固法
加大截面加固法是采用同种材料，即砼和普通钢筋，对原结构进行加固补强，通过加大砼和钢筋截面的面积和一些构造措施，保证后加固部分与原构件可靠连接，共同工作，达到提高截面承载力和刚度的目的。这是一种非常有效的加固方法，可用来提高构件正截面抗弯抗压承载力和斜截面抗剪承载力以及截面的刚度也可以用来修补开裂截面，可广泛的用于钢筋砼结构梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固。
2、外包钢加固法
外包钢加固法是采用异种材料对原构件进行加固补强，在基本上不改变原构件截面尺寸的情况下，大幅度提高结构承载力的一种加固方法。外包方式可分为干式和湿式两种。当外包材料与原构件间无任何连接或虽填塞有水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力有效传递时，称为干式外包加固。当以以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂灌浆等方法粘贴时，称为湿式外包加固，干式外包加固是通过原物件变形把荷载转嫁给新加结构，而湿式外包加固法，则是通过粘贴措施使新老材料组合成一体，共同工作，共同受力。该方法适用于使用上不允许增大构件截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。当采用化学灌浆外包加固时，外包材料表面温度不宜高于60度，还要有可靠的防腐蚀措施。
3、预应力加固法
预应力加固是采用异型材料（高强钢筋或型钢），通过施加预应力迫使后加材料与原材料共同受力，达到对结构进行加固的一种方法，该加固方法具有能够克服被加固构件截面力超前，减小原构件裂缝宽度和挠度等优点。适用于要求提高构件承载力、刚度和抗裂度以及加固后占用空间小的砼受弯构件和受压构件，此加固方法不适用于温度高于60度环境下的砼结构，也不适用于砼收缩、徐变大的结构。
4、辅助结构加固法
辅助结构加固法是一种采用异种材料进行体外加固的一种方法，它是直接用其他材料制成简单或复杂的构架分担原构件荷载，形成一个组合结构。通过原构件变形把荷载转嫁给后加结构，达到共同工作提高承载力的目的。辅助结构加固法讯息工期方便，结构自重增加小，能够大已此为荣提高承载力，适用于原构件损伤较严重。甚至破坏，需大幅度提高承载力和刚度的砼受弯构件，但对外结构应做好防腐措施。
5、外部粘钢加固法
外粘钢加固法是用建筑胶把加固材料粘结在受弯构件砼表面上，起到增加截面受拉、受压和斜截面抗剪的作用，达到提高被加固的结构构件正、斜截面承载力和限制裂缝发展的目的。该方法施工简单，设置灵活，是一种非常有效的加固方法。选用于承受静荷载作用的一般受弯、受拉构件。正、斜全部或局部加固，由于加固材料是用环氧水泥等粘结剂与构件粘贴，使其形成整体，共同工作的，因此环境温度不应大于60度，相对湿度不应大于70%，且无化学腐蚀影响，否则应采取防护措施。
6、碳纤维布加固法
一般规定：
（1）采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力。
（2）碳纤维片材用于混凝土结构的加固形式主要有：
a在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，纤维方向应与加固的受力方向一致。
b采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固时，纤维方向宜与构件轴向垂直。
5.3桥面
桥面加固采用：在原桥两侧现浇钢筋混凝土侧墙，对称加设预制钢筋混凝土挑梁，现浇钢筋混凝土行车道板及加设预制微弯板人行道的方法进行。钢筋混凝土挑梁预制好就位后。预留钢筋和桥面钢筋焊接，并和悬臂板钢筋绑扎。整体浇筑桥面钢纤维混凝土。挑梁安放时注意防止倾覆，挑梁高度应顺应桥面横坡处理。在挑梁上加盖人行道微弯板，人行道两侧加设栏杆，人行道微弯板用3cm厚10#水泥砂浆抹面。桥面在两次桥台附近设置30cm宽，25cm深的TST伸缩缝。桥面浇筑完成后在1#、2#墩顶位置处切割变形缝，深3cm，宽3mm，清洗干净后，用沥青灌缝。
5.4桥台及基础
