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大连加固公司分析:拱背加固减载法在拱桥改造中的应用

添加时间:2016/8/4 10:52:55

大连加固公司,百径桥位于国道G324线上,是一座左、右幅不同结构的桥梁。其中右幅为6孔净跨14m的空腹式无铰石拱桥,修建于1975年,采用拱背加固减载法进行改造加固。简要介绍了该方法的机理、技术方案、施工工艺以及实施效果。 


  关键词: 石拱桥;拱背加固减载法;施工工艺 

  1 引言 

  随着交通量的增长和荷载的增大,大连加固公司目前我市尚有大量设计荷载偏低的拱桥在担负着繁重的交通运输任务,加上日常管理养护方面的原因,已迫切要求对这些旧拱桥进行技术改造。由于资金的短缺,对所有的旧桥推倒重建是不现实的,在这种情况下,采用加固补强的方法来恢复、提高其承载力,延长使用寿命,是比较可行的选择。 

  拱背加固减载法由于加固效果好,而且施工方便,大连植筋加固公司,近年来在拱桥治理改造中得到广泛的应用。本文简要总结介绍国道G324线百径桥的加固改造。 

  2 工程概况 

  百径桥位于国道G324线上,是一座左、右幅不同结构的桥梁。左幅为6孔跨径16m的普通钢筋砼T形梁,于1991年加宽改造完成,结构完好;右幅为6孔净跨14m的空腹式无铰石拱桥,宽9.6m,修建于1975年。主拱圈为等截面形式,拱轴系数m=3.5,净矢跨比?0/l0=1/5(图1)。由于右幅旧石拱桥建成年份较久,且原有设计荷载偏低,随着公路交通量和载重车辆的增加,桥面沉陷变形,主拱圈出现纵横裂缝,砌体砂浆剥落。分析旧桥损坏的主要原因有: 

  (1)超载、超重车辆增多。 

  (2)旧石拱桥荷载标准低,主拱圈的断面尺寸无法满足现有荷载组合的要求。 

  (3)旧石拱桥建成年份较久,主要承重结构的外露砌体砂浆剥落,承载力降低。 

  鉴于国道G324线交通量大,通过对旧桥的认真勘查,结合其损坏程度,经布载计算,认为旧石拱桥下部构造及拱圈可以利用,通过维修加固将其荷载等级提高。随后由省公路管理局牵头组成课题组,将本项目列入科研项目,经研究推荐采用拱背加固减载法进行加固。 

  3 加固施工技术方案 

  3.1 拱背加固减载法原理 

  本桥主要采用拱背加固减载法进行加固。拱背加固减载法主要是针对上承式拱桥的治理 

  提出的,其含义就是加强主拱圈,改造拱上建筑,变空腹式拱上建筑为梁板式拱上建筑,减轻拱上建筑的恒载重量,以提高桥梁的承载力。 

  一般的上承式拱桥,桥跨上部结构是由主拱圈和拱上建筑所构成。虽然拱上建筑可以提高桥梁的整体刚度,参与主拱圈受力,但在设计中,一般不考虑其联合作用,仅将其作为荷重作用到主拱圈上,认为主拱圈承担所有的恒载和活载。为此在旧桥治理中,加强拱圈、减轻拱上建筑重量是拱桥加固中一种有效的方法。拱背加固减载法就是依据这个道理,在原拱背上加铺一层钢筋混凝土或钢(碳)纤维混凝土,采用化学方法(涂粘结剂)、物理方法(设锚筋和凿毛)或两者相结合,使新老拱圈牢牢地粘结在一起,共同承受新加的恒载和活载。 

  由于拱圈加强时一般拱脚加的高度要大于拱顶加的高度,这样使拱脚刚度明显大于拱顶刚度,而超静定结构内力的分布是与刚度大小有关的:刚度大的区段将承担较大的弯矩,反之,弯矩就小,因此拱背加强后对拱顶的受力具有“卸载”的作用。同时拱上建筑变为梁板结构后,拱顶所受到的弯矩一般要小于原结构的拱顶弯矩,而拱脚区段的弯矩会增大。可见拱背加固减载法对拱圈的加强符合主拱圈内力分布规律,因而其加固效果显著。 

  本桥共6孔,采用拱背加固减载法改造后,恒载重量(拱上建筑)由487.6t降至340t,每孔桥跨结构总重减轻了147.6t,,减轻恒载重量达30%,减载效果明显。 
 
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