橋梁改建可以減少主體開發(fā)商的初期投資費用(包括拆遷費、土建費等)、縮短建設(shè)周期，體現(xiàn)較高的經(jīng)濟價值。

不同類型橋梁如何加固？

一、鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆簡支板橋

常見的問題：

（1）跨中四周板底由下而上的豎向裂縫，一般有多條，靜態(tài)裂縫寬度有可能超過規(guī)范限制值，有時還伴隨著跨中下?lián)希砻骺箯澞芰σ巡蛔恪?/p>

整體式板橋跨中豎向裂縫

（2）跨中四周板底縱向裂縫，一般也可能有多條，有的靜態(tài)裂縫寬度也會超過規(guī)范要求，這很可能是設(shè)計圖采用了預制裝配的標準圖配筋，施工時卻改用現(xiàn)澆，將單向板變成整體式雙向板，改變了板的受力方式，導致板底橫向配筋嚴峻不足，在橫向彎矩作用下，引起板底產(chǎn)生縱向裂縫。

整體式板橋跨中段板底縱向裂縫

二、混凝土預制裝配簡支板橋

常見的問題：

（1） 裝配式簡支板可有橋面鉸接縫處出現(xiàn)縱向裂縫，這主要是鉸接縫施工質(zhì)量差，造成各板塊的整體性連接差；

（2）也可有支座脫空現(xiàn)象產(chǎn)生，由于每塊板的兩端各有2個支座，每跨橋都有較多支座，假如施工時支座墊石標高有誤差，或預制安裝時板有翹曲，或墩臺有不均勻沉降都會導致部分支座脫空；

（3）鋼筋混凝土的簡支板跨中四周板底有由下而上的豎向裂縫，縫寬有可能超過規(guī)定要求，或有跨中下?lián)希箯澞芰Σ蛔恪?/p>

（4）板底出現(xiàn)縱向裂縫，預應力混凝土裝配式簡支板橋大多采用先張法施工，假如由于施工原因造成底板太薄，使得預應力筋周圍混凝土局部應力過大，或者由于混凝土中的氯鹽添加劑或者混凝土碳化造成鋼筋生銹，均可能產(chǎn)生沿著鋼筋的板底縱向裂縫。

（5）一般的空心板在支承端四周不會出現(xiàn)剪切斜裂縫，但近幾年來有的橋梁采用了單塊寬度達1.5米甚至更大的大空心板，其實相稱于小箱梁，腹板厚度不大時，邊板的腹板上有可能發(fā)現(xiàn)斜裂縫。

可選的加固方法有：

（1）對板底產(chǎn)生的縱、橫向裂縫，當縫寬超過規(guī)范的限制時，均可采用粘貼鋼板法或粘貼纖維復合材料法加固。但對解決跨中下?lián)系男Ч缓茫?

（2）預應力加固法，在板底錨固多根平行的預應力細鋼絲，張拉后覆蓋特制混凝土（板底錨固多根預應力鋼絲），或者設(shè)轉(zhuǎn)向托架后折線形布鋼束張拉，預應力鋼索穿過兩端板中斜孔錨固于展裝層下（折線形布置體外預應力索）。

（板底錨固多根預應力鋼絲）

（拆線形布置外預應力索）

（跨中增加支撐變簡支為連續(xù)）

（3）改變結(jié)構(gòu)體系法，如簡支板變連續(xù)板，小跨徑板橋可在跨中或跨中四周增設(shè)橋墩或斜撐，采用“跨中增加支撐變簡支為連續(xù)”，但應注重在中支點負彎矩區(qū)，應結(jié)合橋面改造，增設(shè)足夠的受拉鋼筋。以上兩種方法對解決跨中下?lián)闲Ч^好；

（4）錨噴混凝土加固法，在板底錨固鋼筋網(wǎng)后，噴射混凝土覆蓋。其實質(zhì)是增加板底配筋，類似于“板底錨固多根預應力鋼絲 ”圖，只不過板底增加的是普通鋼筋網(wǎng)；

（5）對橋面鉸縫處的縱向裂縫，只有通過橋面改造來解決，如增加橋面橫向鋼筋布置，加厚展裝層等；

（6）對板橋支座脫空現(xiàn)象，可采用更換，加鋼墊板，楔緊等方法解決。

三、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋

鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋一般采用實心板截面或空心板截面，大多采用現(xiàn)澆施工，跨徑在20米以下，預應力混凝土連續(xù)板跨徑偏大些，一般采用后張法，有等高度的，也有變高度的。城市橋梁中的跨線橋、人行橋應用多一些。鋼筋混凝土連續(xù)板的應用更多。

常見問題：

（1）筋混凝土連續(xù)板橋各跨中四周板底由下而上的多條豎向裂縫，橫向有可能貫通，屬彎曲裂縫，表明抗彎能力不夠；

（2）筋混凝土連續(xù)板橋各墩頂處橋面開裂，橋下滲水，一般都橫向貫通，裂縫可有一條到多條，可由活荷載引起，也可由墩臺不均勻沉降引起，如圖，說明負彎矩較大，支點截面抗彎能力不足。

連續(xù)板支點頂面和跨中地面豎向裂縫

（3）各跨中四周板底出現(xiàn)縱向裂縫，類似于“整體式板橋跨中段板底縱向裂縫 ”圖，要么是鋼筋混凝土板底橫向鋼筋配置不足，要么是混凝土保護層太薄，預應力筋周圍混凝土局部應力過大，或是混凝土中的添加劑等原因使鋼筋生銹，導致沿鋼筋產(chǎn)生裂縫；

整體式板橋跨中段板底縱向裂縫

（4）跨中下?lián)?，要么是施加的預應力不足，要么是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過多過寬導致剛度降低，撓度增大。

