钢筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱桥，常见病害及加固方法！

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所谓板拱、肋拱及箱拱，主要是按照主拱圈截面形式进行分类的，此处主要指上承式拱桥。上承式拱桥主要由主拱圈及拱上建筑组成，其中拱上建筑包括腹孔（拱式腹孔或梁板式腹孔）、腹孔墩（立柱或横墙）、桥面板、填料、侧墙、桥面系等，具体组成视腹孔类型而定。这类拱桥的跨径范围广泛，小的仅十几米，大的如箱形肋拱可达420米。尽管构造形式繁多，花样多变，但很多病害现象却大致相同。

常见病害包括：

（1）主拱圈的拱顶下缘及侧面、拱脚上缘及侧面出现横向裂缝。这主要是由于这两个截面的抗弯强度不足，具体原因可能包括尺寸偏小、配筋不足、拱轴线设计不合理、墩台不均匀沉降或向路堤方向滑动/转动、超重车影响、整体性差、施工质量差等。如果裂缝的上、下缘位置与上述情况相反，则可能是墩台向桥孔方向滑动或转动所致。

（2）主拱圈（板拱圈）或腹拱圈出现纵向裂缝，常伴有墩、台帽或帽梁纵向裂缝。如果裂缝大致居中，可能是墩、台基础的上、下游不均匀沉降引起；如果只是边拱箱接缝处开裂，则一般是接缝连接不良，整体性差，偏载作用下边拱箱受力变形较大所致。

（3）主拱圈局部出现混凝土碎裂、脱落等破坏现象，通常出现在压应力较大的地方，如边角处、等截面拱圈的拱脚附近等。这可能是由于材料的抗压强度不够，引起劈裂或压碎，或者是内部钢筋生锈膨胀所致。

（4）主拱圈拱脚处出现径向裂缝，这主要是由于材料抗剪强度不足所引起。

（5）双曲拱桥的拱波顶出现纵向裂缝或拱肋与拱波连接处环向开裂。这多为各肋间横向联系弱、整体性差、横截面的组合不合理、墩台横向不均匀沉降等原因所致。

（6）拱上排架、梁、柱开裂，特别是短柱两端开裂压碎，以及靠墩、台或实腹段的腹拱圈的拱脚、拱顶开裂并延伸至侧墙和桥面，侧墙与拱圈连接处脱离及侧墙的其他裂缝。这主要是由于短柱及腹拱圈未设铰，相应位置的侧墙及桥面未设变形缝，在主拱圈变形或墩台位移作用下拉裂所致。

（7）桥面出现纵向裂缝，常伴有横向联系竖向开裂，特别是跨中横向联系开裂严重。这说明桥梁的横向整体性差，荷载横向分布不良。

（8）当主拱圈采用分段预制拼装时，接缝处也可能出现裂缝。

（9）当拱肋采用钢管混凝土时，钢管表面可能会出现收缩状褶皱或管内有空洞、离析等问题。这通常是由于钢管厚度不足、套箍作用部分丧失以及钢管格构布置不合理、管壁加劲肋不足等原因所引起。

针对上述常见病害，可选的加固方法包括：

（1）对于主拱圈因偏心受压而产生的拱顶、拱脚横向开裂或局部压碎问题，最好采用从拱腹面或拱背面增大截面的方法加固。具体做法包括凿毛原混凝土表面、植筋和布筋后浇筑混凝土或喷射混凝土。特别是拱脚处裂缝，需要在墩台帽中植入钢筋并增大拱脚段截面。

此外，还可采用粘贴钢板或纤维复合材料的方法进行加固，但应注意拱腹粘贴材料过长可能因受弯而产生径向撕裂的问题。在中、小跨径拱桥中，还可考虑采用体外预应力加固方法，但应充分考虑对其他部位的影响。另外，还可通过减轻拱上建筑自重来减轻主拱圈负担，如更换填料或挖除填料及侧墙改拱式腹孔为全空腹式梁板腹孔等。但需注意主拱轴线形的变化并进行验算。如果是墩台位移引起的病害且仍在继续发展，则应先加固墩台以消除病因。

（2）对于主拱圈或腹拱圈出现的纵向裂缝以及墩、台帽和墩、台身的纵向或竖向裂缝问题，如裂缝继续发展，则须先加固基础及其他下部结构。拱圈裂缝应根据缝宽大小采用灌浆封闭、增大截面、横向粘贴钢板或纤维复合材料等方法进行加固。此外，还可增设多道钢箍（尽量做成封闭箍）或通过钢拉杆施加横向预应力等方法进行加固。

（3）对于双曲拱桥拱波顶或拱肋与拱波连接处的纵向裂缝问题，应加强或增设横向联系，增大拱肋或拱板截面或增加拱肋数量以减轻拱上建筑自重。具体做法包括更换腹拱和实腹段的填料、改横墙式腹孔墩为立柱式腹孔墩、改拱式腹孔为梁板式腹孔等。如果是墩、台横向不均匀沉降引起的开裂问题，则应先加固地基。

（4）对于拱上矮立柱上下端裂缝问题，最好将其改成缩颈铰以使其能适当转动从而减少裂缝的产生。对于靠近墩台及实腹段的腹拱圈拱脚或拱顶裂缝问题，如果裂缝较宽至断裂或两侧有明显高差，则要考虑拆除重建为三铰或两铰腹孔；否则可暂不处理但应设置好相应位置处的侧墙及桥面的变形缝以防止漏水。

（5）对于桥面纵向开裂及横向联系竖向裂缝问题，应加强结构的横向整体性。具体做法包括加大或增加横梁、结合翻新桥面适当加厚混凝土铺装层厚度并提高标号、增强桥面横向配筋以及将有填料的拱桥填料挖除并改为现浇混凝土等方法进行加固。

（6）对于主拱圈接头不好产生的裂缝问题可采用灌缝、植筋连接或补焊连接等方式进行加强处理。

（7）对于钢管混凝土钢管表层的褶皱问题最好采用外包一层钢筋混凝土增大截面或加密格构间的缀体板或增加管壁加劲肋等方法进行处理；对于管内空隙问题则需钻孔注入环氧胶浆或水泥浆进行填充处理。

（8）对于拱顶下挠过多且底面出现横向开裂的拱桥问题可采用体外预应力索在拱圈弹性中心以下部位的拱背上设锚座进行张拉处理以使拱顶产生负弯矩及反拱度从而减小裂缝的产生和发展；但同时需要注意拱脚处也可能同时产生负弯矩因此应加大拱脚段截面进行处理；体外索的具体位置及张拉力大小应根据拱圈内力的变化情况（主要是弯矩）进行反复试算后确定以确保加固效果达到最佳状态。

（9）对肋拱、双曲拱等因拱脚水平位移及下沉造成主拱圈变形过大及开裂，拱轴线与压力线严重偏离，采用其它补强措施难于奏效时，可采用拱脚顶推复原调整拱轴线的方法改善拱圈受力，但此法技术复杂，风险大，成本也不低，较少采用。

（10）以上各种加固方法中，若对拱上建筑进行改造或对主拱圈增大截面时，在卸载和加载过程中应注意单孔和多孔间的均衡对称性，保证拱圈及墩台的稳定。