雙曲拱橋加固改造成套技術

前言

　　迄今為止，雙曲拱橋仍是我國獨有的、極具中華民族氣息與特點的橋型，是20世紀60年代中期我國江蘇無錫建橋工人首創(chuàng)的一種輕型拱式橋梁，也是傳統(tǒng)橋型與現(xiàn)代施工工藝相結(jié)合的產(chǎn)物。其新穎、輕巧的外形，經(jīng)濟實用的結(jié)構(gòu)，極為符合國人的審美觀和價值觀，也映襯出其產(chǎn)生的時代背景，因而被認可和廣泛應用?！　∮捎陔p曲拱橋具有經(jīng)濟實用的結(jié)構(gòu)、美觀輕巧的外形，加之便于施工、自重輕、造價低廉、節(jié)省木料和鋼材以及裝配式施工能夠縮短工期等特點，結(jié)合其誕生的歷史背景，這種橋型一問世，就迅速在全國范圍內(nèi)得到大量的推廣應用。據(jù)不完全統(tǒng)計，在雙曲拱橋問世后的十年內(nèi)，全國就建成4 000多座，總長約30萬延米。但是，這一橋型誕生于技術和經(jīng)濟均欠發(fā)達的歷史時期，加之過快地推廣應用和其本身的特點，使得雙曲拱橋在當前的交通需求下，既顯現(xiàn)出先天的不足，也表現(xiàn)出其本身作為拱式橋梁的承載潛能；隨著我國橋梁加固改造技術水平的提高與發(fā)展，這一橋型充分體現(xiàn)出頑強的生命力。概要地說，主要體現(xiàn)在以下幾方面：①雙曲拱橋是由拱肋、拱波、拱板和橫向聯(lián)系按一定順序組合成主拱圈，而且設置橫向聯(lián)系的初衷更多地是為了拱肋間的穩(wěn)定與聯(lián)系，而對均衡和分配各拱肋內(nèi)力缺乏充分的考慮；②過分地強調(diào)經(jīng)濟，使其主要結(jié)構(gòu)尺寸偏小、用鋼量偏低；③20世紀經(jīng)濟和技術水平偏低，設計荷載標準偏低，也使其先天存在不足而不能滿足當前的交通需求；④拱形結(jié)構(gòu)本身的超載潛力，在一定程度上彌補了該橋型的先天不足；⑤雙曲拱橋獨特的橋型結(jié)構(gòu)，使其存在諸如改變截面形式和結(jié)構(gòu)形式等對其進行加固補強的可能性，并在這種可能下較大幅度地提高了該橋型的荷載等級和承載能力；⑥隨著技術標準、荷載等級、設計和施工水平的提高，如果能夠適當調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸、用鋼量并協(xié)調(diào)配置組成橋梁的各構(gòu)件之間的聯(lián)結(jié)，雙曲拱橋依然能夠充分勝任新的設計荷載標準要求，并保持其獨有的民族特色?！　≡谝陨险J識的基礎上，通過多年來對危舊雙曲拱橋檢測與加固設計的實踐，我們深深體會到：一方面，在役的雙曲拱橋數(shù)量眾多，雖然由于各種原因，這些橋梁均存在不適應日益增長的交通需求的現(xiàn)狀（包括病害和設計標準偏低等原因），但如果全部拆除重建，對資源的占用、對環(huán)境的影響以及對社會和交通的影響均顯得十分沉重；其二，不同時期修建的雙曲拱橋，其主拱圈的結(jié)構(gòu)形式存在較大的差異；第三，在雙曲拱橋的形成過程中，設計理論和相關的假設存在較大的變化，但趨于成熟；第四，雙曲拱的結(jié)構(gòu)特點決定其維修、加固和提高荷載等級并重新利用的前景十分廣闊。然而，在雙曲拱橋的加固設計實踐中，缺乏較為系統(tǒng)和全面的參考資料，可能大家都意識到了這一點。基于此種考慮，我們編寫了本書。

內(nèi)容概要

本書以實例為主線，系統(tǒng)地闡述了雙曲拱橋的加固改造成套技術。全書共分6篇，涵蓋了緒論，主拱圈加固與改造技術，拱上建筑的加固與改造，橋面系的加固改造及拓寬，雙曲拱橋墩、臺及基礎的加固與改造，雙曲拱橋拆除技術等內(nèi)容。    本書可供雙曲拱橋加固設計和施工的工程技術人員借鑒參考，亦可供大專院校橋梁專業(yè)師生學習使用。

