圬工拱桥主要指用石材、混凝土预制块砌筑的实腹式或空腹式拱桥。造成圬工拱桥病害的成因及破坏形式也是多种多样的,本文结合有关资料归纳总结圬工拱桥的常见病害及破坏形式,以期对进一步的拱桥检测和加固起到一定的指导作用。
一、主拱圈病害
主拱圈是拱桥最重要的受力构件,其病害会对桥梁安全造成严重影响,就多年来的检测情况来看,圬工拱桥主拱圈的病害主要有以下几个方面:
1、主拱圈开裂,包括横向开裂和纵向开裂。
主拱圈横向开裂和纵向开裂病害严重影响了拱桥的原结构。主拱圈的横向裂缝如果达到一定程度,相当于在此处形成了铰,改变了原结构的体系,引起内力的改变,从而使结构的稳定性大大降低。如果裂缝过多,将导致桥梁的失稳,严重影响桥梁的使用。主拱圈纵向裂缝是结构的整体性被破坏,结构的横向抗力减弱,裂缝两侧拱圈的受力、变形不均匀,当横向力增大,裂缝将继续发展,使拱桥的承载能力降低,影响桥梁的正常使用。
2、砌缝不饱满、空洞、漏浆等。
该病害会降低主拱圈的整体性,使得受力不均,刚度降低,若不及时维修加固,个别严重的甚至会出现砌块脱落的现象。
3、拱圈石料风化或泛碱。
石料风化表现为强度降低,一般通过钻芯取样,然后再进行压力试验的方法测定。而泛碱则是构件表面出现白色的结晶,外观较明显,好判断。
二、腹拱圈病害
腹拱圈开裂最严重且普遍,是拱桥最主要的病害主要原因有以下几个方面:
1、由于腹拱太坦而产生较大的腹拱推力,导致施工质量较差,易产生裂缝。
2、铰缝处理不当。砌体腹拱圈铰石应选择硬质较好的砌料,铰石的拼接面应多加修凿以增大实际接触面积,使铰石达到有效的作用效果,如果施工中没能对铰石进行有效的处理,会造成铰石的破坏而开裂。
3、腹拱的开裂造成桥面破坏,加上养护不到位,引起桥面渗水,加剧了腹拱圈的开裂。
三、拱上侧墙外倾移位
侧墙外倾移位,或部分砌块凸出,原因主要是上部桥面荷载的挤压,导致路面沉降,拱上填土挤压侧墙而使侧墙砌块向外凸出,或侧墙整体外倾,还会伴随侧墙的砌块松动开裂、砂浆脱落等病害。
四、桥面系损伤
桥面系的病害包括桥面破损和栏杆的损伤。桥面破损影响行车安全,放大了行车的动力效应,轻则使行车轻微颠簸,重则产生跳车。且车辆经过跳车处时,会引起腹拱严重振动,增加构件的疲劳,势必缩短桥梁的使用寿命。引起拱桥桥面破损的主要原因有以下几点:
1、实腹式拱桥多采用柔性填料(沙砾或碎石),柔性填料在车辆荷载作用下产生不均匀压缩变形
或台后排水处理不当,造成填料积水,导致填料强度降低,引起路面破坏。
2、空腹式拱桥由于腹拱铰的存在,为适应变形的需要,侧墙与桥面结构需相应地设置伸缩缝或变
形缝,由于缝的存在,构造上又不进行改善,易引起桥面从变形缝处开始破坏。
3、桥面伸缩缝设置构造过于简单,不能满足桥面变形的需要,造成桥面破坏。
五、桥墩台基础破坏
墩台基础破坏与上部结构破坏是相互的,下部破坏引起上部拱圈开裂,又反过来加剧了桥墩台的破坏。这主要是由地基引起墩台不均匀沉降、倾斜、滑移和上部结构的不对称荷载引起桥墩水平推力平衡失效造成的。
圬工拱桥的病害其实不止上述几个部分,原因也各种各样,这里阐述了拱桥主要的破坏形式。更多关于建筑行业的相关内容,关注建管家(www.jiangongdata.com)数字化建工企业服务平台。