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中、下承式拱桥为肋桥拱,拱肋常采用钢筋混凝土矩形、Ⅰ形或箱形截面(后者应用更为广泛)。同时,也常用钢管、钢管混凝土或其组合体作为拱肋材料。从受力体系角度来看,这些拱桥可分为普通拱(即有推力拱)和系杆拱(即无推力拱)。与上承式拱桥的主要构件相比,中、下承式拱桥还包括吊杆、吊杆横梁(部分还包含纵梁)、系杆等。吊杆分为刚性吊杆和柔性吊杆,其中柔性吊杆应用更为普遍。
系杆同样有刚性与柔性之分。中承式(飞燕式)系杆拱常采用柔性的高强钢丝作为系杆,而下承式系杆拱则分为柔性系杆刚性拱、刚性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱等多种类型,前两者较为常见。除了可能面临上承式拱桥类似的病害外,中、下承式拱桥还可能出现以下病害:
(1)吊杆锚头可能出现松脱、锈蚀或钢丝锈蚀、剪断等问题,这些问题尤其在桥面下的锚头及短吊杆的两端锚头处更为常见。为防止此类问题,应定期检查并维护吊杆锚头,确保其紧固且处于良好状态。
(2)吊杆横梁作为简支梁或双悬臂简支梁,常用钢筋混凝土或预应力混凝土制成。可能因受力不均或材料老化导致跨中梁底出现竖向弯曲裂缝,靠吊点两侧的腹板上出现斜裂缝,以及吊点处的横梁顶面出现纵向裂缝。为防止此类裂缝的产生,应加强吊杆横梁的设计和施工质量,同时定期进行裂缝检测和修复。
(3)系杆锚头也可能出现松动、锈蚀或钢丝锈蚀、断丝等问题。刚性系杆因需承受轴力及局部弯矩,类似于弹性支承的连续梁,也可能出现受弯构件常见的病害。因此,应加强对系杆锚头的检查和维护,确保其处于良好状态。
针对上述病害,以下是一些可选的加固方法:
(1)对于吊杆或系杆的锚头松动或个别滑丝的情况,若条件允许,应重新收紧锚头并张拉松弛的系杆或吊杆以调整内力或标高。柔性吊杆大多采用墩头锚,可通过增加钢垫块的方法收紧;系杆若采用夹片锚,则应补拉重锚。对于严重锈蚀、断丝或无条件张拉收紧的吊杆或系杆,应通过预留孔道进行换索。若没有预留孔道,则应采取其他措施将所换吊杆或系杆临时卸载后再进行换索。
(2)对于吊杆横梁、纵梁或刚性系杆出现的各种裂缝,可采用体外预应力法、粘贴钢板或纤维复合材料法等方法进行加固。这些方法能够增强结构的承载能力和耐久性,减少裂缝的扩展和危害。
(3)对于纵、横梁节点及拱脚节点裂缝,简便的方法是粘贴块状钢板或纤维复合材料进行加固。这种方法能够直接增强节点的承载能力和稳定性,防止裂缝的进一步扩展和危害。同时,还应加强节点的设计和施工质量,以减少裂缝的产生和发展。