[发明专利]一种双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法

说明书

本发明公开了一种双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法，包括以下步骤：修补装配式腹拱圈病害；在装配式腹拱圈底面设置钢筋混凝土格构，钢筋混凝土格构包括纵横交错分布的纵肋和横肋；腹拱圈底面钢筋混凝土格构施工完成之后，对外露裂缝进行表面封闭处理。纵、横肋交错组合形成钢筋混凝土格构，共同构成腹拱圈受力棚架，有效提高腹拱圈承载能力以满足路网交通需求，同时稀疏设置的横肋并未完全限制腹拱圈承上启下的位移协调功能，很好地保留了腹拱圈的功能特性；本发明钢筋混凝土格构加固装配式腹拱圈施工过程中可不封闭桥面交通，混凝土用量小，加固改造工作量小，既满足提高腹拱圈承载力的功能需求，又具有明显的节约造价经济优势。

技术领域

本发明涉及桥梁加固改造技术领域，尤其涉及一种双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法。

背景技术

双曲拱桥是我国上世纪60～70年代建设最多的一种拱桥型式。受限于当时建桥技术设备水平等，工程师们巧妙地将双曲拱桥化整为零装配化，即便于施工，又节约了材料。随着道路交通运输量日益增长，早年建造的双曲拱桥承载能力越来越不能适应道路交通发展的需求，对双曲拱桥的改造是非常有必要的。

当前，对双曲拱桥装配式腹拱圈的改造，大抵有两种形式，一是拆除重做，这样能彻底改造装配式腹拱圈现有病害，但也有其致命的缺点：要配套拆除桥面系、拱上填料、拱上侧墙等结构，交通中断时间长，造价也比较高；二是在装配式腹拱圈的底面及侧面设置U型套箍增大截面加固，这样能很好的覆盖装配式腹拱圈现有病害，但整体式U型套箍加固层完全改变了装配式腹拱圈的机动性，刚度的增加反而容易在后期运营使用中衍生出新的病害。

当前，双曲拱桥装配式腹拱圈的改造技术问题主要如下：

（1）腹拱圈是连接主拱圈与拱上填料及桥面系的构件，应能协调主拱圈与拱上填料及桥面系的变形，具有一定的变形协调能力；

（2）为减小桥梁改造施工过程中对路网交通的影响，改造方案应尽量缩短桥面交通中断的时间或尽可能不中断桥面交通；

（3）改造方案应能提高腹拱圈承载能力以适应现状路网交通需求，并改善现状装配式腹拱圈结构过于离散，易松动错位的缺点；

（4）桥梁改造本就是在经济条件不允许对桥梁推倒重建才实施的，改造方案应兼顾功能性和经济性。

因此，如何提供一种新的双曲拱桥装配式腹拱圈的改造方案，尽可能压缩施工过程中交通中断时间或不中断交通，节省造价，同时在最大程度保留原结构受力机理的基础上提高原结构的承载能力，成为本领域工程技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法，具体技术方案如下：

一种双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法，包括以下步骤：

S1、修补装配式腹拱圈病害；

S2、在装配式腹拱圈底面设置钢筋混凝土格构，钢筋混凝土格构包括纵横交错分布的纵肋和横肋，其中，装配式腹拱圈拱铰处附近必须设置横肋，对于三铰拱腹拱圈，在腹拱圈拱顶铰缝两侧需各设置一道横肋；

S3、腹拱圈底面钢筋混凝土格构施工完成之后，对外露裂缝进行表面封闭处理。

进一步地，上述的双曲拱桥装配式腹拱圈的加固方法，还包括：

S4、腹拱圈底面钢筋混凝土格构施工完成之后，对钢筋混凝土格构进行常规养护，养护完成后即完成对装配式腹拱圈的加固改造。

进一步地，步骤S1中所述修补装配式腹拱圈病害包括预制拱片铰缝脱落修补，和/或变形、错位修复，和/或对裂缝宽度≥0.15mm的裂缝进行压力灌注修复，和/或对钢筋锈蚀处进行处理。

进一步地，步骤S2中所述在装配式腹拱圈底面设置钢筋混凝土格构包括如下步骤：

S21、对腹拱圈底面设置钢筋混凝土格构的纵肋和横肋相应位置进行凿毛处理，露出新鲜混凝土；

S22、纵肋纵向钢筋置于横肋横向钢筋之下，并植入主拱圈拱背；