双曲拱桥的锚喷混凝土加固法

主拱圈承重构件的截面不足，或施工质量不佳，或墩台地基沉降，或桥梁长期超载运营等原因引起开裂、变形等，可采用锚喷混凝土加固法，锚喷混凝土加固法所形成的组合结构，既根治了原结构由于裂缝等原因造成的局部应力集中的病害，又恢复了原结构变形的协调性，使其能够承受更大的外荷载，此外，锚喷混凝土还具有诸多优点，例如不用或只用单面模板，混凝土混合料的运输、浇灌和捣实结合为一道工序，可通过输料软管在高空、深坑或狭小的工作空间内任意方位施作薄壁的或复杂造型的结构，设备与工序简单、占地少、机动灵活、节省劳动力，具有广泛的适应性，施工快速简便、经济可靠、不中断交通等。

（一）加固原理

锚喷混凝土实际上由两部分组成，首先是将锚杆锚入拟补强部位结构内，挂设补强钢筋网，然后借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续地喷射到已锚固好的钢筋网受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用，其中增设的补强钢筋主要是帮助原结构承受拉应力，同时成为新增混凝土部分的骨架。锚喷混凝土的作用是将补强钢筋与原结构连结组成整体受力结构，并与锚杆一道在结合面上传递拉应力和剪应力，如图5－11所示。

图5－11　锚喷混凝土加固

（二）加固设计要点

根据加固原理，锚喷混凝土加固法实际上仍是加大构件截面加固法，所以，加固设计原则仍按加大构件截面的方法进行内力计算，其设计原则有以下几条：

第一，恒载内力（包括新锚喷的混凝土）按原构件的截面模量进行计算，即新喷上的混凝土恒载仍作用于原构件上。

第二，活载内力用加大后的组合截面模量计算内力，即新旧混凝土作为一个整体计算，对不同的混凝土标号和新增的补强钢筋按其弹性模量进行截面换算。

第三，仍按弹性理论进行计算，强度验算按照锚喷截面占原截面的比率，考虑是否按组合截面进行有关验算。

第四，进行加固设计前，应弄清旧桥的原始情况以及病害原因，对旧桥的基本承载力作出评价。

第五，采用的喷射混凝土与钢筋的强度等级，不应低于原结构的强度等级，对于结合界面处两种不同强度等级的混凝土共同作用时，应以较低强度等级作为计算标准来进行换算。

（三）施工工序

第一，先去除剥落、松散的表层，并用水冲洗干净，若有裂缝存在，需先对裂缝进行修补和处治。

第二，钻锚杆孔、安装锚杆、布设钢筋网，按照提高承载能力的需要，在主拱下缘布设钢筋网，通常是按一定间距设置锚栓，将钢筋沿桥的纵横方向焊接到锚栓上，构成钢筋骨架，钢筋网的作用在于承受拉应力，提高喷护层强度，传递温度应力，减少收缩裂纹，加强喷射混凝土的整体性等。

第三，喷射混凝土。喷射混凝土层的厚度根据设计需要确定，每次喷护厚度不宜超过5～8cm，若需加厚，应反复多喷几次，但前后层喷射的间隔时间一般不得少于2小时，视水泥品种、施工时间的气温和速凝剂掺量等因素而定。