可選的加固方法有：

（1）對板底裂縫，當縫寬超過規(guī)范要求時，可采用粘貼鋼板或粘貼纖維復合材料法加固；

（2）對墩頂處橋面開裂，可采用在負彎矩區(qū)的混凝土展裝層內(nèi)增設(shè)受拉普通鋼筋或預應力鋼筋，提高支點截面抗彎能力；

（3）預應力加固法，在板底設(shè)轉(zhuǎn)向托架，按折線形布束張拉，此法對各種因受力產(chǎn)生的病害均有利。

折線形體外預應力索加固連續(xù)板橋

（4）改變結(jié)構(gòu)體系法，如在跨中或跨中四周增設(shè)斜支撐，解決跨中下?lián)线^大，或預應力不足，類似于下圖，但應增強支撐截面負彎矩區(qū)的受拉鋼筋。

跨中增加支撐變簡支為連續(xù)

四、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋

鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁是所有運營中橋梁數(shù)量最多的梁橋，其斷面形式常有T形、Ⅰ字形、箱形和各種形式的組合。鋼筋混凝土簡支梁的跨徑一般在10～20米，預應力混凝土簡支梁跨徑一般在16～50米，少量有更大的。施工方式大多采用預制裝配，少量采用現(xiàn)澆施工。由于呈肋板形截面，自重輕抗彎能力及跨徑比板橋大，病害種類也要多些。

1）鋼筋混凝土簡支梁橋

常見問題有：

（1）跨中四周梁底由下而上的豎向彎曲裂縫，數(shù)量隨跨徑增大而增多，恒載裂縫寬度有可能超過規(guī)范限制值，有的還伴有跨中下?lián)线^大；

（2）兩支承端四周腹板上的斜向裂縫系主拉應力過大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害，如圖：

簡支梁跨中梁底豎向裂縫及支承端四周腹板斜裂縫

（3）梁腹板上的豎向裂縫，多位于薄腹板的中部，中間寬兩頭細，未向上、向下延伸，多系混凝土養(yǎng)護差、或溫度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收縮裂縫，主要影響結(jié)構(gòu)的耐久性；

（4）橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫，較多發(fā)生在預制裝配T梁橋翼緣采用鉸接或橫向聯(lián)系受損較大的裝配式簡支梁橋。此種病害會造成惡性循環(huán)，加重單片梁的其他病害程度；

（5）其他施工原因產(chǎn)生的裂縫，這些裂縫在工程竣工前就能發(fā)現(xiàn)。

2）預應力混凝土簡支梁橋

假如是按部分預應力混凝土B類構(gòu)件設(shè)計的簡支梁，鋼筋混凝土簡支梁有的病害它都可能有，只是程度不同而已，不再復述。但也與全預應力混凝土簡支梁有一些共同的病害。對于全預應力及部分預應力混凝土A類構(gòu)件正常使用條件下不答應出現(xiàn)裂縫，假如出現(xiàn)，不論縫寬大小都應找出原因入行處理或加固。

預應力混凝土簡支梁不同于鋼筋混凝土簡支梁的其他常見病害：

（1）張拉錨具的錨下縱向裂縫，長度一般不超過梁高，主要為錨下局部應力集中產(chǎn)生的劈裂拉力所致；

（2）沿預應力鋼束的縱向裂縫，主要為預應力鋼束保護層過薄，鋼束處局部應力過大產(chǎn)生劈裂或是混凝土保護層碳化后預應力筋生銹所致；

（3）跨中下?lián)线^大超過規(guī)范容許值，跨中截面不一定開裂。主要為施加預應力不足或預應力損失過大所致。

可選的加固方法有：

（1）對梁底彎曲裂縫和沿預應力筋的縱向裂縫可采用粘貼鋼板、粘貼纖維復合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加展裝層厚度，加大截面受壓區(qū)面積對提高抗彎強度和剛度有利，但增加高度有限，同時也增加自重，假如增加梁底截面高度，實際上是增加配筋；

（2）對于腹板上的斜裂縫，可在與裂縫反向并近似與水平線成45°，即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復合材料，對梁高度矮，鋼板或纖維錨固長度不足時，可粘貼成U形箍和加壓條的形式。

粘貼鋼板或纖維復合材料入行抗彎及抗剪加固

（3）對于腹板上的收縮裂縫和錨固區(qū)的裂縫，視縫寬大小采用環(huán)氧膠封閉或灌縫處理；

（4）對橋面縱向裂縫，可結(jié)合展裝層改造增加厚度和橫向配筋，或者增加或者加大橫隔板；

（5）上述各種因受力引起的病害，均可采用體外預應力加固法，詳細的做法有多種，此法的設(shè)計、施工復雜，但效果較好。

體外預應力索加固簡支梁

（6）對病害較多，較重的某一單片梁，條件許可時，可割開橫向聯(lián)系更換增大剛度后的新梁，同時減少其它梁的荷載分布。多數(shù)情況下邊梁病害較重，如圖：

更換新梁并改善荷載橫向分布

五、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)梁及懸臂梁橋

連續(xù)梁橋及懸臂梁橋的截面形式常有T形、I形和箱形，跨徑30米以上的大多采用箱形，并采用變高度的不等跨梁，等高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁一般跨徑在30米以下，變高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁或懸臂梁一般跨徑在50米以下，跨經(jīng)偏大仍采用鋼筋混凝土材料的此類橋梁比較費材料，而且橋面負彎矩區(qū)易出現(xiàn)橫向裂縫。

等高度的預應力混凝土連續(xù)梁一般跨徑在60米以下，而變高度的預應力混凝土懸臂梁跨徑大多100米以下，但100米以上也是常有的，連續(xù)梁跨徑大多在200米以下，但200米以上也是常有的。這類橋梁在跨越障礙物或城市立交橋中較多采用，不論跨徑大小均輕易出現(xiàn)各種病害。

常見問題有：

1）鋼筋混凝土及預應力混凝土懸臂梁

（1）懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，常有墩頂橋面開裂。主要是懸臂部分剛度不夠，尺寸偏小，超重車影響，或者是縱向預應力損失較大，施工質(zhì)量差等造成；

（2）懸臂梁牛腿處局部裂縫，如下圖，原因主要是配筋不足，高度偏小，溫度影響或者是掛梁與牛腿連接不順，形成跳車，局部沖擊過大等所致；

牛腿處局部裂縫

（3）假如懸臂梁的錨固孔跨徑過大，在尺寸偏小或配筋不足時，很有可能出現(xiàn)跨中下?lián)匣蚩缰辛旱棕Q向裂縫；

（4）預應力筋錨固齒板后的斜向裂縫，這是所有預應力箱梁可能出現(xiàn)的病害，如下圖，主要是齒板四周應力集中過大，普通鋼筋配置偏少、預應力束錨固過于集中等引起。

