某中承式钢管混凝土拱桥病害分析及加固设计.pdf

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1、第４２卷，第３期公路工程Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．３２０１７年６月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．，２０１７某中承式钢管混凝土拱桥病害分析及加固设计吴昊（湖南省交通科学研究院，湖南长沙，４１００１５）［摘要］以某中承式钢管混凝土拱桥为背景，对该桥的主要病害进行了分析，从横梁加固和吊杆更换等方面提出了该桥的加固方案和加固措施，为该类桥梁的加固改造提供了参考借鉴。［关键词］钢管混凝土拱桥；病害；加固设计；吊杆更换＋［中图分类号］Ｕ４４５７２［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１７）０３—０１５４—０５ＤｉｓｅａｓｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔＤｅｓｉ

2、ｇｎｏｆＡＭｉｄｓｕｐｐｏｒｔｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄＳｔｅｅｌＴｕｂｕｌａｒＡｒｃｈＢｒｉｄｇｅＷＵＨａｏ（ＨｕｎａｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｃｈｉｎａ）［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｍｉｄｓｕｐｐｏｒｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒａｒｃｈｂｒｉｄｇｅｉｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｄｉｔｓｍａｉｎｄｉｓｅａｓｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄＴｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｂｒｉｄ

3、ｇｅａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓｂｅａｍｓａｎｄｔｈｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｄｅｒｓＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｂｒｉｄｇｅｓ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｃｏｎｃｒｅｔｅｆｉｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒａｒｃｈｂｒｉｄｇｅ；ｄｉｓｅａｓｅｓ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎ；ｓｕｓｐｅｎｄｅｒｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ钢管混凝土拱桥具有跨越能力大、承载能力（引桥）＋

4、２０８ｍ（主桥）＋５×１３ｍ（引桥），其中高、结构美观和施工方便等特点，在我国公路和城主桥为净跨２００ｍ钢管混凝土中承式肋拱桥。主拱［１，２］市桥梁中得到了广泛的应用。随着我国公路交圈矢跨比为１／５，拱轴系数为１５４３。拱肋形式采通运输业的迅猛发展，车流量激增，同时部分超用“横哑铃桁式”等截面钢管混凝土，由４根限、超载车辆仍在通行，公路及城市道路中的钢管Φ７５０ｍｍ钢管组合而成，拱肋高度３７５ｍ，引桥ｓ混凝土拱桥带病工作现象越来越普遍存在。在运营均为钢筋混凝土空心板。吊杆采用１０９根φ５平行过程中，大部分的钢管混凝土拱桥均不同程度出现镀锌钢丝索，桥梁全宽１３ｍ（净１２ｍ＋２×０５ｍ了

5、吊杆锈蚀、纵横梁出现裂缝及支座变形等病害。栏杆），设计荷载等级为汽车－２０级，挂车－１００因此，加强对钢管混凝土拱桥健康状态的监控，增级。如图１所示，该桥于２００３年建成通车，经过加对危、旧钢管混凝土拱桥的检测以及加固工作十多年通车运营，桥梁已经出现不同程度的病害。［３－５］分必要。本文以湖南省湘西自治州王村大桥为项目背景，对其检测出的主要病害进行分析，提出了相应的加固改造方案，为该类桥梁的加固改造提供了参考借鉴。１工程概况湖南省湘西自治州王村大桥为中承式钢管混凝图１大桥总体布置图（单位：ｃｍ）土拱桥，大桥全长３０２３ｍ，跨径组合为２×１３ｍＦｉｇｕｒｅ１Ｔｈｅｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｆｍａ

6、ｉｎｂｒｉｄｇｅ（ｕｎｉｔ：ｃｍ）［收稿日期］２０１７—０２—２８［作者简介］吴昊（１９８３—），男，湖南湘阴人，硕士，工程师，从事公路桥梁设计科研工作。第３期吴禘：某中承式钢管混凝土拱桥病害分析及加固设计１５５梁及引桥的桥墩处，属于典型的墩顶负弯矩破坏形２主要病害检测及结果式，加固措施为凿除桥面横向裂缝处３ｍ范围内２１裂缝检测Ｃ３０混凝土桥面铺装，重新铺设Ｃ４０微膨胀防水砼桥面系总体较好，全桥共有６条横向贯穿裂铺装。缝，开裂部位均位于吊杆横梁及引桥的桥墩处。②主桥及引桥空心板验算满足公路－Ⅱ级荷主桥及引桥预制空心板存在多处横向、纵向裂载等级要求，裂缝总体属于微裂缝，因此，对空心缝，长度

7、约０３～１５ｍ，宽度约００１～０１ｍｍ，板裂缝进行压浆补缝处理。少数板外观粗糙、不平整、局部露筋、绞缝处渗水③横梁病害较为严重，腹板、马蹄部分均有等病害。裂缝，分布在横梁跨中８ｍ范围内，且存在位于距２２横梁病害离马蹄２０～３０ｃｍ处的超限裂缝。这些裂缝为普通吊杆横梁采用Ｔ形截面钢筋混凝土结构，横钢筋混凝土受弯构件的典型裂缝，部分裂缝宽达３梁高度随桥面横坡变化，吊杆处横梁高度１５ｍ，ｍｍ，且裂缝向上延伸至腹板上