高聳

摘 要：雙曲拱橋是我國道路橋梁的主要類型之一，對其的維護加固對保障公路交通運輸具有重要意義。本文對雙曲拱橋的檢測問題進行分析，對比介紹了現(xiàn)有的幾種主要檢測項目和具體檢測方法，并提出了幾種常用的加固方案。結合實際工程案例，介紹了雙曲拱橋檢測和加固過程，驗證了加固方案的可行性。

關鍵詞：雙曲拱橋;公路;橋梁;加固;承載力

0 引言

道路橋梁是公路交通運輸?shù)闹匾M成部分之一，其中雙曲拱橋是較為常見的道路橋梁類型之一。由于雙曲拱橋在我國投入運行時間較長，分布范圍廣，對其的檢修與加工問題是維護道橋運行的重要內容之一。通過對雙曲拱橋結構特點的分析，本文介紹了適用于該類型橋梁的具體檢測方法和加固方案，主要涉及到拱橋檢測、試驗方法和加固方案，并結合具體實際工程案例，介紹了雙曲拱橋的檢測和加固

流程。

1 橋梁檢測項目

橋梁檢查是進行橋梁加固前的必要準備工作，檢測的目的是發(fā)現(xiàn)橋梁上存在的問題和風險隱患。在明確橋梁問題的前提下，才能根據具體橋梁的實際情況，給出相應的維護和加固方案。其中，雙曲拱橋是我國應用最早且最廣泛的道路橋梁類型之一，最早的雙曲拱橋已投入使用達數(shù)十年，對雙曲拱橋的加固維護問題成為公路改造維護的重要環(huán)節(jié)。對雙曲拱橋的常規(guī)檢測重點包括五個部分：橋面、橋上建筑、拱圈、橋基與墩臺、拱橋材料等。其中，拱橋材料主要是指對鋼筋材料和混凝土的檢測，材料的檢測方法可以分為有損檢測和無損檢測兩種。為了降低對拱橋結構的損壞，橋梁檢測中多選用無損檢測。

2 雙曲拱橋承載能力評定

雙曲拱橋承載能力評定主要可采用結構核算法、荷載測試法、現(xiàn)場評估法。

2.1 結構檢驗法

根據該公式判斷拱橋的承載力是否滿足要求，其中參數(shù)可在拱橋設計規(guī)范中獲取，受力值可根據拱橋實際模型估算。

2.2 載荷測試法

載荷測試法是評價拱橋承載能力最直接和最接近真值的方法，通過加載載荷模擬出拱橋實際的承載能力，對拱橋承載能力做出較為準確的判斷。加載載荷可以分為靜力載荷和動力載荷兩種，這里重點介紹靜力載荷試驗。通過靜力載荷試驗，分析拱橋結構的變形和受力能力，整個試驗可以分為三個階段，第一階段為擬定測試方案，第二階段進行數(shù)據的采集，第三階段核算和結果分析，對橋梁承載力進行評估。

2.3 現(xiàn)場評估法

通過現(xiàn)場對雙曲拱橋的觀測和檢測，與相關橋梁維護規(guī)范對比，推算和估計拱橋承載能力?！豆窐蛄杭夹g狀況評定標準》中對橋梁評估給出了詳細計算公式，是現(xiàn)場評估的重要依據。利用現(xiàn)場測量數(shù)據和參考規(guī)范，對整個橋梁的狀況得出評估結論。現(xiàn)場評估對檢測人員的勘測能力和工作經驗要求較高，評估結果受人員技術能力和專業(yè)素質的影響較大，可能會與橋梁實際情況產生偏差。拱橋承載能力評估不可采用現(xiàn)場評估單一手段，需與載荷測試法、結構檢驗法相結合，對橋梁進行綜合評價，才能保障結果與實際情況相接近。

3 雙曲拱橋加固方法

主拱圈是雙曲拱橋的主要受力傳遞和承重部分，對拱橋承載能力具有重要影響。主拱圈的組成部分主要包括拱圈板、拱圈波、拱圈肋、橫向連接等部分，其結構保證了雙曲拱橋的橫截面和縱截面都是曲型。由于主拱圈是通過拼裝構造的，導致雙曲拱橋的橫向上的聯(lián)系不夠緊密，針對這一問題雙曲拱橋的加固主要通過以下幾個方面進行。