錨固齒板后開裂

（5）箱梁頂、底板縱向裂縫，如下圖，主要是頂、底板橫向彎矩過大，無橫向預應力、箱梁橫向彎曲空間效應、板厚偏小，橫向配筋不足，箱梁內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生溫度應力等原因所致；

箱梁頂、底板縱向裂縫

（6）箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫，頂板梗腋處主要是該處有大量預應力縱向鋼束通過，局部應力過大，或者是箱梁的正剪力滯效應考慮不足，或者是偏心荷載下箱梁畸變扭轉(zhuǎn)引起腹板上下端局部應力過大等所致；

（7）箱梁腹板中部的豎向裂縫，常發(fā)生在脫模2～3天內(nèi)，上下沒有延伸，施加預應力后大多會閉合，這主要與混凝土收縮或箱梁內(nèi)外溫差或腹板水平筋不足，或混凝土混合料質(zhì)量有關(guān)；

（8）箱梁腹板上的斜裂縫，如下圖，一般發(fā)生在墩臺支承點至反彎點間的梁段上，屬剪切裂縫，產(chǎn)生原因比較復雜，主要有縱向或豎向預應力不足，或損失過大，箱梁內(nèi)外溫差過大，箱梁的抗彎或抗扭剛度不足，偏心荷載下箱梁畸變應力過大，腹板厚度偏小，剪力滯效應影響，非預應力鋼筋配置不足，混凝土混合料及添加劑影響，施工不當，縱向預應力束直線形布置，跨徑布置不合理等原因引起。

箱梁腹板上斜向開裂

（9）箱梁腹板上的水平裂縫，主要由箱梁橫向彎曲空間效應與內(nèi)外溫差應力使腹板內(nèi)側(cè)或外側(cè)產(chǎn)生較大的豎向應力、箱梁橫向剛度不足，畸變應力影響，豎向預應力不足等原因引起。

（10）懸臂施工時各分段接縫或合攏段接縫出現(xiàn)裂縫，多由于施工接頭處理不好，成為薄弱截面，在縱向彎矩、混凝土收縮或較大溫差應力等作用下開裂，或者由于預制拼裝接縫不密實，橋面開裂后，接縫滲水、鋼筋銹蝕等。

（11）在箱梁較寬時，也輕易出現(xiàn)橫隔板或橫梁跨中產(chǎn)生豎向裂縫，如下圖，這主要是橫隔板或橫梁中施加的橫向預應力不足或損失過大，或箱梁抗扭能力差等引起。

2）鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)梁

跨中下?lián)线^大，去去伴隨著跨中梁底橫向開裂，墩頂處橋面開裂或腹板斜裂縫，主要原因是抗彎剛度不夠，如梁高偏矮，腹板偏薄，縱向預應力不足或損失過大等原因造成。

其他病害與鋼筋混凝土及預應力混凝土懸臂梁的相同。上述各種病害可選的加固方法有：

（1）對于懸臂梁牛腿端下?lián)线^大，最有效的方法是補加預應力，利用變高度梁的特點，在展裝層中布置通長無粘結(jié)預應力索，錨固在牛腿上，展裝層與箱梁頂板間應通過植進大量錨筋傳遞橋面預應力，如下圖1，單箱多室截面并有足夠箱高時，可在中腹板頂部兩側(cè)布置通長體外束，錨固在腹板上，如下圖2，但均要注重對錨固孔的影響。

（2）對于牛腿處裂縫，常在兩側(cè)粘貼塊形鋼板或鋼板條，如圖3。假如箱內(nèi)牛腿處能入人操作，可考慮從外面鉆斜孔后穿預應力筋張拉錨固，如圖4；

圖3 牛腿兩側(cè)貼塊形鋼板 圖4 牛腿處鉆孔設(shè)預應力錨筋

（3）對連續(xù)梁跨中和懸臂梁錨固孔跨中下?lián)线^大，最有效的方法是體外預應力加固，利用變高度梁的特點，在箱內(nèi)腹板兩側(cè)布置直線形或折線形體外預應力束加固，如圖1和圖2，對等高度連續(xù)梁宜采用折線形布束加固，如圖3。

圖1 變高度連續(xù)梁箱內(nèi)布置直線形體外預應力索

圖2 變高度連續(xù)箱梁內(nèi)布置折線形體外預應力索

圖3 等高度連續(xù)箱梁內(nèi)布置折線形體外預應力索

（4）對預應力錨固齒板四周的裂縫一般采用灌縫后粘貼薄鋼板或碳纖維等復合材料加固；

（5） 墩頂處橋面橫向裂縫，可采用鑿除展裝層混凝土，在頂板面增設(shè)縱向普通受拉鋼筋或無粘結(jié)預應力筋，預應力鋼束錨固在現(xiàn)澆層中，類似于圖1?；蛟谙鋬?nèi)腹板兩側(cè)的截面重心軸以上設(shè)體外預應力索加固，類似于圖2。

圖1 懸臂梁負彎矩區(qū)展裝層中布置預應力索

圖2 懸臂梁負彎矩區(qū)中腹板兩側(cè)布置體外預應力索

（6）對連續(xù)梁跨中梁底橫向裂縫，或分段接頭橫向裂縫，常采用縱向粘貼鋼板或碳纖維等復合材料加固；或采用體外預應力索加固。對于分段拼裝接頭裂縫，若屬于非受力引起，只需灌膠封閉即可；

（7） 對箱梁頂、底板縱向裂縫，常采用橫向粘貼鋼板或其它纖維復合材料或增設(shè)橫向聯(lián)系等方法加固。假如頂板底面縱向開裂，主要是因頂板橫向跨度過大，又未設(shè)橫向預應力所致，可考慮在頂板上面的展裝層中增設(shè)橫向預應力筋，如下圖，并在展裝層與頂板間植進大量錨筋來傳遞橋面預應力；

