套箍法加固圬工拱桥

在第二章中，已对拱桥的加固方法有了一个较为全面的描述，但通过大量的工程实践，针对不同的拱桥类型，有各自不同的加固方法。圬工拱桥主要受力构件是主拱圈，一般可以通过在拱背（空腹式拱桥）或拱腹（桥下净空加大）采用提高拱圈强度法和增大主拱圈截面法提高主拱圈的承载能力，

提高拱圈强度法是采用粘贴碳纤维布、钢板等高强度材料增大主拱圈的强度。当原拱桥的荷载等级不变或增加时，通过采用提高主拱圈强度法进行加固，使汽车荷载作用下原主拱圈内产生的拉应力减小，从而提高主拱圈的承载能力。这种方法既不影响净空也不必中断交通，适用于交通繁忙或桥下净空不宜减小的拱桥。提高拱圈强度法是在恒载不增加的情况下，提高主拱圈的抗拉能力并达到缓解裂缝扩展的目的。但目前随我国交通事业的发展，交通量日益增大，很多旧桥仅仅维持原有的荷载等级无法满足正常运营的要求。

增大主拱圈截面法是圬工拱桥加固中采用的最主要方法，是在圬工拱桥主拱圈的拱腹或拱背上浇注或锚喷一层混凝土以提高原主拱圈截面面积，其与原有结构形成整体受力，从而恢复或提高拱桥的承载能力。在拱圈受压区的现浇混凝土层可以有效增加截面的有效高度，从而达到有效增大构件的抗剪、抗弯承载能力并提高构件刚度的目的；在主拱圈的受拉区现浇混凝土层，可以对新增设的钢筋起到保护和黏结作用。实际工程中，在主拱圈的受拉区采用现浇混凝土层的情况较多。由于增大截面法一般是通过套箍的形式包裹原拱圈，从而增大原拱圈的截面积，因此该方法又称为套箍加固法。

关于套箍的具体位置，对于无铰拱桥来说，主拱圈的拱脚和拱顶是两个控制截面，拱脚负弯矩和拱顶正弯矩在拱桥截面验算的时候，是需要严格关注和控制的，由于拱桥的受力特点，我国拱桥的病害也多发生在拱脚截面和拱顶截面，检测的重点也放在这两个地方，基于这个原因，对绝大多数大、中跨径的圬工拱桥，在进行套箍加固时也就有两种思路，为了方便施工，减少加固费用，通常可采用在主拱圈拱脚段和拱顶段局部套箍的方法加固，提高原桥的承载能力，也可进行全桥整体套箍。因此，根据桥梁的病害检测和受力计算情况来看，套箍法增大截面可分为两种：局部套箍和全桥套箍。

局部套箍是对拱圈局部进行套箍，且套箍部位一般在拱脚段，而对非套箍的部分仅进行病害处理和缺陷修补，局部套箍的加固方法最终应使加固后的桥梁结构在计算受力上能满足规范要求。

而全桥套箍则是针对病害较严重的拱圈，除拱脚和拱顶这两个控制截面外，还有其他截面如L／4截面等不能满足结构受力要求，特别是主拱圈承压面积不足，轴向力已接近或超过规范限值，或是桥梁所在线路有提高载荷水平的要求，采用局部增大截面已不能满足要求，为了提高承载能力，在对拱圈缺陷和病害进行处治，恢复其固有承载能力的同时，需进行全拱圈套箍的加固方法。

在进行套箍加固时，还有一些施工要点和注意事项：如套箍前需清除主拱圈拱背上面的浮渣和风化层，凿毛、冲洗干净；按一定间距钻孔，灌环氧树脂胶浆，植入锚固钢筋，布设钢筋网，钢筋的直径根据结构受力需要确定，直径应不小于12mm；浇筑混凝土，混凝土强度应不低于原圬工桥梁的材料强度，且不低于C30。一般情况下可采用普通混凝土，当拉应力较大时，或大跨度拱桥应采用钢纤维混凝土浇筑，以提高承受拉应力的能力；必要时，还可以在钢筋网上铺设高强钢丝网，采用钢筋、钢丝网、钢纤维复合增强混凝土，亦称三钢混凝土，增强补强法的结构性能，提高原桥的承载能力。