某立交桥箱梁纠偏维修加固设计探讨-江智勇

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1、立交桥箱梁纠偏维修加固设计探讨江智勇刘志强李静（中铁六局北京铁路建设有限公司，100070，北京）摘要：本文以某立交桥箱梁加固设计工程为依托，对箱梁的病害进行分析，并介绍了加固内容及施工方法，为今后国内此项工程提供了经验。关键词：箱梁，维修加固，病害分析，施工方法1工程概况（1）概况该立交桥位于天津市内环线道路上，它跨越“京山铁路”和“津塘公路”，是天津市内环线上的咽喉部位，也是天津市的主要迎宾干线，交通量极为繁忙。该桥于1982年11月建成通车，是天津市第一座大型立交桥。该桥为分离式立交桥，它由主桥和东、西引桥三部分组

2、成。全桥总长为546.728m。桥面宽度18.5m，其中车行道15m，人行道各1.5m。主桥上部结构形式为：29.825m+32m+29.825m一联三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁，主梁横断面采用四箱单室截面。东引桥上部结构为二联，每联4孔21m半径为200m的钢筋混凝土双箱单室截面的连续箱梁。纵向坡度4%，平曲线设1%单向超高。西引桥上部结构为四联十四跨钢筋混凝土连续箱梁，第一联（20.63m+2×21m）+第二联（16m+24m+16m）+第三联（4×21m）+第四联（3×21m+20.641m），主梁横断面采用双箱单

3、室截面。纵向坡度3.55%，平曲线半径350m。桥梁墩柱主桥采用了薄壁式实体桥墩，东、西引桥采用了双柱式Y型桥墩。基础全部采用打入桩。桥梁设计荷载：汽—20级，挂—100。（2）桥梁存在的病害该桥的东引桥二联箱梁分别围绕17#墩及25#墩向圆曲线外侧发生转移，位移最大在二联相接的21#墩，最大横桥向位移量为34cm，使两联相交处曲线内侧箱梁边缘顶裂，而曲线外侧两联箱梁之间伸缩缝隙变大拉断，胶条脱落。此桥东引桥的上一联箱梁（即：17#～21#墩）沿桥纵向向下方向滑移10cm左右，从而造成17#墩处的伸缩缝拉开破坏，而21#

4、墩处二联连续箱梁的伸缩缝被挤压破坏。由于梁体的带动，造成了箱梁的橡胶支座滑出墩柱顶面，最大处21#墩橡胶支座已滑出墩柱顶面20cm以上。原墩顶Φ32mm粗钢筋抗震销，在梁体水平位移作用力下，被顶弯变为“S”型，完全失去抗震功能。据天津市桥梁管理所的观测，梁体的位移有逐渐加快的趋势，如不采取有效措施，会出现橡胶支座彻底失效，连续箱梁有落梁的危险。2病害原因分析（1）引桥曲线半径较小。由于东引桥处于R=200m的圆曲线上，曲线半径较小，在密集的交通作用下，长期受车辆离心力的影响，造成了梁体所受的离心反力过大，使得梁体出现向曲

5、线外侧平移的趋势。虽然在桥面弯道处设置了1%横超高，但由于坡度过小，仍不能完全抵抗车辆离心力造成的偏移作用。（2）温度力的作用。由于天津地区冬、夏温差较大，弯梁的内、外侧长度不同，造成涨缩不均匀，年复一年产生了梁体向曲线外侧滑移的趋势。（3）梁体的限位措施不当，在17#桥墩及25#桥台顶面由于设置了钢筋混凝土抗震挡块，较好地限制了这二处梁体的横向变位。而其它桥墩顶面只采用Φ32mm抗震销进行限位，由于其刚度过小，不足以抵抗梁体向曲线外横移的趋势。从而造成了二联连续箱梁转动平移的现象发生。（4）由于东引桥处于4%的纵坡上，

6、且坡下口处于交叉路口，车辆制动频繁，在制动力的长期作用下，产生了梁体沿纵向向下滑动位移。另外，二联连续箱梁均处在4%的下坡段上，其梁体自重的下滑分力也在长期起作用，造成17#～25#墩的箱梁向下滑移。（5）由于受当时橡胶支座技术条件所限，每个墩柱采用两片250×600cm板式橡胶支座并排放置，造成支座受力不均匀，再加上老化的影响，在长期梁体颠簸和水平推力下，支座与墩顶脱离，随梁体外移。3加固内容及施工方法（1）箱梁复位箱梁复位具体实施方法。本桥箱梁复位采用对每联进行单独复位的方法分别进行。先将21#～25#墩间连续梁复位

7、后，再将17#～21#墩间连续梁复位。每墩位设置8台150t的千斤顶，桥台设四个100t的千斤顶，除17#、25#曲线内弧墩的内侧支座下设钢转轴，其余各墩千斤顶下放置四氟板面朝下的四氟板支座和2mm的不锈钢板。为减小摩阻力，不锈钢板与四氟板之间涂硅脂油。分别以25#墩及17#墩曲线内侧为转轴，于20#墩及22#墩设水平主顶点，并于21#墩设辅助水平顶点，对两联分别进行顶推复位。顶推操作步骤切断桥面栏杆、伸缩缝和抗震销等一切约束。安装每联支座、横梁、滑板、F4支座、千斤顶，注意竖直千斤顶放在箱肋处，并与支架横梁工字钢组合梁

8、肋线重合。启动竖向千斤顶达到一定的压力，使支架及各部位连接处缝隙压实后，再开始梁体的顶升工作。竖向千斤顶分级加力，顶升至离原支座顶面7cm止。在22#（20#）墩和21#墩逐级顶推直至复位。更换支座。千斤顶卸载，梁体竖向复位。（2）更换橡胶支座将原设计每墩柱两片橡胶板支座更换为一个整体橡胶板支座。（3）增设抗震和横向