改善双柱式桥墩横向刚度的对策措施

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1、改善双柱式桥墩横向刚度的对策措施摘要：本文分析了双柱式桥墩横向刚度不足的原因，分析了以往双柱式桥墩横向加固方案的不足，通过方案比选和理论分析计算，提出了同时提高基础和墩身横向刚度的桥墩加固方案，并通过现场实践，取得了良好的加固效果。关键词：双柱式桥墩横向加固措施1概述随着既有铁路不断向提速重载的纵深发展，桥梁横向刚度不足的问题已变得日趋突出和严重。其中，双柱式桥墩等轻型墩表现尤为突出，普遍存在横向刚度严重不足的问题，桥墩自振频率不足，列车过桥吋墩顶横向振幅超过了《铁路桥梁检定规范》（以下简称《检规》）安全限值。这样，不得不对这些桥梁采取长期限速措施来确保行车安

2、全，从而降低了列车运行技术条件，制约了既有铁路提速重载化的发展，严重影响了铁路运输能力，也影响着铁路行车安全。自1997年以来，我局先后对京沪线徒骇河桥、大汶河桥的双柱式桥墩进行了加固，如图1所示。以往双柱式桥墩加固方案，虽然是依据当时的检测状况研究分析确定的，取得了一定的效果，达到了当初提速发展所耍求的运行技术条件。但随着列车进一步向纵深提速重图M桥墩加固方案1图1b桥墩加固方案2图1c桥墩加固方案载发展，特别是屮国第六次大提速的飞跃发展要求,以往采取的在双柱Z间采取加强双柱联结的加I古I措施已不能满足新的提速技术要求。分析其原因：一是墩身本身的横向刚度仍不

3、能满足要求；二是桥墩基础的刚度存在不足；三是墩身与承台的连接存在薄弱环节。为进一步解决双柱式桥墩横向刚度不足的问题，确保第六次大提速任务的顺利实施，按照铁道部下达的消除干线长期慢行桥梁专项整治任务，2006年我局对管内兖南线"3+822、兖石线k5+285桥双柱式桥墩的横向刚度不足的问题，针对新的提速技术要求，进行了横向加固研究，通过理论分析与实践相结合的原则，制定了总体加固处理方案。2桥梁现状兖石线K5+285特大桥为113-16m普通钢筋混凝土T梁+l-40m栓焊半穿式桁梁，建于1984年。该桥共有43个双柱式桥墩，除个别桥墩采用三层扩大基础外均采用两层扩

4、大基础，墩高从4m到7m不等，地基土以砂黏土为主，基底允许应力从256kPa到358kPa不等，具体数据详见表1。表］k5+285特大桥双柱式桥墩基础尺寸表墩号71-7793-947879-8290-929583-89.9697-9899-105106-113墩高H(ni)7.07.06.56.56.56.56.05.04.54.0Cj(cm)390390390390390390390390390390C2(cm)590530590580430530560530520500D

5、(cm)260260260260260260260260260260D2(cm)46

6、0420460460340420460460460460C3(cm)470D3(cm)460注：C1-C3指桥墩基础正面尺寸，D1-D3指侧面尺寸。C

7、D】为第一层基础，C2D2为第二层基础,C3D3为第三层基础。兖南线K13+822特大桥为146-16m预应力混凝土T梁+l-40m栓焊半穿式桁梁，建于1986年。该桥共有51个双柱式桥墩，全部采用双层扩大基础，墩身高从4m到8.8m不等，地基土以硬黏土或砂黏土为主，基底允许应力从286kPa到396kPa不等，具体数据详见表2。表2兖南线k13+822桥双柱式桥墩基础尺寸表墩号143-146137-1421、

8、2、4-113,12-14、21-2415-20109-111104-10898、100-1019993-97墩高H（m）4.04.04.34.85.36.56.58.3&86.8Ci(cm)330330330330330330390350350330C2(cm)490530490490530530590550550530Di(cm)260260260260260260320280280260D2(cm)420460420420460460520480480460%(kPa)3492933493573103182573163223183723123723723

9、72396286396396396注：C1-C2指桥墩基础正面尺寸，D]-D2指侧面尺寸。CQ]为第一层基础，C2D2为第二层基础。两桥的双柱式桥墩形式相同，因墩顶横向振幅超限，自振频率不能满足《检规》要求，两桥先后自1999年9月28日、2004年6月4日起，对货物列车长期限速45km/ho3原因分析桥梁振动是由桥上运行列车引起的外激振动，桥墩横向振动响应的程度主要与外界激励源的大小和桥墩本身抵抗变形的能力即桥墩横向刚度有关，其横向刚度不足主要存在以下几个方面的原因：（1）当时的设计规范主要考虑竖向受力要求，没有考虑桥梁的横向刚度要求，因而桥墩横向断面尺寸较

10、小，两桥双柱式桥墩属单线轻型墩，其横向