刚架拱桥的加固原则和方案

一般对于刚架拱桥的加固主要集中在上部结构的加固，上部结构加固的目的是恢复或提高其承载能力。

对于刚架拱桥的常用加固方法就是增强薄弱环节或增加辅助构件，一般对于桥梁承载力不足的处理多采用对构件进行补强，必要时也要增加辅助构件改变结构受力体系，如针对横系梁连接薄弱造成的桥梁横向刚度不足，就可考虑增设横系梁以加强整体性。归纳起来，刚架拱桥的加固主要集中在桥梁的三个位置，即主拱片、横系梁和桥面系，围绕这几个位置的加固原则和常见措施主要有以下几条：

第一，对主拱片水平杆与斜杆交接出的裂缝进行封闭，防止钢筋锈蚀。

第二，对主拱片实腹段、横系梁以及微弯板承载力不足部分进行粘贴钢板以加固补强。清洗桥面板肋并打磨混凝土，对桥面板肋薄弱的部分粘贴钢板补强，对部分有裂缝的横系梁进行粘贴钢板补强；主拱实腹段承载力不足部分粘贴钢板补强；对于弦杆主拱腿连接处粘贴钢板补强（如图6－15所示）。

图6－15　拱架拱桥薄弱部位粘贴钢板示意图

第三，增强桥梁的横向连接，补强桥梁的横向刚度。整体性下降多采用加固横系梁节点或增加辅助支撑，以提高桥梁的横向刚度，如在主拱片间添加剪刀撑用以提高横向刚度，考虑到成本问题且桥面板对提高横向刚度有很大作用，且横向振动主要发生在拱腿部位，可只在拱腿部位加设剪刀撑；也可在拱肋之间加设横系梁以增强其整体性和横向刚度。

第四，连接节点的加固。一般连接节点分为刚接节点、铰接节点和半刚性节点（或部分约束），刚性节点和铰接节点均属于理想范畴内的概念，在现实中理想的刚性节点和铰接节点是不存在的，只是通过条件假设和忽略次要影响因素后习惯把一些节点作为理想的刚性节点和铰接节点，所以在处理节点的问题中，理想的简化为刚接和铰接是存在较大误差的，因此在加固中，我们一般保守地认为节点达到了半刚性。

为了使桥梁拥有理想的横向刚度，通常可通过加斜剪刀撑来达到要求，考虑到对原节点的加固和剪刀撑的设置都要对桥梁的原结构造成或多或少的损害，所以加固方案中将剪刀撑直接固定在原节点处，利用对原节点加固的构造固定斜剪刀撑。

图6－16　加固节点示意图

图6－16为常见的一种处理方法，在横系梁于主拱结点处用螺栓固定一段角钢，然后在靠近角钢末端处加焊一片钢板和角钢两翼形成一个稳定的三角体系，并将加固斜撑焊接在此钢板上，完成后，在钢板和角钢间空隙灌注细石混凝土或水泥砂浆，以提高角钢及焊接钢板的抗拉压的能力，同时对角钢及连接螺栓起一定的保护作用，角钢对原横系梁结点起到固定作用，同时新加斜撑也提高了桥梁的横向刚度和整体性。