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公路和橋梁加固設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2014-05-19
  隨著時(shí)間的推移,任何公路橋梁都將成為舊橋,因此要不斷提升公路及橋梁改造的技術(shù)等級(jí)。結(jié)合工程實(shí)際,介紹某簡(jiǎn)支橋的加固改造技術(shù)。
  1、工程簡(jiǎn)介
  某橋橋梁全長(zhǎng)424m,上部為21孔20m簡(jiǎn)支鋼筋混凝土T梁;下部橋墩為柱式墩、樁基礎(chǔ),橋臺(tái)為重力臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)。經(jīng)理論研究分析及專家論證,認(rèn)為該橋經(jīng)較少費(fèi)用的加固維修,仍能滿足現(xiàn)有的交通通行能力和荷載要求。
  2、加固設(shè)計(jì)
  2.1理論計(jì)算
  ①上部計(jì)算。砼強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度及截面積、結(jié)構(gòu)尺寸按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用;荷載標(biāo)準(zhǔn)按業(yè)主要求采用(加固后,荷載標(biāo)準(zhǔn)按老規(guī)范提高到汽車--20級(jí))。計(jì)算結(jié)果:1/8截面最大內(nèi)力917kN.m,對(duì)應(yīng)最大抗力663kN.m;1/2截面截面最大內(nèi)力2199kN.m,對(duì)應(yīng)最大抗力1768kN.m.跨中最大位移2.42cm,與實(shí)測(cè)結(jié)果2.46cm基本一致。
  ②下部計(jì)算。汽車--15級(jí):經(jīng)試算L=21m(樁入土深度,沖刷完成后);汽車--20級(jí):經(jīng)試算L=23m(樁入土深度,沖刷完成后)。
  2.2加固設(shè)計(jì)
  ①總體設(shè)計(jì)。依據(jù)對(duì)橋梁的全面檢測(cè)、調(diào)查,對(duì)大橋橋面的橋面鋪裝、泄水管、人行道板、護(hù)欄全部更換,護(hù)欄挑梁修補(bǔ)后繼續(xù)使用;T梁加大截面補(bǔ)強(qiáng);蓋梁、立柱碳纖維布補(bǔ)強(qiáng);基樁加大截面補(bǔ)強(qiáng),同時(shí)對(duì)地基土注漿固表補(bǔ)強(qiáng)。
  ②具體設(shè)計(jì)。該橋加固內(nèi)容較多,主要介紹T梁及橋墩加固。
  3、橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固
  3.1橋上部結(jié)構(gòu)的加固當(dāng)結(jié)構(gòu)受損或超載而承載能力不足時(shí),需予以加固,從投資少,工效快,不中斷交通,技術(shù)可行,有較好的耐久性等要求考慮,選用下列加固方法進(jìn)行加固。
  當(dāng)具體承載力不大時(shí),在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,達(dá)到加厚主梁高度和增大梁的抗壓截面的目的,以提高梁的承載能力。
  增設(shè)縱梁法:在墩臺(tái)、地基安全性能好,并有足夠承載能力的情況下,可增設(shè)新縱梁使之與舊主梁,共同受力,達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。增設(shè)橋墩或改橋?yàn)楹母淖兘Y(jié)構(gòu)體系法:通過(guò)改變橋梁結(jié)構(gòu)體系,如在簡(jiǎn)支梁下增設(shè)立柱或橋墩,縮短橋跨,或把相鄰兩跨簡(jiǎn)支梁加以連接,變成連續(xù)梁。對(duì)小橋還可采用橋改涵的形式,提高承載能力。或?qū)⑴f梁部分或全部卸除,更換成荷載等級(jí)較高的新梁。此法加固效果顯著,施工也較簡(jiǎn)便,但造價(jià)較高,影響交通的時(shí)間較長(zhǎng)。
  3.2橋面鋪裝層的維修與加固對(duì)危害橋梁正常運(yùn)行的部分進(jìn)行經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù)維修,應(yīng)保持橋面清潔,伸縮縫完好并能伸縮自由,疏通泄水孔等。橋面板出現(xiàn)表面碎裂、脫落或洞穴現(xiàn)象后,應(yīng)采取局部修復(fù)的辦法進(jìn)行維修。修復(fù)時(shí),先將破損部分鑿除,再澆筑新鮮混凝土,并注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。