箱梁頂面展裝層中增設(shè)橫向預應力筋

（8）對箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫及腹板豎向裂縫，可采用封閉、灌縫或粘貼纖維復合材料加固；

（9）對腹板上的斜裂縫，可采用在腹板上粘貼鋼板或纖維復合材料，類似于如下圖所示?；蜻m當增加腹板厚度，或在縱向或豎向施加預應力等方法加固；

粘貼鋼板或纖維復合材料入行抗彎及抗剪加固

（10）對腹板上的水平裂縫，可采用在腹板上粘貼豎向鋼板或纖維復合材料，或增加橫向聯(lián)系，如增設(shè)橫隔板等，或施加豎向預應力加固；

（11）對箱梁內(nèi)的橫隔板或橫梁跨中豎向開裂，可在橫隔板兩側(cè)補加橫向體外預應力，并穿出箱壁錨固，如下圖。或增設(shè)橫隔板，增強抗橫向彎曲及扭轉(zhuǎn)的能力。

橫隔板兩側(cè)布置體外預應力索平面示意圖

六、預應力混凝土T型剛構(gòu)橋

T型剛構(gòu)橋，有帶掛梁或鉸的T型剛構(gòu)，也有連續(xù)剛構(gòu)。其主要特點為梁、墩固結(jié)在一起，但前者的上部結(jié)構(gòu)類似于懸臂梁橋，后者的上部結(jié)構(gòu)則類似于連續(xù)梁橋，只是橋墩要承受較大的縱向彎矩。當然受力上還是有差別，跨徑也增大許多，像雙薄壁墩的連續(xù)剛構(gòu)已達300米左右。預應力T型剛構(gòu)橋不管是帶掛梁的T型剛構(gòu)，還是連續(xù)剛構(gòu)，常采用變高度的箱梁，預應力懸臂梁及連續(xù)梁橋可能有的病害問題，它們也同樣可能存在，可選的加固方法也相同。

有所區(qū)別的是帶掛梁的T型剛構(gòu)由于懸臂較長，假如施工或設(shè)計質(zhì)量不好，特殊是施工質(zhì)量差，造成預應力損失大，懸臂抗彎剛度不足等，很輕易出現(xiàn)牛腿下?lián)线^大等病害。采用體外預應力索加固時，無粘結(jié)鋼鉸線可布置在箱梁頂面的展裝層中，錨固在兩端牛腿處，新、舊混凝土間植進大量錨筋來傳遞橋面預應力，如圖：

T型鋼構(gòu)橋展裝層內(nèi)布置無粘結(jié)預應力長索

當箱梁為單箱多室時，可在中腹板兩側(cè)布置通長體外預應力索加固，并穿過墩頂兩道橫隔板的鉆孔，錨固在兩端腹板兩側(cè)的錨座上，如圖：

T型鋼構(gòu)橋中腹板兩側(cè)布置體外預應力通長索

六、預應力混凝土T型剛構(gòu)橋

所謂板拱、肋拱及箱拱主要是按主拱圈截面形式分的，此處主要指上承式拱橋，跨徑可小可大，小的10幾米，大的如箱形肋拱可達420米，構(gòu)造形式繁多，花樣多變，但很多病害現(xiàn)象大致相同。

常見問題有：

（1）主拱圈的拱頂下緣及側(cè)面橫向裂縫及拱腳上緣及側(cè)面的橫向裂縫，如下圖。這主要是這兩個截面的抗彎強度不足，其詳細原因較多，如尺寸偏小，配筋不足，拱軸線不合理、墩臺不均勻沉降或向路堤方向滑動或轉(zhuǎn)動、超重車影響、整體性差、施工質(zhì)量差等引起。假如裂縫的上、下緣位置與上述相反，常為墩臺向橋孔方向滑動或轉(zhuǎn)動；

拱頂下緣及拱腳上緣開裂

（2）主拱圈（板拱圈）或腹拱圈出現(xiàn)縱向裂縫，如下圖。常伴有墩、臺帽或帽梁縱向裂縫，假如裂縫大致居中，可能是墩、臺基礎(chǔ)的上、下游不均勻沉降引起，假如只是邊拱箱接縫處開裂，一般是接縫的連接不好，整體性差，偏載作用下邊拱箱受力變形較大引起；

主拱圈或腹拱圈縱向開裂

（3）主拱圈局部出現(xiàn)混凝土碎裂，脫落等破壞現(xiàn)象，一般出現(xiàn)在壓應力較大的地方，如邊角處、等截面拱圈的拱腳四周等，材料的抗壓強度不夠，引起劈裂或壓碎，或者是內(nèi)部鋼筋生銹膨脹所致；

（4）主拱圈拱腳處的徑向裂縫，主要是材料抗剪強度不足引起；

（5）雙曲拱橋的拱波頂出現(xiàn)縱向裂縫或拱肋與拱波連接處環(huán)向開裂，多為各肋間橫向聯(lián)系弱，整體性差，橫截面的組合不合理，墩臺橫向不均勻沉降等所致；

（6）拱上排架、梁、柱開裂，特殊是短柱兩端開裂壓碎，靠墩、臺或?qū)嵏苟蔚母构叭Φ墓澳_、拱頂開裂經(jīng)側(cè)墻到橋面，側(cè)墻與拱圈連接處脫離及側(cè)墻的其它裂縫，如下圖。主要原因為短柱及腹拱圈未設(shè)鉸，相應位置的側(cè)墻及橋面未設(shè)變形縫，在主拱圈變形或墩臺位移作用下拉裂；

矮立柱腳及邊腹拱開裂

（7）橋面縱向裂縫，常伴有橫向聯(lián)系豎向開裂，特殊是跨中橫向聯(lián)系開裂嚴峻，說明橋梁的橫向整體性差，荷載橫向分布不好；

（8）主拱圈采用分段預制拼裝時，接縫處也可能出現(xiàn)裂縫；

（9）拱肋采用鋼管混凝土時，鋼管表面可能會出現(xiàn)收縮狀褶皺，或管內(nèi)有空洞、離析，常為鋼管厚度不足，套箍作用部分散失，以及鋼管格構(gòu)布置不合理，管壁加勁肋不足等引起。