桥台前墙加固采用锚喷6cm厚30号混凝土方法。将桥台前墒表面凿毛、植筋，挂钢筋网，清洗干净后，锚喷混凝土进行加固。桥台台帽加固采用锚喷8cm厚30号混凝土方法。将桥台台帽前表面凿毛、植筋，挂钢筋网，台帽钢筋网和主拱肋钢筋焊接，将混凝土表面清洗干净后，锚喷混凝土进行加固。
桥墩用10#砂浆抹面勾缝，桥墩墩帽加固采用在外侧挂钢筋网，锚喷8cm厚30号混凝土方法进行加固。
地基根据实际开挖地质资料及实际情况进行处理，墩台基础用20#片石混凝土进行防护。
6桥梁加固施工顺序
（1）对桥墩台以及基础进行处理。
（2）拆除旧桥人行道及栏杆部分。
（3）铲除桥面铺装、侧墙及拱上填料。以上拆除过程每一跨由跨中对称地向拱脚方向进行，各跨之间的拆除同步对称进行，使桥墩受力平衡，防止单向推力过大而引起倒塌。
（4）同时进行主拱圈、拱上建筑及桥台前墙的加固。
（5）现浇混凝土侧墙，填筑拱上砂砾填料，调整横坡，安装挑梁，现浇行车道悬臂板和桥面钢纤维混凝土。
（6）安装人行道、栏杆、伸缩缝，完成所有加固工程。
7加固主要材料
7.1混凝土
拱肋、拱波、拱上建筑等采用30号锚喷混凝土，拱背、湿接缝等采用30号现浇混凝土，桥面采用30号钢纤维混凝土，悬臂梁、微弯板采用30号预制混凝土，栏杆采用25号预制混凝土，桥墩（台）采用30号现浇混凝土，基础采用20号现浇混凝土。
7.2钢筋
设计采用钢筋为Ⅰ级和Ⅱ级两种，除注明者外，钢筋直径d≥12mm的，采用符合GB-1499-98国家现行标准的带肋钢筋（即Ⅱ级钢筋）；当钢筋直径d＜12mm的，采用符合GB-13013-91国家现行标准的光圆钢筋（即Ⅰ级钢筋）。
7.3其他
（1）环氧树脂胶及环氧树脂砂浆，按照有关规范及产品说明要求，通过试验确定。
（2）本桥仅在桥台两端各设置一道TST型伸缩缝。
8施工方法、要点及注意事项
（1）主拱圈（主拱肋、拱波、横系梁）采用外包钢筋网，并用锚喷混凝土加大截面，施工时严格按照锚喷工艺进行。
（2）拱上建筑（排架、腹拱圈）采用外包钢筋网，并用锚喷混凝土加大截面，施工时严格按照锚喷工艺进行。
（3）桥面和人行道的拓宽施工。①桥面采用钢纤维混凝土，1m3混凝土掺入针状钢纤维37.5kg；②悬臂挑梁安装就位和桥面钢筋焊接，保证稳定性，为了保证悬臂梁（板）的根部切实可靠，其浇筑施工应和桥面一次性整体浇筑；③拆除桥面，把拱上原白灰矿渣填料及侧墙全部铲除。用钢筋30号钢筋混凝土现浇侧墙，填筑透水性好的砂砾填料，调整桥面横坡为2％（横坡由拱上砂砾填料形成），再浇筑25cm厚桥面钢纤维混凝土；④伸缩缝采用TST橡胶伸缩体，聘任专业队伍施工，以确保工程质量；⑤桥头两侧砌筑挡墙，修建引道，把桥两面的路面衔接起来，根据清徐一古交公路的线形，全面规划，应有足够的长度，顺应相接，防止桥头出现跳车。
（4）下部结构及防护工程。下部结构施工及质量标准按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）、《公路工程质量检验评定标准》（JTF071—98）及有关规定进行。对于旧桥防护工程，检查其是否有裂缝、沉陷等，针对病害进行处理。
（5）对桥墩表面冲刷风化层清除，用10#水泥砂浆抹面勾缝处理。
（6）对锚喷混凝土部分原桥结构表面砂浆清除、凿毛，清洗干净后方可进行锚喷施工。在原桥结构上植筋时，首先在结构上钻孔，孔深8cm，孔径按照需要植入钢筋的直径确定，清孔后灌注环氧树脂胶，再将钢筋插入，等黏接牢固后，方可挂钢筋网。
（7）加强技术监督，检测工作，提高技术装备，制定严格的技术措施。
（8）重视技术措施档案资料工作，技术资料的搜集工作要及时进行，并与施工进度同步。技术资料齐全、科学、规范、认真。
（9）坚持贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，现场设立标语牌，危险区域设立警告牌，机电设备设立安全操作规程牌等，严禁一切不安全行为和违章作业。
（10）技术管理要做到措施提前到位，技术交底提前下达，质量监控跟踪到位，保证做到一次成活，一次成优，每道自动消化、自动协调，保证整体布置的贯通。
除上所述外，严格按照公路有关规范标准及设计图执行。
该桥改造交付使用已满5年，经检测桥梁各项技术指标满足行车要求，为拱桥的改造利用提供了借鉴。
