弯梁桥的加固施工探讨

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1、弯梁桥的加固施工探讨：近几年深圳地区在桥梁建设中发生多次弯粱桥扭转变形、支座脱空事故，本文结合工程实例，介绍了某弯梁桥病症的原因，并提出加固施工方法。　　关键词：弯梁桥；弯扭藕合；桥粱加固　　Abstract:inrecentyearsinbridgeconstructioninshenzhenareainbendingbeamsbridgehappensmanytimes,problemstorsiondeflectionvoidaccident,biningple,thepaperintroducesthecurvedgirderbridgeao

2、fthediseasecauses,andputforethods.　　Keybridge;Bending-torsionalcoupling;Bridgereinforcement　　　　　　：U445.72：A：　　近年来实际施工中，独柱弯梁桥出现了多起事故：有的是预应力张拉后发生梁体转动，有的是荷载试验中发生偏转，有的是通车数年后发生梁体侧向位移及扭转变形或出现裂缝。因而，了解和掌握弯梁桥的加固技术十分必要。下面是某一弯梁匝道桥的加固实例。　　一、工程概况　　某弯梁桥，F匝道桥，在施工期间，当上部箱梁全部浇筑完成后，左转弯的F匝道桥固结墩，即F

3、4墩内侧出现较大的横向裂缝，后将F4墩由固结改为铰结。此方法使得原固结墩横向裂缝得到有效控制和减小。但匝道的桥面高程出现内侧上升、外侧下降的现象，联端双支座出现脱空，故而将F匝道桥联端内侧支座设置成拉力支座。　　通车近两年后，管理部门对F匝道桥进行观测，发现F4墩的墩内侧裂缝数量基本不变，但裂缝有增大趋势，F4墩测得有6.9cm离开圆心方向的位移，为此管理部门要求加固此桥。　　二、F匝道桥结构　　F匝道最小半径75.0m，最大纵坡为6.0％，箱梁高1.3ｍ，桥宽75.0m，主梁采用40＃砼。桥分为两联，跨径组合为19.0＋6×19.286＝134.7

4、16m，FI联，上部为混凝土简支箱梁,FII联，上部为预应力混凝土连续箱梁。每联间均设置BEJ伸缩缝。下部结构中，F4墩与箱梁体固结，后改为铰结。F1、F7为双柱墩，F2～F6为独柱墩，钻孔桩基础。　　三、问题分析　　从F匝道桥的病症来看，是因其桥梁结构的抗扭性能不够。F匝道桥的中间有5个墩都没有设置预偏心来抵抗结构的扭矩；只是F4墩与箱梁体固结，其它墩顶都为点支承。理论上讲，小半径的弯桥产生的扭矩是不可以忽视的。由于早期小半径的弯桥做的比较少，设计的手段有限，对弯桥的弯扭藕合作用认识不足，就会产生类似的问题。　　四、采用程序　　加固计算采用三维空间

5、程序3D-BSA程序进行计算，并用曲线桥结构分析软件ASCB进行复算。　　五、F匝道桥模型建立　　1单元划分　　取FII联进行分析，联长6×19.286m。6孔分60个单元，每孔10个单元，再加端横隔梁及墩柱单元，共有桥单元72个，桩基单元9个，共有节点211个，结点图见图1。F4墩属单元66。　　　　图1弯梁桥结构节点图　　2施工阶段划分　　计算模拟施工过程划分施工阶段，共分11个阶段，1～6阶段为逐孔施工成桥；7阶段为二期恒载施工；8阶段为F4固结拆除，变为铰结。　　六、加固前计算分析　　1、在解除F4固结墩前,F4墩受力情况　　1）对于F4固结

6、时，在组合5时，产生最不利效应，受力情况如表1：　　F4墩采用30＃砼，柱高6.9m，直径120cm。柱内配筋为22Φ22，Ⅱ级钢筋，Ag＝22×3.081＝83]62cm2　　表1F4固结柱内力表（单位：kN.M或kN）　　　　　　　　　　　　　　项目组合相应　　位置竖向力（Ｎ）横向弯矩(Mz)水平力　　（Qy）纵向弯矩（My）F4柱强度F4柱裂缝墩柱顶位移　　计入支座摩阻力影响组合５柱顶201414754-161满足要求δ＝0.33m2.66cm　　柱底230314504-140不满足要求　　2)对于F4固结时，在组合5时，在整体坐标系下，产生墩

7、顶位移为：U＝2.34m,V=1.28cm,　　整体坐标和局部坐标夹角为=55.989142°，求得墩柱顶位移2.66cm。　　3）按容许应力法计算得柱顶最大裂缝宽度=0.30mm　　计算结果表明，仅考虑恒载＋预应力＋温度荷载的作用下，F4　　固结墩墩顶裂缝超出规范限值。　　4）F1墩顶支座R1＝1511kN，R2＝－460kN　　F7墩顶支座R1＝13795kN，R2＝－3155kN　　由于R2＜0，所以箱梁两联端存在内侧支座脱空现象。　　曲线梁由于承受较大的扭矩，尤其是独柱式支承的曲线桥，中墩是单支点不能抵抗偏心荷载，桥上全部偏心荷载均需通过主梁

8、的抗扭作用传至两端抗扭支承。在此情况下，连续梁全长成为受扭跨度，在梁内会引起过大的扭矩[2]。以上计算和理论