可選的加固方法有：

（1）因主拱圈為偏心受壓構(gòu)件，假如出現(xiàn)拱頂、拱腳橫向開裂或局部壓碎，最好采用從拱腹面或拱背面增大截面的方法加固，如鑿毛原混凝土表面、植筋和布筋后澆筑混凝土或噴射混凝土，特殊是拱腳處裂縫，需要在墩臺帽中植進鋼筋，再增大拱腳段截面，如下圖：

增加拱腳段配筋并增大截面

拱腹新增鋼筋混凝土襯砌

其次可采用粘貼鋼板或纖維復合材料，但應注重拱腹粘貼材料過長，受彎后產(chǎn)生徑向撕裂作用的問題。在中、小跨徑拱橋中還可考慮體外預應力加固，但應考慮對其它部位的影響。還可采用減輕拱上建筑自重，如更換填料、或挖除填料及側(cè)墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔來減輕主拱圈負擔，如下圖，但主拱軸線形有所變化，應注重驗算。假如是墩臺位移引起的病害，且還在繼承發(fā)鋪，則應先加固墩臺，消除病因。

挖除拱上填料及側(cè)墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔

（2）對主拱圈或腹拱圈出現(xiàn)的縱向裂縫，墩、臺帽縱向裂縫及墩、臺身豎向裂縫，如裂縫繼承發(fā)鋪，則須先加固基礎(chǔ)及其它下部結(jié)構(gòu)，拱圈裂縫應視縫寬大小，采用灌漿封閉，增大截面，橫向粘貼鋼板或纖維復合材料?；蛟鲈O(shè)多道鋼箍，并絕量做成封閉箍，或通過鋼拉桿，施加橫向預應力等方法加固，如下圖。

主拱圈上設(shè)鋼板箍或預應力鋼拉桿

（3）對雙曲拱橋拱波頂或拱肋與拱波連接處的縱向裂縫，應加強或增設(shè)橫向聯(lián)系，增大拱肋或拱板截面或者增加拱肋數(shù)量，減輕拱上建筑自重，如更換腹拱和實腹段的填料，改橫墻式腹孔墩為立柱式腹孔墩，改拱式腹孔為梁板式腹孔等，如下圖。假如是墩、臺橫向不均勻沉降引起的開裂，則應先加固地基。

挖除拱上填料及側(cè)墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔

（4）對拱上矮立柱上下端裂縫，最好改成縮頸鉸，讓它能適當轉(zhuǎn)動，如下圖。對于靠近墩臺及實腹段的腹拱圈拱腳或拱頂裂縫，假如裂縫較寬至斷裂或兩側(cè)有明顯高差，則要考慮折除重建為三鉸或兩鉸腹孔，否則可暫不管它，但相應位置處側(cè)墻及橋面的變形縫要設(shè)置好，不然會漏水；

改拱上矮立柱為鉸接

（5）對橋面縱向開裂及橫向聯(lián)系豎向裂縫，應加強結(jié)構(gòu)的橫向整體性，如加大或增加橫梁，結(jié)合翻新橋面，適當加厚混凝土展裝層厚度、提高標號、增強橋面橫向配筋，有填料的拱橋，將填料挖除并改為現(xiàn)澆混凝土等方法加固；

（6）對主拱圈接頭不好產(chǎn)生的裂縫可采用灌縫、植筋連接或補焊連接等方式加強；

（7）對鋼管混凝土鋼管表層的折皺，最好采用外包一層鋼筋混凝土增大截面，或加密格構(gòu)間的綴體板，或增加管壁加勁肋。對管內(nèi)空隙則要鉆孔注進環(huán)氧膠漿或水泥漿布滿；

（8）對拱頂下?lián)线^多，底面橫向開裂的拱橋，可采用體外預應力索在拱圈彈性中央以下部位的拱背上設(shè)錨座張拉，使拱頂產(chǎn)生負彎矩及反拱度，如下圖，但拱腳處也同時產(chǎn)生負彎矩，應加大拱腳段截面來處理，體外索的詳細位置及張拉力大小應根據(jù)拱圈內(nèi)力（主要是彎矩） 的變化反復試算后確定；

拱上布置體外預應力索

（9）對肋拱、雙曲拱等因拱腳水平位移及下沉造成主拱圈變形過大及開裂，拱軸線與壓力線嚴峻偏離，采用其它補強措施難于奏效時，可采用拱腳頂推復原調(diào)整拱軸線的方法改善拱圈受力，但此法技術(shù)復雜，風險大，成本也不低，較少采用。

（10）以上各種加固方法中，若對拱上建筑入行改造或?qū)χ鞴叭υ龃蠼孛鏁r，在卸載和加載過程中應注重單孔和多孔間的均衡對稱性，保證拱圈及墩臺的穩(wěn)定。

八、中、下承式拱橋

中、下承式拱橋為肋橋拱，拱肋常為鋼筋混凝土矩形，Ⅰ形或箱形（后者較多）。也常用鋼管或鋼管混凝土，或他們的組合體。從受力體系來講有普通拱（即有推力拱）和系桿拱（即無推力拱），與上承式拱橋的主要構(gòu)件區(qū)別有吊桿、吊桿橫梁（有的還有縱梁）、系桿。吊桿有剛性吊桿和柔性吊桿，后者用得較多。

系桿也有剛性與柔性之分，中承式（飛燕式）系桿拱常用柔性的高強鋼絲作為系桿，下承式系桿拱有柔性系桿剛性拱，剛性系桿剛性拱和剛性系桿柔性拱之分，前兩者較普通。除了有類似于上承式拱橋的病害外，還可能有如下病害：

（1）吊桿錨頭松脫、銹蝕或鋼絲銹蝕、剪斷，重點在橋面下的錨頭及短吊桿的兩端錨頭輕易出現(xiàn)；

（2）吊桿橫梁作為簡支梁或雙懸臂簡支梁，常用鋼筋混凝土或預應力混凝土，可能跨中梁底會有豎向彎曲裂縫，靠吊點兩側(cè)的腹板上出現(xiàn)斜裂縫，此外吊點處的橫梁頂面可能出現(xiàn)縱向裂縫，如下圖。吊桿橫梁間有縱梁的梁格系橋面，縱、橫梁的節(jié)點四周以及拱肋與剛性系桿的節(jié)點四周也可能會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；