  4、墩臺(tái)基礎(chǔ)的維修與加固
  4.1墩臺(tái)基礎(chǔ)的維修水深H3m時(shí),可通過(guò)潛水作業(yè)將袋裝混凝土分層填塞沖空部分或包褒損壞部分。
  4.2墩臺(tái)基礎(chǔ)的加固當(dāng)基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺,而又為剛性實(shí)體基礎(chǔ)時(shí),可采用加砌砌體或增補(bǔ)混凝土,以擴(kuò)大原有基底面積的措施予以加固。
  4.3地基加固當(dāng)基底土基松軟或深層土質(zhì)不良而影響基礎(chǔ)正常受力時(shí),可用人工地基加固法加固地基,常用方法有砂樁法和注漿法等。當(dāng)軟弱地基較厚時(shí),將鋼管或木樁打入基礎(chǔ)周圍土層后,然后將樁拔出,灌入干燥粗砂并搗實(shí)而成砂樁,使地基土的密實(shí)度得以提高。當(dāng)易坍孔灌砂困難時(shí),可采用砂袋套管與沖振法加固地基。注漿法是在墩臺(tái)中心直向或斜向鉆孔或打入管樁,通過(guò)孔眼及管孔壓噴注漿于土層之中,通過(guò)漿液凝固把松散土固結(jié)或把巖石裂縫填塞的一種地基加固方法。
  4.4墩臺(tái)主體加固當(dāng)墩臺(tái)有貫通性裂縫時(shí),可用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。一般在墩臺(tái)身上、中、下分設(shè)三道圍帶,當(dāng)墩臺(tái)身有嚴(yán)重裂縫及大面積表面損壞、風(fēng)化和剝落時(shí),可采用圍繞整個(gè)墩臺(tái)身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法進(jìn)行加固。為加強(qiáng)圍帶與墩臺(tái)身的連接,在墩臺(tái)身內(nèi)應(yīng)埋置直徑10-20cm的鋼銷,埋深約20倍的鋼銷直徑即可。
  5、橋面伸縮裝置的維修
  當(dāng)軟性填料松散脫落時(shí),應(yīng)清除原縫隙存留物后重新注入新的填縫料;當(dāng)鋪裝層破壞時(shí),應(yīng)鑿除后重新鋪筑;伸縮縫損壞時(shí),應(yīng)予更換。松動(dòng)不平整時(shí),應(yīng)重新調(diào)平并緊固之;脫出時(shí),應(yīng)重新嵌固并調(diào)平;老化失效時(shí),應(yīng)予以及時(shí)更換;焊接破裂時(shí),應(yīng)清除垢穢后重新焊牢;鋼板出現(xiàn)裂縫或斷裂時(shí),應(yīng)采取焊接修補(bǔ)。
  6、橋頭引道的維修
  橋頭銜接處路面下沉,應(yīng)作填補(bǔ)修理,使之連接平順,不致產(chǎn)生跳車;擋墻、護(hù)欄損壞時(shí),應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換;護(hù)坡沖空或有其它損壞,應(yīng)采取修補(bǔ)措施;引道上的涵管,水渠,有損壞時(shí),應(yīng)及時(shí)維修。
  7、超重車輛過(guò)橋的管理與加固
  為了使運(yùn)輸特大、特重型工業(yè)設(shè)備的車輛駛過(guò)橋梁,不致引起橋梁的損壞甚至發(fā)生重大事故,必須加強(qiáng)超重車輛過(guò)橋時(shí)的管理工作,認(rèn)真采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施,配合超重車輛安全過(guò)橋。
  使車輛裝載的貨物盡量減少或使重量盡可能分布在較大的長(zhǎng)度范圍內(nèi),減小單位長(zhǎng)度的壓力。可在橋頭引道上設(shè)牽引車或卷?yè)P(yáng)機(jī),使?fàn)恳嚺c平板掛車分別過(guò)橋。使車上貨物裝置平衡、適中、避免產(chǎn)生偏載。使超重車輛單車過(guò)橋,選擇交通量較小的時(shí)間里,同時(shí)沿線要事先通知,運(yùn)行中要請(qǐng)公安、監(jiān)理部門配合,進(jìn)行交通管理,以確保安全。
  為適應(yīng)超重車輛過(guò)橋的要求,應(yīng)采取一定的加固措施,常用的加固措施有:在橋面上搭設(shè)臨時(shí)鋼木過(guò)梁,以減輕橋梁負(fù)擔(dān)的卸載措施;對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)或永久性加固,使橋梁承載能力提高的措施;對(duì)舊橋進(jìn)行改建或搭建臨時(shí)便橋的措施。

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