拱橋加固實例

來源:考試大發布時間:2012-02-01

  1概述
  仁義橋位于山西省太原市清徐縣榆次一古交公路清徐段上,于1971年修建。橋梁原設計荷載為:汽車-13級、拖車-60。上部結構為:空腹式懸鏈線無鉸鋼筋混凝土雙曲拱橋,凈跨徑25m,矢跨比為1/6,設計拱軸系數m=2.20,共三跨。橋面寬度為:凈-7m+2×1.0m(人行道),橋面縱坡為0,橫坡為3%(雙向),主拱圈寬度為7.5m。主拱圈厚度為0.80m。拱上建筑采用排架式副拱墩。下部結構為:150#片石混凝土實體墩和橋臺,橋墩頂寬2.0m基礎為明挖擴大基礎。
  隨著清徐縣經濟的不斷發展,仁義橋現狀已不能滿足清徐一古交公路交通量日益增長、車輛荷載等級增大的要求。為滿足榆次一古交二級公路清徐路段公路建設的要求,在2004年對該橋進行了加固改造。
  2加固采用橋梁技術標準
  (1)設計汽車荷載等級:公路—Ⅱ級,人群3.0kN/m2,橋面組成:凈—9m+2×1.0m(人行道)。
  3加固依據及資料
  交通部部標準《公路工程技術標準》(JTJB01—2003)。交通部部標準《公路橋涵設計規范》(1989年合訂本),交通部部標準《公路橋涵施工設計規范》(JTJ041—2000),交通部部標準《公路質量檢驗評定標準》(JTJ071—98),交通部部標準《公路養護技術規范)JTJ0173—96),公路橋涵設計手冊:《拱橋》(上、下冊)(1991年版)。仁義橋原設計文件(太原公路分局1971年)。
  4加固設計要點
  (1)上部結構計算采用《橋梁博士》(平面桿系有限元程序)進行加固后成橋狀態下活載、恒載、溫度變化等作用力計算,以最不利荷載組合進行控制設計。
  (2)下部結構按重力式墩臺計算,計算荷載按《公路橋涵設計通用規范》的規定,對所有可能承受的荷載進行最不利組合。以最不利荷載組合控制設計。基礎計算按照《公路橋涵地基與基礎設計規范》,結合本橋實際情況按舊橋基礎承載力提高系數予以考慮進行驗算。
  (3)橋面板計算按單向板和懸臂板計算,懸臂跳梁進行截面強度驗算、抗剪計算和抗傾覆計算。
  (4)相關參數:相對濕度70%,墩臺不均勻沉降考慮10mm。橋面板與其他結構溫差5℃。
  5加固方法
  根據該橋現狀、橋梁承載力提高及橋面加寬的要求,確定的加固方法為:
  5.1主拱圈
  主拱圈加固采用錨噴8cm厚30號混凝土加固主拱肋和主拱波,現澆鋼筋混凝土加固拱角拱背的方法進行。首先鑿除主拱肋表面1cm厚砂漿抹面層,鑿毛、清洗干凈,然后在主拱肋底面和側面按照規定位置鉆孔植筋,用環氧樹脂固定牢固后,掛鋼筋網,主拱波在內側鉆孔植筋,掛鋼筋網,錨噴混凝土,加大拱肋及拱波截面進行加固。橫隔板在底面鉆孔植入U型筋,錨噴8cm厚30號混凝土,加強橫向連接。拱角拱背先鑿除砂漿抹面層。鑿毛、清洗干凈,在拱角拱背、拱座機2號排架根部鉆孔植筋、綁扎鋼筋網,現澆10cm厚鋼筋混凝土進行加固。
  5.2拱上建筑
  拱上建筑加固采用錨噴6cm厚30號混凝土加固排架及腹拱圈;橋臺前墻加固采用錨噴6cm厚30號混凝土。首先鑿除主排架表面1cm厚砂漿抹面層,將排架四周及腹拱內側鑿毛,清洗干凈,然后在排架四周及腹拱內側照規定位置鉆孔植筋,用環氧樹脂固定牢固后,掛鋼筋網后,最后錨噴混凝土。拱上建筑實腹段外側用10#水泥砂漿抹面3cm厚進行處理。
  5.3橋面
  橋面加固采用:在原橋兩側現澆鋼筋混凝土側墻,對稱加設預制鋼筋混凝土挑梁,現澆鋼筋混凝土行車道板及加設預制微彎板人行道的方法進行。鋼筋混凝土挑梁預制好就位后。預留鋼筋和橋面鋼筋焊接,并和懸臂板鋼筋綁扎。整體澆筑橋面鋼纖維混凝土。挑梁安放時注意防止傾覆,挑梁高度應順應橋面橫坡處理。在挑梁上加蓋人行道微彎板,人行道兩側加設欄桿,人行道微彎板用3cm厚10#水泥砂漿抹面。橋面在兩次橋臺附近設置30cm寬,25cm深的TST伸縮縫。橋面澆筑完成后在1#、2#墩頂位置處切割變形縫,深3cm,寬3mm,清洗干凈后,用瀝青灌縫。
  5.4橋臺及基礎
  橋臺前墻加固采用錨噴6cm厚30號混凝土方法。將橋臺前墑表面鑿毛、植筋,掛鋼筋網,清洗干凈后,錨噴混凝土進行加固。橋臺臺帽加固采用錨噴8cm厚30號混凝土方法。將橋臺臺帽前表面鑿毛、植筋,掛鋼筋網,臺帽鋼筋網和主拱肋鋼筋焊接,將混凝土表面清洗干凈后,錨噴混凝土進行加固。
  橋墩用10#砂漿抹面勾縫,橋墩墩帽加固采用在外側掛鋼筋網,錨噴8cm厚30號混凝土方法進行加固。
  地基根據實際開挖地質資料及實際情況進行處理,墩臺基礎用20#片石混凝土進行防護。

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