吊桿橫梁裂縫

（3）系桿錨頭的松動、銹蝕，或鋼絲銹蝕、斷絲。剛性系桿因要承受軸力及局部彎矩，類似于彈性支承的連續(xù)梁，也具有受彎構(gòu)件常見的病害。

可選的加固方法有：

（1）對于吊桿或系桿的錨頭松動或個別滑絲的，條件許可時，應重新收緊錨頭張拉松弛的系桿或吊桿來調(diào)整內(nèi)力或標高，柔性吊桿大多采用墩頭錨，可通過增加鋼墊塊的方法收緊，系桿若采用夾片錨則應補拉重錨。對嚴峻銹蝕、斷絲或無條件張拉收緊的吊桿或系桿，應通過預留孔道換索，沒有預留孔道的，則應采取其它措施將所換吊桿或系桿臨時卸載后再換索。

（2）對于吊桿橫梁、縱梁或剛性系桿出現(xiàn)的各種裂縫可像本章前幾節(jié)的鋼筋混凝土或預應力混凝土簡支梁、連續(xù)梁和懸臂梁那樣入行加固，如體外預應力法、粘貼鋼板或纖維復合材料法等。

（3）對縱、橫梁節(jié)點及拱腳節(jié)點裂縫，簡便的方法是粘貼塊狀鋼板或纖維復合材料， 如下圖。

粘貼塊狀鋼板加固拱腳節(jié)點

九、鋼筋混凝土剛架拱橋

正常情況下，大跨度剛架拱最常見的病害是弦桿和剛節(jié)點處的裂縫，只要有病害的剛架拱橋，大多有這類裂縫，但對鋼筋混凝土構(gòu)件來說，只要裂縫寬度不超過容許值，也屬正常使用。雖然目前有較多的業(yè)主反對再新建剛架拱橋，但通過對其病害原因的分析，應該準確地觀待其承載能力及使用性能的問題。

剛架拱橋可選的加固方法

剛架拱橋主要由外弦桿、內(nèi)弦桿、實腹段、拱腿（主拱腿）、斜撐（次拱腿）、橫向聯(lián)系、橋面板及橋面展裝層組成，如下圖。以下將對各構(gòu)件病害現(xiàn)象、病害原因及目前采用的加固方法逐一論述。

剛架拱片構(gòu)造圖

（1） 橋面板：剛架拱橋的橋面板常用少筋肋腋板或微彎板兩種，極少數(shù)采用矩形實心板或空心板，前兩種就是在矩形板的基礎(chǔ)上優(yōu)化出來的。鋼筋和混凝土用量較少，重量輕，特殊是肋腋板做到了挖空心思，代價是施工復雜。少筋肋腋板和微彎板不僅配筋少，厚度尺寸也偏小，在短期設(shè)計荷載下肯定沒有問題，長期超載較多的情況下，實橋病害表明：肋腋板底出現(xiàn)方向不太規(guī)則的裂縫，嚴峻的已露筋、漏水。假如是微彎板則微彎板的加勁肋中部底面均有多條向上延伸的豎向裂縫，其中有的裂縫可延伸至板頂，造成板頂縱向開裂。

對上述病害可選的加固方法有：

對底面開裂的肋腋板，可采用粘貼雙向編織的纖維布或粘貼鋼板，纖維的強度不必太高。

對加勁肋開裂的微彎板，采用垂直裂縫的單向碳纖維片形成Ｕ字型，粘貼于肋底比貼鋼板方便，微彎板頂?shù)目v向裂縫視寬度大小，采用灌縫和封閉處理。

結(jié)合橋面改造，增加現(xiàn)澆層的厚度及強度、加強現(xiàn)澆層內(nèi)的配筋，以改善橋面板的受力狀況。

（2） 內(nèi)、外弦桿及實腹段：弦桿及實腹段常采用矩形、工字形、箱型截面，外弦桿為受彎構(gòu)件，內(nèi)弦桿及實腹段為壓彎（偏心受壓）構(gòu)件。一般拱片產(chǎn)生的裂縫，常出現(xiàn)在外弦桿上，其次是內(nèi)弦桿和實腹段。外弦桿豎向裂縫和大、小節(jié)點兩側(cè)的斜裂縫是常見的，只是程度不同而已，當然假如裂縫寬度在容許范圍內(nèi)，也符合設(shè)計要求，或者還不到必須加固的地步。但對病害嚴峻的剛架拱橋，外弦桿和實腹段跨中底部受拉區(qū)、內(nèi)弦桿的裂縫較多、較寬，有的橫向己貫通，豎向也裂至頂部，特殊是節(jié)點兩側(cè)的斜裂縫較寬，有的己貫穿。

可選的加固方法有：

① 對剛架拱外弦桿受彎構(gòu)件的加固，假如弦桿不屬于超筋梁，可采用在底面受拉區(qū)粘貼Ｕ型纖維片或粘貼鋼板或增大截面高度和配筋，假如弦桿屬于超筋梁，最好采用增大截面高度和配筋的方法，或在底面受拉區(qū)粘貼Ｕ型纖維片或粘貼鋼板的同時，增加橋面現(xiàn)澆層厚度。

② 內(nèi)弦桿為偏心受壓構(gòu)件，可采用與外弦桿相同的方法加固。

③ 大、小節(jié)點兩側(cè)的斜裂縫，可在裂縫面粘貼鋼板或纖維片加固，以承受主拉應力。增大弦桿截面高度，也能減小主拉應力。

④ 對跨中實腹段的微弧形底面，可采用粘貼Ｕ型碳纖維片，以承受彎曲拉應力及徑向撕拉力，或采用增大截面高度和配筋的方法。

⑤ 對弦桿及實腹段其它部位的裂縫，可采用灌縫和封閉裂縫。

剛架拱片各部位加固圖

（3） 橫向聯(lián)系：剛架拱橋的橫向聯(lián)系，在弦桿及實腹段約3米有一道，節(jié)點處得到加強，在拱腿及斜撐上，根據(jù)跨徑大小，也有一至多道，一般情況下都比較完好。但整體性受損的剛架拱就大不一樣，實腹段及弦桿段的橫隔板中部大多有上下貫通的豎向裂縫，挖空的橫隔板比實心橫隔板嚴峻，特殊是實腹段橫隔板裂縫較多較寬，個別的幾乎斷裂成只有鋼筋相連，拱腿及斜撐上的橫向聯(lián)系一般基本完好。而采用重力式墩臺的剛架拱橋，橫向聯(lián)系很少有病害，說明剛度低的輕型拱橋不宜采用柔性墩。

