九江长江大桥铁路引桥桥墩加固

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1、总第5期九江长江大桥铁路引桥桥墩加固27九江长江大桥铁路引桥桥墩加固丁志凯，秦延飞(武汉中交试验检测加固工程有限责任公司，湖北武汉430052)摘要：九江长江大桥铁路引桥为单跨跨径4O．7m的桥墩(台)的基础形式有3种：钻孔桩、明挖扩大基础简支梁桥，桥墩分双柱式桥墩和实体式桥墩，检查发现桥墩和沉井。铁路南引桥所有桥墩及桥跨均位于直线段横向振幅较大，主要发生在货车通过时的双柱式轻型桥墩上。处。该现象主要与桥墩自身几何尺寸、刚度，列车种类，桥上该桥铁路北引桥共108跨简支梁，单跨跨径道碴厚度、线路不平顺、轨面不平整等因素有关。大幅度提4O．7m，上部结构形式与南引桥相同。桥墩(台)的高桥墩截

2、面惯性矩，并提高墩梁系统的自振频率是提高桥墩基础形式有2种：钻孔桩和沉井。铁路北引桥中一横向刚度的关键。针对九江长江大桥铁路引桥双柱墩实际段位于半径2000rn的曲线上，位于曲线上的桥墩情况，在吸取其他线路双柱墩加固实践经验的基础上，提出是13~38号桥墩_2]。新的预应力混凝土横梁的加固方案，在加固双柱式桥墩上取铁路引桥桥墩主要有2种形式：双柱式轻型桥得了良好的效果。墩(双柱墩)和实体式桥墩。本文的铁路引桥桥墩仅关键词：铁路桥；引桥；双柱式轻型桥墩；横向刚度；自指独立桥墩，公路与铁路公用墩未列_2]。振频率；预应力混凝土横梁；桥梁加固；横向振幅铁路南引桥的15～45号桥墩和铁路北引桥的

3、4～67号桥墩采用的是双柱墩，墩身高为6420ITI，1前言墩身高度参数见图1ll2]。近年来，随着铁路基础建设的发展，在新线建设及旧线改造的过程中，国内多条铁路线出现了桥墩垂横向振幅较大的现象，该现象主要发生在货车(特别是空货车)通过时的双柱式轻型桥墩L1]处。就该问(a)南岸桥墩题，对多条铁路引桥双柱墩进行了改造、加固处理，=一目一6．．．．I10~12m其加固方法多为将双柱墩改造为实体墩加固法和增蠢2468Ⅻmmmmm设横梁加固法，但未完全解决该问题。针对九江长江大桥铁路引桥双柱墩实际情况，桥墩编号在吸取其他线路双柱墩加固实践经验的基础上，本(b)北岸桥墩文提出新的预应力混凝土横梁

4、的加固方案，为解决该问题迈出了探索的步伐j。圈圈盟凰墩身高度／叩2桥梁概况(c)墩高数量统计九江长江大桥位于江西、湖北、安微三省交界图1双柱墩墩身高度处，坐落在江西省九江市和湖北省黄梅县(市)小池口之间，其中正桥是我国自行设计、建造的第三座里3桥墩产生较大横向振幅的原因分析程碑式公铁两用桥(最大单跨跨径216m)l3]。该桥铁路南引桥共35跨简支梁，单跨跨径40．7为对桥墩产生较大横向振幅的原因进行分析，m，上部结构的主梁为2片箱形梁，左右箱室分离。于2009年4月对未加固桥墩中的北66号、北67收稿日期：2O1O—O6—22作者简介：丁志凯(1983一)，男，助理工程师，2004年毕业

5、于武汉理工大学电子信息工程专业，工学学士，2007年毕业于武汉理工大学海洋工程结构专业，工学硕士。28桥梁检测与加固2010年第2期号、南44号、南45号桥墩进行了检测。主要检测了现象，易促使桥墩产生较大的横向振幅。其横向自振频率和列车通过前、后的墩顶横向振幅情况，检测结果见表1。4提高桥墩横向刚度的加固方案表1横向振幅实测结果测点墩高／m车辆种类振O~／mm自振频率／Hz实测的桥墩横向振幅、频率等指标显示，就桥墩重货车振幅而言，北66号桥墩最大横向振幅值已达0．427北66号桥墩6．931空货车2．70客车m，对桥梁上部结构的影响是不容忽视的。重货车4．1理论分析北67号桥墩6．768

6、空货车2．80在做动力特性分析时，该桥的双柱墩可简化为客车重货车1个双柱的刚架。刚架的自振频率为：南44号桥墩12．539空货车2．35一J—tq—,／—m客车重货车在单位荷载P=1作用下，其刚度系数为：南4s号桥墩11．997空货车2．40Kl1—24EI／h。客车式中，E为弹性模量；J为刚架立柱惯性矩；^为刚架3．1桥墩自身几何尺寸、刚度的影响高度。结合桥墩自身结构特点，可以发现桥墩振幅及列车运行过程中，其产生的横向摇摆力通过梁自振频率与桥墩墩身高度有密切关系。北66号、北跨结构传递给桥墩，桥墩的横向位移方程为：67号桥墩墩高为7m左右，南44号、南45号桥墩()一P(￡)f,1墩高

7、为12m左右。从2组数据对比可以看出，较矮式中，()为质点的动位移；P(f)为动力荷载；的桥墩振幅较小，自振频率较大；而较高的桥墩振幅为结构的柔度系数，f一1／KEs]。较大，自振频率较小。表明该桥双柱墩在列车作用从桥墩自振频率公式及横向位移方程中可知，下横向振幅过大，主要是由于结构自身细长、刚度较要减小桥墩的动位移必须提高桥墩的刚度系数，提小、抵抗列车横向力的能力较弱造成的。高桥墩的自振频率也必须提高桥墩的刚度系数，而3．2列车种