南昆线新明村大桥柔性墩刚性化加固整治

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1、南昆线新明村大桥柔性墩刚性化加固整治南宁铁路局工务检测所广丙南宁530029摘要：南昆线柔性墩桥梁运营过程中横向振幅超限严重，支承垫石及墩顶帽石开裂。木文阐述了新明村大桥柔性墩刚性化加固整治方法。结合加固整治、检测结果对桥墩横向刚度进行分析。关鍵词：柔性墩；桥梁；加固；横向刚度；横向振幅新明村大桥位于南昆线三塘〜六塘区间，从百色盆地中穿过，全长445.7米，位于直线上及6‰-5‰的下坡道上，全桥共13孔，桥跨形式为32米预应力钢筋混凝土简支梁桥（专桥2059），矩形桥墩、T型桥台，墩高16〜22m,大桥除13号桥台釆用8×1.5米孔径长13米挖孔桩外

2、，0号台、1号〜12号桥墩均采用明挖基础，最大深度12米，基础置于岩层内至少1.0米。该桥既是南昆线那百段规模和长度最大的一座，又是在南昆线上选择的柔性墩与铸钢橡胶组合支座的科研项目而设计的试点工程。该桥除两桥台及7#桥墩属刚性墩台外，余下1#、2#、8#、9#、10#、12#为普通混凝土柔性桥墩；3#、4#、5#、6#墩为钢筋混凝土柔性桥墩，除两桥台、7#墩、1#墩及2#墩的昆侧为固定钢支座；其余支座均采用铸钢橡胶组合支座。全桥52个支座中38个为铸钢橡胶组合支座。桥址通过地段全部为水FH，地表覆盖土层由上至下分別为冲积砂粘土以及残坡积砂粘土（膨胀土），下伏泥岩（膨胀岩），泥岩节理发育。

3、该桥运营过程中，检测结果表明桥墩横向振幅均严重超限，支承垫石及墩顶帽石开裂，为消除隐患，确保行车安全，适应列车提速的需要，故需对桥梁进行加固。加固方案为：将原7×32m+6×32m柔性壞结构体系转换成13×32m普通简支梁结构体系。加固整治内容：加固基础，柔性墩刚性化，置换支座。1基础加固由于桥墩的刚性化增大了桥墩尺寸，桥墩荷载增大，为避免荷载变化对桥梁产生不利影响，因此在桥墩刚性化的同时，对基础进行加固，将整个桥墩基础置于完整岩层内。加固方案为：A联1#〜6#墩以9.32×9.32×3米的配双层钢筋的钢筋混凝土扩大基础将原基础及

4、部份墩身包裹在其中。B联8#〜12#墩以10m（横向）×llm（纵向）×3米的配双层钢筋的钢筋混凝土扩大基础将原基础及部份墩身包裹在其中。2原柔性墩改造为刚性墩采用C30号钢筋混凝土对既有柔性墩加宽，具体加宽尺、j*见表1。新圬工断面四周布设直径12mm、间距15〜20cm的竖向钢筋网。新旧圬工的连接表面凿毛冲洗干浄，并用φ20牵钉连接，牵钉植入旧圬工应不少于30cm,按4个/m2设置。对墩身的加固分段进行，每段3至4m。注：表中桥墩尺吵以厘米计3原支座全部更换成“YZM”圆柱面钢支座。原有支座是柔性墩桥传递顺桥向水平力的结构的关键一环，为此柔性墩桥的刚性化

5、必须更换原有支座，改为不参与顺桥水平力传递的普通简支梁桥的固定、活动支座。将本桥原使用的铸钢橡胶组合支座改为YZM圆柱面钢支座，型号为YZM250GD-Z8与YZM250HD-Z8，固定支座设在南宁方向，活动支座设在昆明方向。该支座是由铁科院与衡水通途工程公司共同开发的一种新型桥梁支座，支座兑高度H=150mm（H=支座结构高度139mm+上支座板顶石拙垫6mm+下支座底板干硬性砂浆层5mm）。将原桥墩支承垫石结构尺寸由1600mm（纵）×1300mm（横）×200mm（高）;桥台支承垫石结构尺寸由1000mm（纵）×1300mm（横）×20

6、0mm（高）调整为1000mm（纵）×1300mm（横）×350mm（高）；支承垫石采用C40级砼，其垫石内的钢筋网采用直径为12mm的钢筋，纵横向间距均为100mm,层数四层。施工吋先将原支承垫石人工凿除，再按上述要求浇注新的支承垫石，为增强新浇注支承垫石与顶帽的连接，应于顶帽的新支承垫石平面范围内成梅花状植入φ16mm的螺纹钢牵钉（牵钉长500mm，其植入顶帽内深度为300mm，埋于垫石内长度为200mm）,间距250mm。置换支座时，一孔梁两端支座不能同吋置换，只允许一端支座置换完毕后方可置换另一端支座。4桥墩墩顶横向刚度分析把桥墩单独作为研究对象时，

7、可近似视其为一悬臂柱，当墩顶在某方向发生单位位移吋，所需要力的大小即为在这个方向上的墩顶刚度。当沿桥墩横向发生单位位移，则所需的力即为墩顶横向刚度。桥墩墩顶横向刚度值为桥墩加固前后刚度见表2。计算时桥墩弹性模量E取27Gpa由表2计算结果可以看出加固后桥墩刚度是加固前的2.36〜3.36倍，3#〜6#墩刚度小于250×106N/m,8#〜12#墩的刚度不小于400×106N/m。加固结束后的检测数