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旧桥加固改造的典型工程实例

第一篇：旧桥加固改造的典型工程实例旧桥加固改造的典型工程实例文本摘要：桥梁在使用过程中会由于各种原因产生病害，为保持桥梁长期运营的安全性，必须对危旧桥梁进行加固改造。文章对新沙立交桥的检测、设计复核、加固方案设计及维修施工进行了全面介绍。实际工程结果表明，旧桥加固改造必须以检测资料为基础，进行必要的结构计算，准确分析桥梁的病害原因，提出科学的改造加固措施，力求达到技术可行、经济合理的目的。关键词：旧桥加固改造典型实例------------------随着经济的不断发展、技术的不断进步，新设备、新工艺的不断涌现，港口装配机械及其配套的公路运输系统的大型化和专业化，极大地促进了我国港口码头、公路、桥梁的设计和施工技术及设备的发展。但随着设备的大型化，很多早期设计的工程因当时的设计标准较低，加上年久失修，在超载运行下破损严重，个别甚至危及过往车辆的安全，必须及时进行加固维修，以保证工程的正常使用。近几年类似工程的修补方案多种多样。本文通过广州新沙港铁路跨线立交桥的维修过程，对桥梁的检测、设计复核、加固方案设计及维修施工进行了全面的介绍。新沙陆域工程的铁路跨线桥，全桥总长427m，其中主跨采用15X20mT梁，基础为西55cm的预应力混凝土管桩，下部为承台，双柱式帽梁，上部为预制安装20m钢筋混凝土T梁；无人行道部分每跨由9片粱组成，人行道部分每跨由11片梁组成。桥面宽14m，按四车道设计，设计荷载等级为“汽车一20级”、“挂一100级”，人群荷载3．5kN／m2。在6～10号墩间的桥面向两侧纵向坡度为3．5％，其他跨桥面的纵向坡度为4％新沙立交桥建成后，随着时间的延续及新沙港的发展，通行于新沙立交桥上的车辆轴重已经远远大于原桥梁设计荷载并有进一步增大趋势。为确保桥梁的安全使用及港口的运输，该桥管理单位委托检测单位对大桥进行了检测与计算研究，以便采取相应的措施。1、病害检测及承载力计算1．1外观检测桥面的主要破损出现在伸缩缝附近及桥面纵向各片T梁连接处，横纵向裂缝交叉，加剧裂缝发展。尤其桥面的纵向裂缝使得桥面破损更为严重，以至影响桥梁整体正常使用性能。特别典型的破损是1号墩和2号墩之间的桥面有一片宽约0．7m，长约16m的破裂区，钢筋外露，影响桥面行车舒适和桥梁的安全。伸缩缝破坏严重，主要为开裂、坑槽，橡胶板断裂、缺失等。车辆经过对接缝有较大冲击作用，端部出现破损，同时接缝两侧出现混凝土脱落钢筋裸露的现象，少部分桥面混凝土削蚀，钢筋外露。连接T梁的横隔板存在大量裂缝，不少下缘混凝土脱落，焊接钢板外露锈蚀，降低了桥梁的横向刚度。桥梁侧向由于保护层薄、钢筋外露锈蚀、外层混凝土膨胀脱落，进而加剧了外露钢筋的锈蚀。梁底存在较多的横向和竖向裂缝。支座处出现了相当数量的斜裂缝，横向和斜向裂缝都有继续延伸的趋势；支座附近斜裂缝导致梁体的抗剪能力差，T梁湿接缝不密实，透水严重。支座与梁底混凝土间因无钢筋混凝土垫块或厚钢板连结，长期变形过大、应力集中，支座横向出现错位，影响其正常使用。大部分支座附近淤积堆积物，环境潮湿，严重影响支座的使用寿命。1．2静载试验结果对7～8号跨的20inT梁采用加载方式测定其挠度和应力，加载分对称加载和不对称加载二种。对称加载时，检测结果满足设计及规范要求；不对称加载时，新沙公司侧的挠度值较油脂厂侧挠度要小很多，说明梁体各T梁之间横向联系不强。在卸载30min后的各控制截面最大残余变形基本很小，部分超出规范10％的允许范围。实测各测点的最大应变值为2．3X10，最大应力值为7．7MPa，混凝土已开裂，因各T梁横向联系薄弱，导致汽车轮位所在T梁基本承担了试验所施加的大部分荷载，与设计严重不符。卸载30min后测得，结构残余应力基本为0，个别出现变异现象，有较大的残余应力，表明结构大部分处于弹性工作状态，局部损伤较严重的部分混凝土可能进入塑性区域。在距离桥面以下1in左右，应力急剧增大，在正常使用荷载下，部分T梁1in以下混凝土可能进入塑性变形阶段。1．3动载试验结果动载试验测得20inT梁一阶横向震动频率为0．293Hz，较理论计算值4．822Hz小，说明T梁实际横向刚度较弱。1．4极限承载能力分析理论计算采用空间梁有限元法对全桥进行分析，将全桥梁体划分为若干单元，建立有限元计算模型进行恒载、活载影响线加载。简支T梁考虑荷载横向分配系数影响，选取荷载横向分配系数最大的主梁，对试验梁范围内控制截面进行极限承载能力计算。经计算可知：在原设计活载(汽车-20及挂车-100)作用下，主梁的荷载效应小于构件的承载能力，尚有一定的安全储备。当把活载等级提高至公路I级日时，主梁控制截面荷载效应已非常接近梁截面的抗弯极限弯矩。由于桥上近年来车流量增加，而且多是超重车，对大桥产生较大损伤，影响全桥使用寿命。2、