基于钢砼组合悬臂板结构的桥面横向加宽技术研究

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1、http://www.paper.edu.cn基于钢砼组合悬臂板结构的桥面横向加宽技术研究杨岳华，邓淑飞长安大学公路学院，陕西西安（710064）E-mail：tzyyh0011@126.com摘要：随着我国城市化建设的快速发展，一些特大跨江、跨线桥梁未设置非机车道，机非混合行驶致使交通事故频发，安全隐患严重。本文根据某桥桥面拓宽工程的需要，通过分析原有连续箱梁结构的构造，以及对承载潜力的分析，提出了采用肋板式钢—混凝土组合悬臂板结构的旧桥拓宽技术。关键词：钢砼组合；悬臂板；旧桥拓宽中图分类号：U440.引言随着经济的快速发展，城市交通的拥堵现象已普遍呈现，

2、一些高架桥急需拓宽增加车道；还有一些城郊地带的跨江特大桥，由于建造时未设置非动车道，而实际交通流中非机动车、摩托车在与机动车混和行驶时常常占用了一个车道，这样的交通形式既存在严重的安全隐患，又使桥面的通行能力严重不足。为此，如何充分挖掘原有桥梁的承载潜力，研究新型悬臂板结构拓宽技术，使桥面横断面型式满足城市非机动车交通流的要求。同时避免在桥梁两侧增加桥墩，避免了以往的拓宽技术采用纵向传力而使加宽部分主梁与原主梁连接纵向缝易于开裂的缺点，满足箱式梁桥受原桥结构形式、桥下交通、周边建筑和环境等多种限制条件，达到适当拓宽的目的。1.工程概况某桥主桥为65+3×10

3、0+65的五跨预应力混凝土连续箱梁结构，桥面总宽19米，净宽18米，桥面布置如图1-1。箱梁截面为变高度单箱单室斜腹板形式，采用三向预应力体系。箱梁顶板厚度0.28米；端支座处的腹板厚度0.55米，底板厚度0.5米；中支座处的腹板厚度0.65米，底板厚度0.65米；箱梁跨中处的腹板厚度0.36米，底板厚度0.30米。各控制断面梁高分别为：端支座处梁高为2.5米；中支座处梁高为5.6米，高跨比1/18.7；跨中处梁高为2.5米，高跨比1/41.88。梁底曲线采用圆曲线平滑过度，圆曲线半径为R=342.84米。设计荷载为汽－20级，挂－100级，人群荷载为3.5

4、kN/㎡。加宽前后的桥面横断面布置如下图：非非护人护机机机机护护机人机栏行动栏栏动动动动动行栏车车车车道车车道道道道道道道图1-1桥面横断面布置现状图1-2加宽后桥面横断面布置Fig.1-1PresentSituationofBridgeDeckCrossFig.1-2BridgeDeckCrossSectionalArrangementSectionalArrangementAfterWidening-1-http://www.paper.edu.cn图1-3主桥立面图Fig.1-3ElevationofMainBridge2.加宽结构构造形式2.1总体布

5、置加宽部分与原结构采用纵向锚梁构造相连接，锚梁设置在原箱梁的翼板端部，采用两片[22的型钢格构式组合结构。锚梁一侧采用锚筋固定于箱梁翼板端部，另一侧连接加宽结构的横向主肋，既有抗剪，又起到均匀分布横向预应力产生局部压力的作用。由于原箱梁横向预应力筋间距为0.8米，纵向锚梁上的锚固筋设为0.8米一道，与原箱梁横向预应力筋错开。80808080808080808080锚筋原箱梁翼板端砼锚梁锚梁悬臂板加宽结构纵肋横肋横肋横肋320320图2-1悬臂板纵横肋构造平面图Fig.2-1PlaneGraphofLongitudinal-transverseStiffene

6、dStructureoftheCantileverPlate加宽部分的横向主肋垂直焊于锚梁侧面，连接局部焊连接钢板加强，通过锚梁结构固定于箱梁的翼板端。横向采用斜向直线形预应力钢束锚于箱梁顶板上，由预应力筋提供的竖向分力抵消加宽部分的自重作用。施工时将原箱梁顶板和翼板在顶面开槽设置预应力筋，间距为原箱梁横向预应力筋的4倍，并在加宽悬臂板的横向主肋端部张拉锚固。在原箱梁的悬臂翼板下侧采用斜腹桁架结构加强，主要作悬臂翼板的支撑，同时其纵向刚度可以抵抗自重荷载的作用。横向加宽总体构造如下图：原箱梁结构悬臂板加宽纵向预应力束位置加宽部分200连续墙式防撞护栏A（利用

7、为纵肋）斜腹桁加强固定锚预应力束[28砼板纵肋锚梁横肋张拉端A图2-2悬臂板加宽构造图Fig.2-2WideningStructureoftheCantileverPlate-2-http://www.paper.edu.cn横肋采用220×280×8(mm)的矩形钢管，内填充砼，后张预应力筋压浆粘结，每3.2米设一道。纵肋采用工125mm梁垂直焊于横向主肋，连接处设托板，工字钢顶面上焊剪力钉群。面板采用8cm厚钢筋砼板，预制安装，与工字钢纵肋形成钢砼组合结构。人行道加高采用[28纵梁，钢桥面板防滑处理。2.2纵向格构式锚梁构造锚梁采用两片[22型钢组合而成

8、的220×220mm的槽钢格构式构件，与箱梁翼板端每