某独柱式匝道弯桥病害分析和加固改造

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1、60管理施工城市道桥与防洪2011年2月第2期某独柱式匝道弯桥病害分析和加固改造黄龙田，李载宁(1．广东省建筑设计研究院，广东广州510010；2．广州奔达建工补强专业公司，广东广州510170)摘要：独柱式曲线桥梁受力复杂，早期修建的桥梁因多种原因容易出现抗扭不足或偏移等病害。该文以某立交改造加固项目为例，提出了一种针对上述病害的分析和改造的方法，供工程技术人员参考。关键词：曲线梁；病害；抗扭；改造中图分类号：U445．7文献标识码：B文章编号：1009—7716(2011)02—0060-03的病害分析方法和改造加固方法，为类似工程提0前言供参考。随着我国公路及

2、城市道路建设的蓬勃发展，1工程概要道路间转换越来越多，互通和枢纽规模随之增大。曲线桥由于能很好地适应地形地物限制的需要，广州市某立交A匝道全长125m，共6跨一而且结构线条优美、流畅、富有动感，目前已经被联，跨径布置为20m+25m+4×20m，轴号从1A～广泛应用，尤其在立交的匝道设计中运用甚多。在，桥宽10In，1A～4A号轴位于曲线上，曲线半径曲线梁桥下部结构设计时，由于相交道路的制约，为59．5m；横断面布置为0．5m(防撞栏)+9m(单同时为减少占用土地，改善下部结构布局，增加视向二车道)+0．5m(防撞栏)；下部结构采用钻孔灌野和桥形美观，其下部墩柱往往

3、采用独柱支承方注桩，圆柱式钢筋混凝土桥墩，薄壁钢筋混凝土轻式。这种形式的曲线梁桥受力状态较为复杂。型桥台；中间墩设单支座，曲线梁两端部设双支曲线梁桥受力特点是相对于直桥而言的，由座；上部结构采用35号混凝土现浇，桥面铺装为于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不8cm厚混凝土路面。该桥设计活载为：汽车一超在同一条直线上，从而造成曲线梁桥的受力状态20级，挂车一120，于1995年竣工投入使用。与直桥有着很大差别，构成了其独有的弯、剪、扭2009年1112月，检测单位对立交A匝道进共同作用的受力特点。行全方位检测评估，病害情况如下：独柱式曲线桥由于下部结构采用独柱支

4、承方(1)上部结构：桥面铺装层大面积开裂、破损，式(一般为单支点，或者间距较小的双支点)，中间坑槽；匝道接主桥处均出现不同程度的梁体横向支点抗扭能力弱，必须在桥梁两端部设置抗扭支错位，其中A匝道1A号轴位置处箱梁往曲线外承，以增加桥梁的整体稳定性。由于主梁的扭转传侧横向偏移达到6cm；各跨梁体底板、腹板、翼递到梁端部时，会造成端部各支座横向受力分布板，均存在竖向或横向裂缝(最大缝宽0．15mm)。严重不均，甚至使支座出现负反力。还有汽车荷载(2)下部结构：匝道曲线部分各支座剪切变形的偏心布置及其行使时的离心力，也会造成曲线过大。梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形。

5、早期经动静载实验和外观检测，检测结论认为“立设计者对曲线梁桥结构的计算理论认识不足，且交桥A匝道承载能力不能满足‘汽车一超20级、限于当时有限的计算手段，通常采用直线梁模型挂车一120’设计荷载等级及《公路钢筋混凝土及计算后根据经验予以修正。计算结果的误差及认预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85)的相识偏差，导致此类桥梁在施工或使用过程中出现关要求，匝道桥梁病害较多，抗扭能力不足，偏移病害甚至发生事故，其中有的引起主梁开裂，有的错位病害最为严重，影响到桥梁的安全使用及耐引起墩柱开裂，还有的引起主梁向外偏转或向内久性能”，建议管理部门对其进行加固维修。图1偏

6、转而使支座脱空。最严重的事故案例当属2009为箱梁断面图。年7月15El的津晋高速匝道桥倒塌事故。2病害分析本文以一个工程实例，阐述独柱式曲线桥梁验算依据：原桥竣工设计图，原桥动静载实验收稿日期：2010—08—05作者简介：黄龙田(1976一)，男，湖南邵阳人，高级工程师，主检测报告。要从事道路、桥梁设计工作。验算荷载：自重；二期恒载按31．6kN／m加载。2011年2月第2期城市道桥与防洪管理施工61曲线段进行抗扭加固。根据试算结果，连续箱梁曲线段因单支座的支撑方式，在外荷载作用下，箱梁受到的扭矩全部传递双支座位置(1A，位置)，导致双支座位置(1A，位置)的扭

7、矩远大于截面抗扭承载能力，使结构出现病害并出现明显的横向位移。改造方案拟在，3位置加设一条桩基础，图1箱梁断面图(单位：cm)并设置承台与原桩基连接。扩大墩柱截面，在墩顶设盖梁并设置双支座。改造示意见图3。移动荷载：汽车一超20级，挂车一120。支撑由单支座改为双支座后，上部结构扭矩温度荷载：整体升降温20℃。的变化如图4和图5所示。温度梯度：按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)IR值；支座不均匀沉降5mm。荷载组合：按《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—89)(以下简称89规范)采用组合I、组合II、组合III。承载能力极限状态和正常使用状