可選的加固方法有：

① 中斷交通施工時，橫隔板可采用混凝土加固，即在原橫隔板的基礎(chǔ)上，通過植筋加厚加高橫隔板。

不能中斷交通施工時，橫隔板只有采用施工快速、簡便的鋼結(jié)構(gòu)加固，如下圖。在原混凝土橫隔板的四個角，采用粘貼和螺栓固定四根角鋼，再用兩片鋼桁架夾住原混凝土橫隔板，施工時作好所有橫隔板加固預備工作，并點焊固定位置后，臨時中斷交通，將各鋼構(gòu)件焊接完成后，再恢復交通。

剛架拱橫隔板加固圖

（4）主拱腿及斜撐：主拱腿和斜撐為小偏心受壓構(gòu)件，在恒載及車輛作用下，一般不產(chǎn)生拉應力，其內(nèi)主要按構(gòu)造配筋。但有的斜撐底部四周有較多由頂面而下的環(huán)形裂縫，有的開裂至截面高度一半左右。采用有限元計算分析可知，使用荷載下，構(gòu)件不產(chǎn)生拉應力，但在墩、臺不均勻沉降時，斜撐底部的負彎矩就非常敏感，較小的不均勻下沉，在此處將產(chǎn)生較大的拉應力。實橋看察也說明斜撐底部有裂縫出現(xiàn)，極可能是墩、臺有不均勻沉降。此外，溫度下降時也輕易產(chǎn)生斜撐底部的負彎矩。

可選的加固方法有：

對于斜撐根部的裂縫，可采用環(huán)形包裹粘貼纖維布，也可采用頂面粘貼鋼板或碳纖維條。也可考慮增大截面加固。

（5）橋面展裝層：橋面現(xiàn)澆層對采用預制拼裝施工的橋面板來說，尤為重要，以其它類型橋梁相比，剛架拱橋的混凝土展裝層是組合斷面的一部分，直接參與受力，更重要的是拱片大、小節(jié)點負彎矩區(qū)的受拉鋼筋都布置于現(xiàn)澆展裝層中。假如該位置所承受的拉應力過大，將會導致橋面橫向貫通開裂，若橋梁整體性較差，還會引起橋面的拱片位置處縱向貫通開裂，這兩類裂縫均屬結(jié)構(gòu)受力性裂縫，必須絕快入行加固。其他坑槽、網(wǎng)裂之類均屬展裝層本身局部病害。

可選的加固方法有：

① 鑿除橋面展裝，重新澆筑展裝層混凝土，按新規(guī)范要求提高混凝土標號，加強橋面鋼筋網(wǎng)的配筋。并特殊注重鋼筋網(wǎng)必須架起來。新澆展裝層的厚度，根據(jù)需要決定是否加厚。

② 入一步加強負彎矩區(qū)的縱向鋼筋配置。

十、混凝土桁架拱或桁式組合拱橋

中等跨徑以下的桁架拱一般采用鋼筋混凝土，中等跨徑以上的桁架拱或桁式組合拱橋一般采用預應力混凝土，它們均為組合體系拱，常采用預制拼裝施工。上弦桿及跨中實腹段除承受軸力外，還承受較大彎矩，下弦桿為偏心受壓構(gòu)件，腹桿有斜桿和豎桿，一般采用斜拉桿式腹桿，即斜桿為偏心受拉，豎桿為偏心受壓構(gòu)件。因此跨徑大時，需在上弦桿、斜桿及實腹段中施加預應力。

常見問題有：

（1） 上弦桿及實腹段跨中四周底面及側(cè)面橫向開裂，或下?lián)线^大，表明桿件的有效預加應力不足，或截面高度偏小，普通鋼筋配置不足；

（2）斜桿開裂，說明拉力過大，預加應力不足。

（3）下弦桿及豎桿沿桿長方向出現(xiàn)多條裂縫或局部壓碎，主要是桿件截面尺寸偏小。假如出現(xiàn)垂直于桿長方向的裂縫，說明桿件的長細比過大或桁架片變形較大引起較大偏心彎矩所致；

（4）各桿件節(jié)點四周開裂，由于各桿件軸線一般不會相交于一點，且受其他附加應力影響使節(jié)點局部應力過大引起開裂，如圖：

桁架拱片節(jié)點裂縫

（5）橫向聯(lián)系（如橫隔板、橫系梁、剪刀撐等）中部出現(xiàn)豎向裂縫或其它裂縫，主要是桁片橫向整體性差，橫向聯(lián)系剛度不足、尺寸偏小；

（6） 由于桁架拱采用預制拼裝施工，接頭較多，干接頭可能因焊接質(zhì)量或疲憊問題松脫，濕接頭也可能因接頭強度不足引起開裂；

（7）桁架拱橋的橋面板一般用鋼筋混凝土微彎板，鋼筋混凝土或預應力混凝土矩形空心板或?qū)嵭陌濉ｈ焓浇M合拱橋的橋面板常用鋼筋混凝土單向板或雙向板。其病害與上節(jié)剛架拱橋類似。

可選的加固方法有：

（1）對上弦桿、斜桿及實腹段裂縫，假如不太嚴峻可采用粘貼鋼板或纖維復合材料方法加固，否則可采用體外預應力加固，或結(jié)合增大截面，張拉體外預應力索后用鋼筋混凝土包裹；

