双曲拱桥具有结构轻巧、省料、便于施工安装等优点，应用范围广。双曲拱桥具有显著的中国文化特色。然而，由于建造时设计、施工经验不足及其他种种时代原因，很多拱桥使用一段时期后，出现了不同程度的损坏，亟待维修加固。有些地区将大多数双曲拱桥拆除，这是非常可惜的。其实，只要掌握了双曲拱桥的病害发生原因，维修加固不是很难的事情。经过桥梁工作者的长期努力，双曲拱桥的维修、加固技术已日趋成熟。现将常见病害及维修、加固方法一并介绍如下。

1.常见病害

双曲拱桥主要存在以下几个方面的病害。

（1）横向联系薄弱。

薄弱的横向联系主要涉及两个方面。一是拱肋与拱波（拱板）的联结方式不恰当或薄弱。如拱肋中预埋伸出的钢筋数量不足，拱波基本是简支于拱肋上等。二是横隔板、横系梁结构处理不当或横向刚度过小，这又包括三种情况：一是横系梁或横隔板在构造上不完整，即全桥横向不贯通且不在一条直线上，这与过去设计中过分强调“化整为零”有关，而施工不当包括横系梁（横隔板）横向多呈折线形、钢筋不连续、横向联结处混凝土不密实等；二是横系梁（横隔板）尺寸偏小，纵向刚度不足，整体上起不到横向传递荷载的作用；三是拱板中的横向钢筋或分布钢筋太少。横向刚度小会带来一系列问题，主要是车辆荷载横向传递受阻、各拱肋不能共同受力，这会引起拱波顶纵向断裂、拱波与拱肋脱离、横系梁（横隔板）在接头断裂、各拱肋下挠不均等病害。

（2）主拱圈截面尺寸偏小。

过去的双曲拱桥设计过分强调节省材料，主拱圈截面尺寸偏小、配筋偏少、混凝土的强度等级较低。由拱肋、拱波、拱板共同构成的组合截面尺寸并不小，主要是拱肋尺寸偏小。这是因为拱肋除要承受自身重量外，还要承受架设拱波、拱板时所产生的应力，只有拱板浇筑完成并达到一定强度后，方能共同承受拱上恒荷载及活荷载。

由于拱肋先期应力累积太大，故截面尺寸较小的拱肋及很少的配筋使得拱圈正截面强度严重不足，这通常表现在拱圈（拱肋）挠度过大，轴线偏离设计轴线过大；或者拱肋压应力过大，拱肋中纵向钢筋直径偏小，箍筋间距偏大，造成纵向钢筋失稳外鼓，特别是在锈蚀后，病害更为严重。

（3）其他病害。

现有的双曲拱桥相对石拱桥、箱形拱桥而言，拱顶刚度较小，即全桥竖向刚度不均匀。

而拱顶填料多为砂砾石、碎石、矿渣等透水性较好的材料，这些材料难以压实，加上前述不均匀的竖向刚度，使旧桥面破碎严重，并严重渗水，而修补时增加的材料又使恒荷载增加，加重桥梁病害。

一般的拱桥设计是不考虑拱上建筑对主拱圈的影响的，即结构上应保证边腹孔具有较小的抗推刚度和适量的自由变形。但有些双曲拱桥在修建过程中未设伸缩缝、变形缝或边腹孔的铰，或因设置不当而失去应有的功能，这些均有可能使拱上结构对主拱圈产生不利影响。当双曲拱桥的墩台置于软土地基上时，若基础结构形式或基础处理不当，墩台将发生过量的不均匀沉降和水平位移，导致主拱圈产生过大的变形，甚至开裂。

值得注意的是，基础处理不当引发的病害一般在桥梁建成后的3～5年内即可完全出现。之前，墩台变位引起的病害是双曲拱桥的一种重要病害，但经多年探索，这一病害不再是双曲拱桥的主要病害。

2.维修方法

双曲拱桥的拱脚段、拱波顶出现沿桥轴线的纵向裂缝是常见病害，维修时可在裂缝中注入环氧树脂黏结剂，并用环氧砂浆勾缝。若填平层也有裂缝，可用较低强度等级的钢筋混凝土加厚该区段。

如果拱脚段的拱背出现横向裂缝（垂直于桥轴线），内腹的混凝土则有可能被压碎，此时可在桥台的前墙或墩身与拱背交界处钻孔，锚入直径16～25 mm的粗钢筋或型钢，钢材间距20～30 cm，再用环氧树脂黏结于拱背上，钢材长度应超过裂缝30～50 cm，其上覆盖5～8 cm厚的环氧混凝土。