3.1 截面積擴展法

主拱圈截面可通過噴射混凝土進行加固，增加主拱圈的截面積，提升拱橋的強度、抗裂和穩(wěn)定性。在對主拱圈截面進行擴大時，需要考慮現(xiàn)在截面部分具有滯后特性，在增大截面積施工前，應將拱橋面上的自重進行卸除，自重釋放后再進行施工。由于新增的截面與原有主拱圈的結合面是薄弱區(qū)域，需要對結合面進行加固構造處理，其對發(fā)揮新增面積的作用具有很大影響。

3.2 粘貼加固法

依據主拱圈的特點，可在主拱圈的受拉位置粘貼固定鋼板、碳纖維等高強度材料。高強度材料可以和鋼筋混凝土共同受力，彌補混凝土延伸能力的不足，從而提升主拱圈的整體抗壓能力和抗拉能力。在進行粘貼式加固時，應使混凝土受力均勻，避免應力的集中而可能導致的局部開裂。粘貼加固法作為橋梁加固的輔助方法，由于其簡潔高效的優(yōu)勢，在橋梁改造加固中得到快速廣泛的應用。

3.3 截面改造法

截面積改造法主要針對拱肋部分，將鋼筋混凝土材料的底板增加在拱肋的下部，將拱肋間互相連接，形成一個相互固定的整體，將雙曲拱橋的截面改造為箱體式的截面拱。通過該種形式的改造，改變了拱橋的橫截面結構，可提升主拱圈的承載能力，同時增加了拱橋橫向受力能力。

4 工程實例

以某雙曲拱橋加固工程為例，該大橋的上部結構長度為6m～20m，主拱圈的結構為半坡結構，矢跨比例為1：5，拱圈的寬度為9m，厚度為0.7m。其腹拱圈的跨度為2.2m，矢高度為0.7m，厚度達到0.3m，橫墻的寬度為0.4m。拱橋的橋臺為U型式橋臺，重力式橋墩。

首先對橋體進行裂縫檢測，檢測結果為主拱圈的橫向裂縫平均長度為20cm，平均間距為40cm;拱肋的橫向裂縫平均長度為25cm，平均間距28cm。

對橋梁材質的檢測采用無損檢測方法，利用超聲回彈儀對混凝土強度進行檢測。拱肋和拱立墻檢測結果為強度均質系數(shù)大于0.95，平均均質系數(shù)大于1，表明該大橋混凝土材料的狀況良好。同時，對拱肋和拱立墻進行了碳化深度檢測，拱肋平均碳化深度為2mm，拱立墻平均碳化深度6mm，表明拱肋的碳化較輕，拱立墻的碳化偏重。

該橋的原設計載荷等級是汽車達20級，結合拱橋的使用年限，采用兩輛掛車等效拱橋的承受載荷，總重為56噸。靜力載荷測試內容主要包括：應力測試、沉降測試、水平位移測量、裂縫觀測等內容。測試結果表明，斷面測點的沉降系數(shù)均大于1，斷面剛度已不滿足規(guī)范要求，需要對橋體進行加固改造。

根據拱橋的現(xiàn)場勘測和載荷測試情況，該拱橋需要進行加固處理。采取的加固方案主要包括在拱肋出增處加鋼筋混凝土底板;擴大拱立墻和腹拱圈的截面面積。混凝土底板的下邊緣與主拱肋的底面相平齊，底板的厚度設置為20cm，材料選用微膨脹混凝土。對腹拱圈和拱立墻進行截面積加固，增加的厚度為15cm，材料選用噴射式混凝土。加固后進行載荷重新測試，測試結果滿足拱橋原設計的承載能力。

5 結論

文中對雙曲拱橋的結構特點進行了分析，提出了幾種常用的針對雙曲拱橋的檢測方法，并針對雙曲拱橋特點提出常用的加固方案，實際工程案例驗證了加固方案的可行性，對拱橋加固具有一定的實際工程參考意義。

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