某铁路斜交混凝土排洪盖板涵增二线的加固

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年2月第2期城市道桥与防洪桥梁结构47某铁路斜交混凝土排洪盖板涵增二线的加固李昊(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津市3~142)摘要：斜交混凝土盖板涵是在铁路排洪上较多采用的一种涵洞形式，在增二线后，原结构不能承受新施加的荷载。针对此问题，提出对既有涵洞进行加固的方法。分别建立原模型和加固模型，模拟计算，分析对比计算结果，得出“托梁拔柱法”，改善了原结构受力，降低了截面弯矩，保证了原结构的完整性，满足安全运营的要求。关键词：斜盖板涵；加固；托梁拔柱法；

2、增二线中图分类号：U449文献标识码：B文章编号：1009—7716(2012)02一O047—03高流水面，大大降低了涵洞的排洪功能；方案21问题的提出的加固方式虽然加强了竖墙和基础的受力状态，盖板涵是我国在早期铁路设计时期较多采但并没有改善盖板的受力状态。所以，本次加固用的一种涵洞形式，具有施工技术较简单，排洪方案拟采取方案3的方法加厚边墙30am，并在能力较大，盖板可以集中制造等优点。近年来，随涵洞中间增加一40cm厚竖墙。着增二线项目的增多，对盖板涵的强度、刚度和3计算模型的建立耐久性提出了

3、更高要求。盖板涵由梯形节和矩形节两大部分组成，在增二线后原本基本不承受活3。1结构尺寸载的梯形节承受了由于增二线而引起的活载和原结构物由盖板、竖墙、基础3部分组成，盖土压力。导致盖板、竖墙、底板所承受荷载加大。板厚度85cm，基础厚度68．4cm，竖墙高度5m，在原有结构不变的前提下，原结构的强度刚度稳厚度由顶板处41．6em增大到底板处102cm，洞内定性都不足以承受新荷载。净高5m，净宽6m，涵洞出口与线路斜交角度为45。。原结构尺寸如图1。加固后结构尺寸如图2。2加固方案的确定3．2模型的建立

4、本次研究对象以邯长邯济某涵洞(1孔6m，采用midas板单元建立三维有限元模型，盖45。斜交排洪盖板涵洞，上游百年设计流量51m)板、边墙、基础一起作为整体计算，提取板单元计为例。考虑到在增二线时原结构需要能够保证既算结果内力进行配筋及裂缝验算。有线的安全运营，所以本次加固方案考虑不更换(1)模型设计荷载：加固前模型加载时需要盖板，对涵洞内采用支承加固的方法，制定加固考虑路基放坡影响，路基边坡按照1：1．5设计。方案有以下3个。填土高度按照3m考虑，活载类型为中活载。在方案1：内嵌箱型结构物法，就是

5、在上游汇水施加荷载时需考虑，自重、活载、涵洞盖板和竖墙承面积不大的情况下，通过内镶嵌一箱型结构物，受的静土压力和活载引起的竖向压力、水平压力。四周配置双层受力钢筋的方法达到加固原结构(2)模型设计参数：主要材料为C30混凝土，的效果。HRB335钢筋。方案2：增大截面法，此方法就是将洞内台身(3)模型边界条件模拟：盖板与竖墙的连接和基础加厚，配置受力连接钢筋使新结构与老结用弹性连接的铰接模拟，基础与基底土的作用用构连接为一体达到加固效果。弹性连接中一般连接模拟，其中地基压缩模量按方案3：托梁拔柱法，

6、这种方案就是在涵洞内照不利取值为5000kPa。部设置竖向支撑，加厚竖墙。降低原结构顶板和为对比说明加固效果共建立两套模型，原结底板弯矩，达到加固的效果。构模型见图3，加固后模型见图4。由于涵洞所在区域汇水面积大，方案1会抬4计算结果与结论收稿日期：2011-11-284．1计算结果作者简介：李吴(1984一)，男，河北石家庄人，工学硕士，助理为了分析原结构在增二线前、原结构在增二线状工程师，从事桥梁设计工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com2012年2月第2

7、期城市道桥与防洪桥梁结构49表1结构不同状态下内力统计表图6原结构加固后增二线状态下主力作用下mx弯矩图(单位：kN·m)酚积验序算黻励号位置褂值慨褂值矬褂值图7验算截面位置示意图全满足了安全运营的要求。4．2结论综上所述，“托梁拔柱法”的加固方式大大优(1)经过原结构在原荷载、原结构在增二线化了截面受力、降低了截面的弯矩，并且对于原状态下内力对比可知，活载以及土压力的加大使结构排洪功能并无大的影响，既保证了原结构的原结构的底板和竖墙交接处、盖板中间处的M加整体性、安全性，又方便了施工，所以这种方法

8、可大，原结构配筋显然不能满足增二线安全运营的以作为既有线增二线情况下斜交盖板涵的加固要求。手段。(2)通过原结构在原荷载、原结构在增二线状态下、结构加固后3种状态下内力对比可知，参考文献[1]TB10002．1-2005，铁路桥涵设计基本规范【s】．加固后的结构内力基本和原结构在原荷载状况【2】TB10002．3—2o05，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构下的受力状态基本一致，通过支柱减小了盖板跨设计规范fs】．度，从而大大降低了M。并且，通过表2中混凝【3]铁建