若拱波与拱肋接触处产生纵向裂缝（纹），可沿此缝隙每隔1～2 m嵌入高强混凝土预制块件将拱波与拱肋联结，所有缝隙均用砂浆勾缝。

若拱肋局部出现裂纹（裂纹宽度不超过0.25 mm），可先用环氧砂浆进行封闭，情况严重的，可在该区段内粘贴钢筋（钢板）或锚固一层U形钢丝网后，覆盖一层2～5 cm厚的环氧砂浆。若此肋出现较大范围的裂纹，则将钢筋黏附于肋底及两侧，使之形状如马蹄，以扩大肋底断面。所黏附的粗钢筋与原有主筋进行焊接，并伸入墩台帽内，浇筑混凝土将附加的钢筋覆盖。

3.加固方法

双曲拱桥上部构造的维修、加固主要指对拱肋的加强、横系梁的加强及上部结构填料的调整等。(www.daowen.com)

事实上，梁桥中的加固法在多数情况下对拱桥加固仍然是适用的，关键是看结构的受力情况。拱桥的粘贴加固法和梁桥是相同的，增大截面法在拱桥加固中的应用较广，增设辅助构件加固拱桥也是常见的方法。增设拱肋可以改变桥面宽度，也可以不改变桥面宽度。在桥面两侧增设拱肋时，有的方法被称为拱托法。现简要介绍这几种主要方法，具体如下。

（1）粘贴钢板加固。

该方法一般是在拱圈局部产生裂缝或承载力不足时采用。先将拱肋表面清理干净，再用环氧砂浆黏结钢板。黏结钢板的位置主要位于拱肋截面下，可用成条整板钢板（或分块焊接）在拱圈弧形范围内间隔黏结，钢板厚度宜为4～10 mm，过厚时施工比较困难。

为改善粘贴效果，除利用胶黏剂之外，还可按一定间距钻孔并埋入螺栓，然后将钢板预钻孔对准预埋件位置并以螺母紧固。拱肋钻孔比较困难，埋设位置不易准确定位，因此，钢板钻孔要留有余量，如果用椭圆形孔或扩大孔径，可减少对位时的麻烦。在合适的条件下，也可粘贴碳纤维布加固。

（2）粘贴钢筋加固。

该方法与前述粘贴钢板加固法基本相同，但所采用的是钢筋加固件。从实际情况看，此法与粘贴钢板相比，具有与结构物黏附性能好、加固成型容易、补强效果更为显著等特点。

（3）扩大拱肋截面。

该方法通过采用钢筋和混凝土外包加大原拱肋，从而达到扩大拱肋的截面尺寸，增加拱肋断面的含筋率，或变无筋拱肋为有筋拱肋，提高拱肋抗弯刚度的目的，其作用明确，效果显著，应用也较广泛。外包混凝土加固拱肋可采用普通混凝土，也可采用轻质混凝土。若要使新旧混凝土结合面黏结更可靠，也可采用微膨胀混凝土、微膨胀轻质混凝土等。

（4）增设拱肋加固。

该方法可用于大跨径、桥台水平位移大的有肋或无肋双曲拱桥的加固。在较大跨径的拱桥下新建一座跨径较小、矢度较大的肋拱，使肋拱的上弦与原拱桥连接在一起，新老桥台连接在一起。施工时要求将肋拱上弦钢筋和原拱肋或无肋拱波用箍筋连在一起，现场浇筑混凝土。

（5）增加横系梁加固。

该方法用于横向联系较弱或需新增横系梁以加强拱肋抗扭刚度和横向整体性的情况。可与拱肋截面扩大加固法一起运用，以取得更好的加固效果。

（6）调整拱上建筑自重、改变结构体系加固。

清除拱上建筑及实腹段范围内的填料，降低拱顶断面高度，浇筑钢筋混凝土桥面板，并用混凝土填料加强原有拱上建筑与桥面板的联系，从而加强拱上建筑刚度，使整个体系向柔拱刚梁转化，使主拱圈在活荷载作用下主要承担轴力，而弯矩由加固后的拱上建筑承担。对于拱式腹孔，可拆除拱上建筑，改拱式腹孔为梁式拱上建筑，以减轻自重，并使主拱圈主要承受全部活荷载及活荷载引起的轴向力。

（7）体外预应力加固。

拱顶下缘开裂，施加预应力的位置必须在弹性中心以下才能对拱顶截面产生负弯矩；对于拱脚截面上缘的裂缝，因为预应力锚固有一定困难，则采用增加拱脚背钢筋、增厚拱脚截面混凝土，使其中性轴上移的措施。在结构措施上，为使新老混凝土能结合良好、共同受力，除在老混凝土表面凿毛外，还在原主拱圈拱背、拱脚至四分点区段对其进行补强。预应力拉索采用φj15.24钢绞线，为了保证其耐久性，可采用PE热挤注塑防腐钢绞线，单索布置，单索张拉。

（8）拱托加固法。

该方法即在原主拱外侧增加两条截面面积很大的拱肋，并通过强大的横向联系与旧拱圈共同作用，新拱肋对旧拱肋如同一个拱托。

此外，还有一种被称为箱拱的加固法，即以钢筋混凝土薄板将拱肋两两相连，使双曲拱变成一个封闭的箱拱。