现役装配式箱形梁桥的病害分析与加固设计.pdf

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1、规划设计现役装配式箱形梁桥的病害分析与加固设计李志勇王松林方晓庆渊宁波市交通规划设计研究院有限公司袁浙江宁波315000冤摘要院本文以某现役装配式箱形梁桥为例袁介绍了该桥存在的病害及其成因分析袁并提出相应的加固方案袁然后通过计算验证其加固效果遥该桥经过加固后袁承载能力得到了提高袁病害得到有效处治遥关键词院装配式箱形梁曰病害分析曰增大截面法曰增强横向联系曰加固设计中图分类号院U445.7文献标志码院A文章编号院1674要3024渊2014冤9要103要02引言随着我国交通事业近几十年的迅猛发展袁国内修建了大批的桥梁袁装

2、配式箱形梁桥由于具有良好的经济技术指标尧建筑高度低和施工快捷等优点袁而广泛用于跨径20耀40m的桥梁遥近年来交通运输量大幅增长袁行车密度和车辆载重越来越大袁相当一部分在役装配式箱形梁桥都出现了不同程度的病害遥当桥梁结构无法满足承载能力尧通行能力尧防洪等要求时袁则需要对桥梁结构进行加固尧拓宽等技术改造遥桥梁加固改造是一项十分重要而又需要将专业知识灵活运用的工作袁即将专业理论与实际已有病害的桥梁结构结合在一起袁需要考虑的因素涉及到2桥梁主要病害及成因分析方方面面的问题遥无论是加固改造方案的拟定与设计计算袁还2.1主要病害

3、是加固改造的具体实施袁其难度往往比新建桥梁还大遥下面将渊1冤桥面铺装纵向裂缝通过某高速公路特大桥的工程实例袁与大家探讨关于装配式箱左尧右幅沥青铺装均出现长约15m尧宽0.3m的纵向破碎带袁形梁桥出现桥面纵向裂缝以及承载能力降低等病害时的加固破碎带位于桥面板湿接缝处袁裂缝宽度最宽处达到15mm袁上下方法遥贯通遥1工程概况渊2冤混凝土横系梁断裂掉落左幅第6块板和第7块板之间第2块横系梁掉落袁第5块某高速公路特大桥位于某沿海港口城市袁建于1998年袁桥板和第6块板之间第2块横系梁断裂袁右幅第6块板和第7块梁全长1524m袁

4、桥面总宽度为26m袁左右分幅设置袁桥梁跨径组板之间第2块横系梁断裂遥成为左幅渊47伊20+1伊8+2伊20+1伊30+24伊20+1伊8冤m尧右幅渊47伊20+1伊8+1伊16+1伊20+1伊30+24伊20+1伊20冤m遥该桥第51孔下有高速铁路穿过袁该孔上部结构为30m装配式预应力混凝土简支箱形梁袁下部结构为桩柱式桥墩袁上部梁高1.2m袁半幅桥梁横断面布置10片箱形梁袁箱形梁之间通过翼缘端部设置企口缝连接袁并在箱梁底部设置了4道横系梁遥桥梁设计荷载为野汽车-超20尧挂车-120冶遥随着近年来沿海港口的快速发展袁集

5、装箱货运量不断增加袁加之桥下高铁运营过程的强大气流所产生的额外附加荷载袁致使该孔桥梁长期处于超负荷运营状态遥2.2主要病害成因分析病害产生的主要原因如下院渊1冤原结构尺寸刚度偏弱该孔桥跨为30m袁上部梁高1.2m袁高跨比为1/25袁而现行交通部颁叶装配式箱形梁通用图曳中的30m箱梁梁高为1.6m遥相比而言薄构件刚度偏弱袁在外荷载作用下变形反应较敏感袁其所受应力变化与冲击影响也较大遥渊2冤箱形梁间横向联系较薄弱尧横向刚度不足该孔箱形梁之间通过翼缘端部设置企口缝连接袁并在箱梁底部设置了4道横系梁袁横系梁截面尺寸为高40c

6、m尧厚16cm遥该横向联系较薄弱袁桥梁整体刚度不足袁在重车荷载的反复碾压下容易造成横系梁断裂遥在横系梁断裂后袁更削弱了原梁板间的横向联系袁导致梁板的单梁受力袁在企口缝处发生剪切破坏袁造成铺装层开裂遥2014年第9期建筑建材装饰103规划设计渊3冤原梁板顶面的混凝土铺装层与梁板之间未设置剪力键且4加固效果验算厚度过薄袁混凝土铺装层没能完全发挥联合截面的作用遥根据本桥的病害情况及加固方案袁采用桥梁博士结构计算渊4冤本段路线车流量大袁重车多遥重型车辆长期作用使该处软件分别对该桥进行结构验算遥桥面板的局部受力变大遥现状桥梁结

7、构由于桥面企口缝处有贯通裂缝尧横系梁断裂渊5冤桥下高速列车开过后产生的强大气流尧铁路运行震动等产生的额外附加荷载袁增加了该跨桥梁的负荷遥等病害袁桥梁横向联系与原结构变化较大袁故按修正后的横向分布系数对现状桥梁结构进行验算遥3桥梁加固设计加固后的桥梁结构考虑增设的现浇钢筋混凝土铺装层和主桥梁加固是通过对桥梁受力构件的加固袁实现提高桥梁局梁构件形成组合式受弯构件整体受力袁构件计算按照文献[1]第部或整体承载能力的技术措施遥桥梁加固可以有各种不同的方8.1节的规定进行遥主梁之间通过加强横隔梁及现浇桥面板湿式袁视旧桥的情况尧

8、承载能力的减弱程度以及今后的使用情况接缝进行连接袁故荷载横向分布系数按照刚性横梁法进行计而定遥不管采用何种加固方案袁都应考虑安全适用尧技术可靠尧算遥经久耐用尧经济合理尧环境保护尧工效快尧不中断交通等方面的本桥上部结构加固前尧后的承载能力极限状态及正常使用要求遥桥梁的加固改造要将专业的基础理论与桥梁的病害有机极限状态的验算结果详见表1尧表2所示遥