[發明專利]一種實腹式石拱橋加固方法及加固結構

在審

• 申請號: 201911231317.5
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110804961A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 楊再榮
• 申請（專利權）人: 楊再榮
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D4/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李龍;程新敏

本發明提供一種實腹式石拱橋加固方法及加固結構，將拱圈沿拱橋通行方向的中軸線分成兩個區域依次施工，先從橋體側面將拱圈上表面層的單次開挖范圍內的砌塊進行拆除；拆除完成后，對該單次開挖區域內拱圈上側對應的填料進行開挖，對開挖孔進行清理，然后在開挖區安放鋼筋籠，用拌好的膨脹混凝土對稱澆筑，按拱頂向兩側拱腳的順序對稱施工形成加固拱圈，在進行澆筑前先把拆除的砌塊堆砌回原處，并預留澆筑孔，然后對砌塊在外側做模板支撐。以解決目前的加固方法都會對石拱橋的外觀造成或多或少的破壞，失去了對其歷史價值保護的問題。屬于拱橋修繕技術領域。

技術領域

本發明涉及一種實腹式石拱橋的加固方法及加固結構，屬于拱橋修繕技術領域。

背景技術

石拱橋自古以來就是我國陸上交通的代表橋型,更是古代文明的一個重要元素。然而隨著時間推移，人們對石拱橋的保護不到位，各結構構件病害嚴重，以及現代交通的發展路上荷載的增加，導致大量的石拱橋出現承載能力不足的現象，橋梁的安全狀況較差。但目前，在我國的一些地區，仍有很大一部分石拱橋橋被服役于現在的道路之中，其仍然是交通運輸中重要的一員。同時，石橋梁不僅可以作為橋梁物質遺產，還是中國傳統文化、藝術、民俗等非物質文化遺產的重要一員。因此，對中國石拱橋梁的保護可謂意義重大，同時難度也頗大。對石拱橋的加固是非常有必要的，而在對這種具有歷史意義的石拱橋的修繕則需要做到盡量不要破壞其原有面貌，這就需要我們用更合適的方式進行。

在拱橋拱圈上腹部兩側填實土壤或粒料后鋪裝路面，這種拱橋稱為實腹拱橋。石拱橋具有取材方便、造型優美、耐久性強，一般實腹式圬工拱橋采用的都是石材砌體結構，砌體又可以分為料石砌體、毛石砌體，上部結構拱圈、拱上側墻材料大都采用毛石砌體或者料石砌體，橋臺、橋墩、基礎等下部結構大都采用毛石砌體。石材和砂漿是實腹式圬工拱橋結構用到的主要材料，在對實腹式拱橋進行加固時，常用加固方法有增大主拱圈截面面積、提高主拱圈強度、改變結構體系、減輕拱上建筑恒載等，然而，不管是現有哪種方法都會對石拱橋的外觀或多或少破壞，失去了對其歷史價值的保護。

發明內容

本發明提供一種實腹式石拱橋加固方法及加固結構，以解決目前的加固方法都會對石拱橋的外觀造成或多或少的破壞，失去了對其歷史價值保護的問題。

為實現上述目的，擬采用這樣一種實腹式石拱橋加固方法，該方法是在現有拱圈1的上部增設加固拱圈3，具體方法如下：

1)首先，對拱橋進行技術狀況評定，初步了解橋的情況，并進行受力分析確定加固拱圈的厚度；

2)將拱圈沿拱橋通行的中軸線分成兩個區域依次施工，先對其中一個區域進行施工，待施工完成后再對另一個區域進行施工，且每個區域的施工順序為按下述步驟3)和步驟4)依次施工拱頂部、兩側拱腰部及兩側拱腳；

3)先從橋體側面將拱圈上表面層的單次開挖及大于加固拱圈厚度范圍內的砌塊進行拆除；

4)擬單次開挖范圍內的砌塊拆除完成后，對該區域內拱圈上側對應的填料進行開挖，對開挖孔進行清理，然后在該開挖區安放預制鋼筋籠，用拌好的膨脹混凝土對該開挖區進行灌注，在進行澆筑前先把拆除的砌塊堆砌回原處，并預留灌注孔，然后對砌塊在外側做模板支撐。

步驟1)中，用鉆孔的方式對拱上填料進行抽檢，對填料的材料和參數做好記錄，為橋梁做有限元軟件分析時提供填料的參數數據；

步驟3)施工前，用有限元分析軟件對橋梁進行建模分析，確定加固拱圈的厚度以及沿拱圈弧長方向單次開挖的長度，沿拱圈弧長方向單次開挖的長度由受力分析和施工條件等因素決定，從而決定開挖的分段數，分別模擬該步驟的施工過程，分析其可行性，確定可行后才可進行后續施工；

步驟3)中，砌塊拆除前對砌塊的堆砌位置進行記錄以便后期恢復，根據實際情況對砌塊編號和選取拆除順序，拆除砌塊的面積大于拱圈上部單次開挖的面積以便進行開挖操作；