一种新型悬索桥加固技术及其应用

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1、一种新型悬索桥加固技术及其应用　　摘要：悬索桥是特大跨度直径桥梁的主要形式之一，可以说是跨越了千米以上桥梁施工的唯一一种桥梁结构。近年来，随着交通事业的发展，我国陆续建造了许多大跨度悬索桥，其施工技术、加固技术也越来越受到人们的关注。本文根据某悬索桥的存在问题进行分析，有针对性的提出了相关加固措施，以供同行参考。　　关键词：悬索桥；加固技术；吊拉组合　　我国在很早之前就已经开始修建悬索桥，虽然当时施工规模、施工技术、施工设备和施工条件都无法跟当前相比较，也达不到目前悬索桥要求，但是就当时的施工技术而言还是值得我们研究的。直到二十世纪九十年代，我国才开始着手建造一些大型的悬索桥结构。在目前，已

2、经建造了许多这类结构，其施工规模、施工技术水平都达到了一个新高度，已经进入世界先进行列，但是也出现了许多桥梁新问题，需要我们在工程施工建设中进行研究和加固。　　1工程概述　　根据某柔性悬索桥现有的各种问题，提出了有针对性的加固设计方案和施工方法。其中在目前应用最多的便不是吊拉组合体系，这一结构的应用是采用长短斜拉锁对拉形式为主的，其在应用中是将索的一段锚固在地下，另外一段通过主塔顶端的转向装置锚固在加筋梁结构之上，且通过转向装置来进行纵向滑动，进而减少斜拉索水平力对劲梁和主塔的不利影响。5　　1.1工程结构分析　　该工程是某矿山输送矿物的自流槽跨越式深沟的桥梁结构，悬索桥两的标高是一个西高东

3、低的方式，其在设计工作中，设计面的纵坡为1.2%，悬索高度为103.5m，理论上的10.35m，矢跨比为1/10；在工程施工建设的过程中设置了2根主线缆，其中主线缆是通过由4根钢丝绳组成的，是采用重力式锚锭进行控制和加工的。在目前的工程施工建设中，主要的角钢组成可以分为槽钢和角钢两种，其中桥面的面板厚度为25mm，肋高为120mm的钢筋混凝土板。　　1.2运营情况及主要问题　　该桥建成时间较早，时至今日已经运营了近三十年了，其在使用的过程中出现过多次涌浪和泛浆事故，工程管理工作人员层多次对该桥进行加固和修复。在工程加固和修复工作中，主要的加固整治方法为：首先，在加固的过程中利用吊杆调整加劲梁

4、的方法来进行标高控制；采用聚乙烯板来代替传统的铸石板，更换掉了其中出现质量问题的板面，使得其重量和荷载得到很大程度的减轻。但是经过多年的运行，近几年啦，该桥梁又存在着许多质量隐患，这些问题主要如下：（1）主缆矢高较成桥时增加了872mm；主缆顶面黄油较少，底面较多，且黄油已经变质。（2）吊杆表面普遍有浮锈及少量点蚀，局部有锈斑。（3）加劲梁部分构件存在表面锈斑和锈坑、杆件缝隙填塞锈物、构件断裂、构件焊缝拉开、杆件局部弯曲曲折等现象。（4）钢桥塔焊缝外观质量较差，部分杆件存在屈曲现象。　　2加固设计5　　悬索桥结构是我国大跨度桥梁工程的主要形式之一，可以说无论距离的远近，这种桥梁结构都能够很好

5、的使用。从目前已经建成的桥梁进行分析，悬索桥存在着很大的优势，但是其在施工的过程中因为受到地形、地质条件、施工材料和施工工艺的影响，使得其中的问题也较多，这就要求我们在工作中认真的进行总结和归纳。对加固设计方案更是要结合工程施工特点进行全面、系统分析。　　2.1加固设计思路　　在本工程项目中，根据桥梁运营情况和存在的问题进行分析，首先对原来桥梁的结构进行分析和计算，在矿料的增产之前对于主缆、吊杆就需要进行深入的分析，特别是对其安全系数，更是要高度重视。在矿料增产之后，其线缆的安全系数分别为2.8和2.9，远远小于当前现行的《公路桥梁加固设计规范》要求，同时对于主线缆以及吊杆都需要进行严格控制

6、。加劲梁以及钢桥塔作为稳定构建的重要组成部分，其更是要给予高度重视，确保其能够满足结构稳定性要求。在本工程原来的桥梁结构中，因为主缆先放存在着挠度不足而造成的矿量液面升高，从而引起翻矿问题，使得矿产在悬索桥加固工作中多次对桁架的标高进行了提升。　　2.2加固设计要点5　　在悬索桥结构设计工作中结构设计要点主要是从原来结构的应力分析计算和加固设计方案计算两个方面进行的。在就结构加固设计之前，首先需要对模型边界条件和主塔采用刚性连接的方式来进行连接，并且针对加劲梁一端从在的无纵向转角约束问题进行严格分析，另一端无转角约束，加固后模型边界条件增加了斜拉索与塔顶的刚性连接以及斜拉索与钢桁架的刚性连接

7、。加劲梁和钢主塔采用梁单元模拟，吊索和主缆采用索单元模拟，斜拉索采用桁架单元模拟。以上2种方案的提出，是根据计算不断优化的结果，以下为各个方案的特点。　　2.2.1方案一：增加四对斜拉索，协助主缆受力，但是.斜拉索水平力对加劲梁和主塔会造成不利影响，由于原桥主塔和加劲梁均为空间钢桁结构，且结构刚度较弱，因此必须对主塔和加劲梁进行加固处理。　　2.2.2方案二：增加四对斜拉索，协助主缆受力，在边跨增加四对斜拉索