经验交流：拱桥加固原理及方法（一）

一、概述
由于历史原因，京郊交通道路基础设施相对落后，道路等级较低。随着改革开放和社会经济的发展，以2008年奥运会为契机，北京组织实施了郊区道路改造工程，全面提高了路网水平，北京的道路建设得到了前所未有的发展。
随着道路的改造和大修，郊区道路上的桥梁状况有了明显的改善。然而，由于设计、施工等原因，仍有一些桥梁在使用寿命内出现病害，危及交通的安全和畅通。但是郊区的山区公路拱桥占了很大比例。针对我市桥梁病害的实际情况，我们组织设计人员对北京郊区的危桥进行了调查，发现双曲拱桥约占郊区危桥的35%。在准确分析病害原因的基础上，提出改造加固措施并实施。
二。拱桥的病害及原因
根据对京郊几座双曲拱桥的调查，发现双曲拱桥的大致情况如下:
1。档次低，桥梁的强度、刚度、宽度都不够。无法满足目前的流量需求
2。拱肋裂缝
主拱圈裂缝分为两类:
纵向裂缝是在与拱肋和拱波的结合面上出现的平行于拱轴线的裂缝，主要是由于主拱圈整体性差，桥台水平位移大造成的。纵缝分为正拉纵缝和剪切纵缝。正拉纵缝常出现在拱顶附近正弯矩较大的区段，而剪力纵缝则出现在拱角附近剪力较大的区段。
径向节理是垂直于拱轴的裂缝。有两种类型的径向接头:拱肋接头和拱背接头。拱肋径向接缝发生在靠近拱顶处正弯矩较大的地段，往往是由于桥台水平位移过大，使拱顶处正弯矩大大增加，拱肋拉应力超过极限拉应力。拱背径向缝多发生在拱角附近负弯矩较大的区域，拱座水平位移过大时往往会出现拱背径向缝。
3。腹拱损坏
在对郊区改建拱桥的调查中发现，几乎所有拱桥的腹拱都有不同程度的损坏，尤其是腹拱与横劲连接处，经常发生断裂。这是因为腹拱圈预制块太多，勾缝水泥砂浆标号太低，整体性差，在反复荷载作用下必然导致各腹孔出现不同程度的纵、纵向开口。
4。拱波破坏
旧桥的拱波多为预制曲板，板间仅用砂浆连接。由于连接不牢固，容易对单板形成应力，拱波容易被压垮，出现裂缝。随着裂缝的扩大，拱波容易发生渗漏。
5。横系梁损坏
由于横向连接薄弱，主拱圈容易产生偏心荷载。由于与主拱圈为刚性，横系梁受力较大，应力超过极限，容易被拔出。
6。桥面系统病害:
桥面断裂主要有两个原因。一是缺少基层，拱桥上的填料厚度不一样，面层刚度不一样，沉降也不一样。碎石填料只能算是桥面的垫层，强度足够，但整体性能较差。第二，重型车辆交通量的增加加剧了桥面病害。
此外，材料性能差、施工工艺或荷载不正确、气温的影响也是导致病害的主要原因。