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1、保德黄河大桥主桥加固浅析曙学术保德黄河大桥主桥加固浅析山西交通职业技术学院张俊红摘要:保德黄河大桥主桥为七孔跨度60米悬臂T构,重力式墩台结合桩基础和浅基础,论文探讨了该桥梁加固的主要方法和一些技术问题,如主梁结构加固;双箱单室箱梁横向连接方法;Tgq两悬臂端头连接方法;新旧混凝土连接的方法等.关键词:保德黄河大桥单箱三室锚栓横隔墙横系梁牛腿齿板竖向拉索1工程概况6060.60.606O60—3O图1黄河大桥主桥总体结构保德黄河公路大桥位于山西省保德一陕西省府谷两县城交界段,是沟通晋西北和陕北的重要通道.该桥于1972年
2、建成通车,主桥(保德侧)为七孔(30m+5x60m+30m)预应力砼T型刚构桥,上部为双箱单室变截面悬臂梁,跨中设链杆式剪力铰,引桥(府谷侧)为八孔净跨30m,矢跨比为1/5的空腹式双曲拱桥.下部结构为钻孔灌注桩承台基础,砼实体桥墩,保德岸为石砌重力式桥台,府谷岸为组合式桥台.原设计荷载为汽车一13级,拖一60,设计洪水频率为P=1%,设计洪水流量为Q%=14000m/S,一般冲刷深度为4m,局部冲刷深度为4m.如图1示.2加固原因随着两省经济的发展,交通运输量猛增,交通量日益增多,现已达N4OOO辆/昼夜,且三分之二为
3、大吨位运输拖挂车,车辆重达30吨以上,最重的近达6O吨左右.目前实际运营荷载已达到82交通建设与管理2Olo/07公路一I级,有时甚至会超过该等级荷载,该桥各种病害日益增加,且程度逐渐增加.T构上部梁顶板,腹板均有较为发育的裂缝,悬臂端下挠严重,最大达9cm.桥墩桩基部分外露,表面剥蚀严重且有露筋,承台也有裂缝产生;在车辆通行时,T构悬臂端震动剧烈,桥面竖向和横向均有较大摆动,行人在桥上有恐惧感;跨中铰经常损坏,已不能起到相应的作用,支座,伸缩缝已大部分损坏.3结构加同3.1主要设计技术标准(1)桥面宽度:桥面总宽9.5
4、m,桥面净空布置为7m(双车道)+2×1.0m(人行道)+2×0.25m(护栏);(2)计算行车速度:40km/h;(3)荷载标准:设计荷载为公路一I级,人群荷载3.5kN/m;地震基本烈度为7度;3.2主梁结构加固(1)将原桥双箱单室改变为单箱三室为增强主梁结构加固后承载力,原桥上部结构由双箱单室改变为单箱三室,以增加箱梁砼断面和横向整体性,施工时将原桥两单箱间翼板凿除,现浇两单箱间底板和顶板砼,底板和顶板内横向主钢筋位置用风钻成孔深1Ocm,用环氧树脂砂浆在孔内先固定锚栓钢筋,再把主钢筋焊接到锚栓上.将两内腹板(中箱
5、侧)表面砼凿毛厚2cm,在侧面布置15x15cm直径12ram的钢筋网,竖向钢筋端头做弯钩挂在顶板和底板的横向主钢筋上以增加四面新增钢筋混凝土的连结和新旧砼之间的固结.砼浇筑的底模是依靠新箱两侧的旧箱体为支架,下吊模板支承横梁.新箱顶板内主钢筋采用后张法预应力钢筋,一个悬臂内布置三层预应力主钢筋,分三次分层由齿板锚固,另外底层和中间层各分出两束预应力钢筋锚固于横隔墙的下部,露出箱体部分套在PVC胶管内并灌注黄油保护,其作用是在预应力主钢筋施加预应力后原挠度变形缩减过程中使底板和顶板整体变形.预应力钢筋采用75钢铰线;OV
6、M15—7锚具及垫板;金属波纹管.(2)下部结构加固4号,5号,6号墩桩基础加固,在原承台下新增承台,原10根桩基再增加7根新桩基,依据设计原桩基础在原荷载的作用下,认为变形已完成,在增大活载等级及上部加固恒载作用下,由于新增加的桩基或浅基与原桩基共同受力将产生应力调整,故施工时以保证原桩基和新桩基或浅基共同受力以满足承载力要求为前提采用旋转钻机成孔,破桩头只用人工轻凿以避免扰动原桩基周围土质.为保证新旧承台砼衔接良好,原承台底与新承台顶接合面采用喷射C25膨胀砼封缝.1号墩加固设计为浅基础在主河槽,原桩基数量少;桩径小
7、;桩长较短;承台后达7m且台底放置在分化泥页岩层上,在加固施工时难度和危险性都很大,故选择了木板桩与草袋中间夹粘土心墙围堰,承台底部岩层,原桩基不动只开挖周围土质至较好岩层底标高,人工开挖并依据岩石状况凿成台阶形平底,岩石裂缝用水泥浆填补,封灌,为保证承台与浅基砼衔接良好,承台侧面钻孔锚固钢筋;新浇砼把原桩基,承台及下部岩石固结成一体,砼中掺入早强剂促成强度快速增长,砼浇筑两天内严禁车辆及施工中机动车辆通行以免扰动砼.3.3双箱单室箱梁横向连接施工在主梁结构加固施工中,新箱预应力施加后要带动】日箱减小一部分已产生的挠度,
8、新旧箱之间的预应力将产生重新调整,要保持施工中预应力施加;桥梁运行后车辆荷载在梁体中较好的横向分布;新旧箱之间保持共同受力,横向整体刚度的增强将起到非常重要的作用,在该桥梁的加固设计中主要采用横系梁和横隔墙并加强了与旧箱体之间的连接.横系梁在一个悬臂箱内四个截面的上下部共设置了八道,每道系梁横断面尺寸为高4Ocm;宽