書籍目錄

第一篇　緒論　第一章　雙曲拱橋的歷史沿革　　第一節(jié)　雙曲拱橋的創(chuàng)建　　第二節(jié)　雙曲拱橋的發(fā)展與典型雙曲拱橋介紹　　第三節(jié)　雙曲拱橋的使用現(xiàn)狀　　第四節(jié)　雙曲拱橋加固、改造的重要意義　第二章　雙曲拱橋的構(gòu)造與特點　　第一節(jié)　主拱圈的構(gòu)造　　第二節(jié)　拱上建筑的構(gòu)造　第三章　雙曲拱橋的典型病害及其原因分析　　第一節(jié)　主拱圈的常見病害　　第二節(jié)　拱上建筑病害　　第三節(jié)　墩臺及基礎的常見病害　　第四節(jié)　雙曲拱橋的常見病害原因分析　第四章　雙曲拱橋的加固改造成套技術簡介　　第一節(jié)　主拱圈加固改造技術　　第二節(jié)　拱上建筑加固改造技術　　第三節(jié)　橋面系的加固改造及拓寬　　第四節(jié)　橋墩、橋臺與基礎的加固與改造技術　　第五節(jié)　江西省已加固改造的部分雙曲拱橋簡介　參考文獻第二篇　主拱圈加固與改造技術　第一章　增大截面法加固主拱圈　　第一節(jié)　增大截面法在雙曲拱橋加固的應用簡介　　第二節(jié)　增大截面法的加固機理　　第三節(jié)　設計要點和計算方法　　第四節(jié)　構(gòu)造及施工要求　　第五節(jié)　增大截面（現(xiàn)澆混凝土）法加固主拱圈實例一　　第六節(jié)　增大截面（現(xiàn)澆混凝土）法加固主拱圈實例二　　第七節(jié)　增大截面（現(xiàn)澆混凝土）法加固主拱圈實例三　　第八節(jié)　增大截面（錨噴混凝土）法加固主拱圈實例一　　第九節(jié)　增大截面（錨噴混凝土）法加固主拱圈實例二　　第十節(jié)　增大截面（錨噴混凝土）法加固主拱圈實例三　　第十一節(jié)　增大截面（填芯）法加固實例  　第二章　粘貼碳纖維布法加固主拱圈　　第一節(jié)　粘貼法加固主拱圈的材料特性　　第二節(jié)　粘貼碳纖維布法加固主拱圈的機理　　第三節(jié)　碳纖維布加固施工工藝與要求　　第四節(jié)　粘貼碳纖維布加固主拱圈實例　　第五節(jié)　粘貼碳纖維布加固主拱圈實例二　　第六節(jié)　粘貼碳纖維布加固主拱圈實例三　第三章　粘鋼板（筋）法加固主拱圈  　第一節(jié)　粘鋼法加固主拱圈的機理  　第二節(jié)　粘貼鋼板法加固主拱圈實例一      　第三節(jié)　粘貼鋼板法加固主拱圈實例二      　第四節(jié)　粘貼鋼板法加固主拱圈實例三  　第五節(jié)　粘貼鋼板法加固主拱圈實例四  　第六節(jié)　粘貼鋼筋法加固主拱圈實例一  　第七節(jié)　粘貼鋼筋法加固主拱圈實例二　第四章　增強拱肋間橫向聯(lián)系法加固主拱圈  　第一節(jié)　加固機理與加固方法  　第二節(jié)　增設橫系梁實例及理論分析    　第三節(jié)　改造橫系梁為橫隔板加固主拱圈實例一    　第四節(jié)　改造橫系梁為橫隔板加固主拱圈實例二  　第五節(jié)　增設橫隔板加固主拱圈實例一  　第六節(jié)　增設橫隔板加固主拱圈實例二  　第七節(jié)　增設橫隔板加固主拱圈實例三  　第八節(jié)　增設預應力橫隔板實例  　第五章　改變截面形式法加固主拱圈　　第一節(jié)　加固機理及特點　　第二節(jié)　改變截面形式加固主拱圈實例　　第三節(jié)　改變截面形式加固主拱圈實例二　……第三篇　拱上建筑的加固與改造第四篇　橋面系的加固改造及拓寬第五篇　雙典拱橋墩、臺及基礎的加固與改造第六篇　雙典拱橋拆除技術

章節(jié)摘錄

　　第一篇　緒論　　第一章　雙曲拱橋的歷史沿革　　第一節(jié)　雙曲拱橋的創(chuàng)建　　雙曲拱橋是20世紀60年代中期，我國江蘇省無錫縣的建橋工人經(jīng)過實踐首創(chuàng)的一種輕型拱式橋梁，迄今仍是我國獨有的、極具中華民族氣息與特色的橋型。在我國橋梁建設史上，雙曲拱橋曾發(fā)揮了重要作用，亦為我國的經(jīng)濟建設作出了顯著貢獻。在2003年由交通部主編并出版的我國第一部《中國橋譜》中，就收錄了110座全國各地的雙曲拱橋照片和簡要信息。　　20世紀50--60年代，由于自然災害和其他客觀因素的影響，我國的建設資金和鋼材十分匱乏；用料少、造價省的圬工拱橋就成為當時修建公路橋梁的首選橋型。在此歷史背景下，蘇松源等于l964年帶領江蘇省無錫縣橋梁工程隊，在繼承傳統(tǒng)石拱橋結(jié)構(gòu)特點的基礎上，汲取裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在施工上的優(yōu)點，創(chuàng)建了一種新型拱橋——雙曲拱橋。第一座雙曲拱橋位于無錫縣東亭鎮(zhèn)，故稱“東拱橋”（圖1.1.1）。該橋是一座農(nóng)用橋，全長僅為9m，寬1.5m，矢跨比1/10，主拱圈為三肋兩波磚砌結(jié)構(gòu)，可通行手扶拖拉機?！　?chuàng)建雙曲拱橋的技術思路是根據(jù)建筑圬工拱橋的傳統(tǒng)方法，結(jié)合鋼筋混凝土橋梁施工可以分部件預制安裝的工藝，在預制鋼筋混凝土曲梁（拱肋）上面平砌磚的單曲結(jié)構(gòu)橋型，拱肋之間用扁鐵連接。試建過程中，又把平砌磚改成拱形（拱波）；由于在主拱圈的縱橫兩個方向都是拱形建筑，因而命名為“雙曲拱橋”?！　∽畛蹼p曲拱橋的雛形，是用兩根配鋼筋的預制混凝土拱形肋（稱為拱肋）架設在橋臺上，兩肋間用幾根預制的混凝土拉桿互相連接，并用空心螺桿栓緊和拱肋組成拱架。然后在拱肋上橫向砌磚拱（稱為拱波），再在磚拱上澆一層混凝土（稱為拱板）將各部分結(jié)合成整體而形成主拱圈（圖1.1.2為雙曲拱橋的雛形）。

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