1、引言

  石拱桥由于其就地取材、施工简单、不需要大型设备等优点,在50年代~80年代被广泛推广使用。然而,随着我国经济建设的高速发展,重型车辆与日俱增,加之桥梁建设时设计荷载较小,导致现阶段多数石拱桥已无法满足正常使用要求,处于超负荷状态,因而出现病害情况较多,需要维修加固,提高其承载能力。本文将就石拱桥常见病害的成因与加固处理措施作一些浅要分析。

  2、石拱桥常见病害及成因分析

  2.1 主拱圈裂缝

   拱圈裂缝是石拱桥最常见的病害。主拱圈开裂严重影响桥梁的安全性,按照开裂方向可以分为主拱圈横向裂缝与纵向裂缝

  2.1.1 主拱圈横向裂缝及成因分析

  主拱圈横向裂缝多发生在拱顶下部或拱脚上部,其主要成因分析如下:
  1)主拱圈截面太薄或石料强度不够。对石拱桥主拱圈进行内力分析可知,拱顶承受最大正弯矩,拱脚承受最大负弯矩,当截面抗力小于荷载内力时,拱顶下部或拱脚上部受拉部位开裂。

  2)拱圈受力不对称。这种情况主要发生在坡桥或弯桥上。有些坡桥坡度较大,而主拱圈水平设置,造成拱圈受力不对称;车辆在弯桥上转弯时产生向心力,造成拱圈弯道外侧开裂。

  3)基础均匀沉降,墩台移动。石拱桥多按无铰拱设计,为超静定结构。基础沉降或墩台位移将引起主拱圈巨大的附加应力,造成拱圈横向开裂,且多发生在L/4处。

  4)设计时拱轴系数选择不当。

  5)施工质量差。如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。

  主拱圈横向裂缝对原结构的影响:如果主拱圈出现横向裂缝并发展到一定深度,开裂面的抗弯惯性矩将大大降低,相当于形成铰,改变原结构体系,内力随之发生变化,结构的稳定性降低。如果出现多条横向裂缝,形成三铰以上时,结构将变成可变体系,失稳破坏。

  2.1.2 主拱圈纵向裂缝及成因分析

  主拱圈的纵向裂缝成因分析如下:
  1)拱圈多采用分环砌筑,如在施工时,未注意环与环交错搭接,则会在拱腹发生纵向开裂;

  2)基础非均匀沉降;

  3)结构自身的受力特征影响,如弯桥受离心力作用;

  4)局部温度应力。对于长期存在局部日照的拱桥,横向两侧存在较大温差,主拱圈或在日照区域边缘产生纵向裂缝。

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