（2）對下弦桿及豎桿的裂縫，最好采用增大截面法加固，假如裂縫不太嚴峻，可采用加鋼板箍或包裹纖維復合材料加固；

（3）對節(jié)點裂縫，可采用粘貼塊狀鋼板或纖維復合材料加固；

（4）對橫向聯(lián)系裂縫，最好采用加大橫向聯(lián)系截面尺寸，或增設(shè)橫向聯(lián)系，或施加橫向預應力加固。假如開裂程度較輕，可采用局部粘貼鋼板或纖維復合材料加固；

（5）對各種施工接頭的裂縫，可采用補焊、灌縫、植進錨筋、粘貼鋼板等方法加強。

十一、圬工拱橋

圬工拱橋主要指用石材、混凝土預制塊砌筑的實腹式或空腹式拱橋。

常見問題有：

（1）拱圈出現(xiàn)大面積的嚴峻風化剝落、灰縫脫空。原因是砌體和砂漿的材質(zhì)差，或者受到腐蝕性強的水和氣體的浸蝕；

（2） 主拱圈拱頂下緣出現(xiàn)1～2條橫向貫通的裂縫，假如裂縫兩側(cè)有明顯高差，說明墩臺有不均勻下沉，若無明顯高差，但拱頂有少量下沉，則可能墩臺向橋孔外滑動或轉(zhuǎn)動，或由于拱圈承載力已不足引起，若拱頂上拱且下緣出現(xiàn)橫向壓碎裂紋，則可能墩臺向橋孔內(nèi)滑動或轉(zhuǎn)動；

（3）拱圈的個別拱石出現(xiàn)裂縫，灰縫脫落，壓碎或外凸；

（4）拱圈分層砌筑時，沿砌縫出現(xiàn)環(huán)向裂縫，這主要與施工時的砌筑工序，支架變形、砌縫處理及砂漿強度有關(guān)；

（5）砌體表層沿砌縫無規(guī)則的開裂，主要是砂漿標號低或砂漿不飽滿；

（6） 拱上側(cè)墻外傾或伴有斜向沿豎向砌縫成鋸齒狀的裂縫，特殊是實腹式拱橋的側(cè)墻，主要是拱上填料在車輛作用下產(chǎn)生較大土側(cè)壓力所致；

（7）拱上側(cè)墻沿拱圈的拱背開裂或脫離，主要是墩臺下沉，溫度變化或車輛作用時主拱圈與拱上建筑變形不協(xié)調(diào)，或砌縫未處理好引起。

其它一些病害與鋼筋混凝土上承式拱橋類似。

可選的加固方法有：

（1）對砌體表層風化剝落、灰縫脫空，可先鑿除松動的剝蝕層，露出新鮮面，用高標號水泥砂漿填塞灰縫，視厚度分層涂抹或噴涂水泥砂漿修補，砂漿中可添加一些化學纖維以增強抗裂性；

（2）對由于墩臺不均勻下沉引起的拱頂橫向裂縫，假如下沉還未穩(wěn)定，應先加固墩臺基礎(chǔ)，再對裂縫注水泥漿后，在拱腹下植筋，掛鋼筋網(wǎng)澆筑或噴射混凝土內(nèi)襯，增大拱圈截面加固。假如沉降基本終止，就只需加固拱圈，開裂不嚴峻時，也可只灌漿封閉。對由于墩臺滑動或轉(zhuǎn)動引起的拱頂裂縫，假如墩臺位移尚未停止，應先加固墩臺，再對裂縫注漿封閉后，可從拱腹或拱背澆筑鋼筋混凝土，增大截面加固。對由于承載能力不足引起的拱頂橫向裂縫及下沉，除可采用拱背或拱腹增大截面外，還可同時采用減輕拱上建筑自重來減少恒載，如實腹拱改空腹拱，如下圖1

將原填料更換為輕質(zhì)填料，改拱式腹孔為梁板式腹孔或全空腹式拱上建筑。對小跨徑拱橋還可在拱頂上澆筑一鋼筋混凝土簡支板或墊板，如下圖2，將原橋改為拱梁組合體系，以減輕主拱圈活載，提高承載力。以上加固中若墩臺負擔增加較多，應考慮墩臺及基礎(chǔ)的承載力及穩(wěn)定是否滿意加固需要。

圖2 原拱上增設(shè)鋼筋混凝土墊板

（3）拱圈個別拱石出現(xiàn)的病害，可鑿除壓碎部分，視裂縫寬度大小，用環(huán)氧膠、高標號水泥砂漿或環(huán)氧砂漿，灌縫或填縫，再用水泥砂漿或小石子混凝土修補。拱石嚴峻碎裂的，要全部鑿除用混凝土填補；

（4）主拱圈沿砌縫環(huán)向開裂時，采用鋼板或鑄件做成的楔形剪力鍵或抓釘豎向嵌進拱圈兩側(cè)，開裂范圍大且嚴峻時在拱圈上徑向鉆孔穿進長錨栓，適當加壓后錨固，其間距布置視環(huán)向開裂程度而定，原裂縫用水泥漿灌縫封閉，圖3；

圖3 拱圈環(huán)形裂縫處理

（5）砌體表層砌縫開裂，可采用水泥砂漿灌縫封閉或勾縫；

（6）拱上側(cè)墻外傾，視外傾程度，采用挖出墻內(nèi)填料更換成砂礫石、漿砌片石等較少側(cè)壓力的材料，對空腹式拱橋的腹拱側(cè)墻及實腹段側(cè)墻外傾，由于填料較少，可更換成低標號混凝土。對實腹式拱橋也可采用加厚側(cè)墻尺寸，或者在兩側(cè)墻鉆孔設(shè)多根鋼拉桿對錨，如下圖4。還可改變拱上建筑形式不要側(cè)墻，如實腹式改空腹式等，如上圖1；

圖4 用橫向拉桿加固側(cè)墻外頃

（7）拱上側(cè)墻沿拱背開裂或脫離，假如是基礎(chǔ)下沉引起并未終止的，應先加固基礎(chǔ)，再用高標號水泥漿或砂漿灌縫封閉。并檢查兩拱腳上方側(cè)墻上至橋面的伸縮縫是否完好，否則可能引起拱上建筑與主拱圈變形不協(xié)調(diào)。其它病害的加固方法與鋼筋混凝土上承式拱橋類似。