中等跨径以下的桁架拱一般采用钢筋混凝土,中等跨径以上的桁架拱或桁式组合拱桥一般采用预应力混凝土,它们均为组合体系拱,常采用预制拼装施工。上弦杆及跨中实腹段除承受轴力外,还承受较大弯矩,下弦杆为偏心受压构件,腹杆有斜杆和竖杆,一般采用斜拉杆式腹杆,即斜杆为偏心受拉,竖杆为偏心受压构件。因此跨径大时,需在上弦杆、斜杆及实腹段中施加预应力。 常见问题有: (1) 上弦杆及实腹段跨中附近底面及侧面横向开裂,或下挠过大,表明杆件的有效预加应力不足,或截面高度偏小,普通钢筋配置不足;
中等跨径以下的桁架拱一般采用钢筋混凝土,中等跨径以上的桁架拱或桁式组合拱桥一般采用预应力混凝土,它们均为组合体系拱,常采用预制拼装施工。上弦杆及跨中实腹段除承受轴力外,还承受较大弯矩,下弦杆为偏心受压构件,腹杆有斜杆和竖杆,一般采用斜拉杆式腹杆,即斜杆为偏心受拉,竖杆为偏心受压构件。因此跨径大时,需在上弦杆、斜杆及实腹段中施加预应力。
常见问题有:
(1) 上弦杆及实腹段跨中附近底面及侧面横向开裂,或下挠过大,表明杆件的有效预加应力不足,或截面高度偏小,普通钢筋配置不足;
(2)斜杆开裂,说明拉力过大,预加应力不足。
(3)下弦杆及竖杆沿杆长方向出现多条裂缝或局部压碎,主要是杆件截面尺寸偏小。如果出现垂直于杆长方向的裂缝,说明杆件的长细比过大或桁架片变形较大引起较大偏心弯矩所致;
(4)各杆件节点附近开裂,由于各杆件轴线一般不会相交于一点,且受其他附加应力影响使节点局部应力过大引起开裂,如图:
(5)横向联系(如横隔板、横系梁、剪刀撑等)中部出现竖向裂缝或其它裂缝,主要是桁片横向整体性差,横向联系刚度不足、尺寸偏小;
(6) 由于桁架拱采用预制拼装施工,接头较多,干接头可能因焊接质量或疲劳问题松脱,湿接头也可能因接头强度不足引起开裂;
(7)桁架拱桥的桥面板一般用钢筋混凝土微弯板,钢筋混凝土或预应力混凝土矩形空心板或实心板。桁式组合拱桥的桥面板常用钢筋混凝土单向板或双向板。其病害与上节刚架拱桥类似。
可选的加固方法有:
(1)对上弦杆、斜杆及实腹段裂缝,如果不太严重可采用粘贴钢板或纤维复合材料方法加固,否则可采用体外预应力加固,或结合增大截面,张拉体外预应力索后用钢筋混凝土包裹;
(2)对下弦杆及竖杆的裂缝,最好采用增大截面法加固,如果裂缝不太严重,可采用加钢板箍或包裹纤维复合材料加固;
(3)对节点裂缝,可采用粘贴块状钢板或纤维复合材料加固;
(4)对横向联系裂缝,最好采用加大横向联系截面尺寸,或增设横向联系,或施加横向预应力加固。如果开裂程度较轻,可采用局部粘贴钢板或纤维复合材料加固;
(5)对各种施工接头的裂缝,可采用补焊、灌缝、植入锚筋、粘贴钢板等方法加强。
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知识点:桁架拱或桁式组合拱桥加固