公路濑溪河大桥维修加固措施

公路濑溪河大桥维修加固措施

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1、公路濑溪河大桥维修加固措施-基础理论一、概述濑溪河大桥位于成渝高速公路K241+350m处,主跨一孔80m钢筋混凝土箱型肋拱桥,矢跨比1/7,拱轴系数m=1.756,采用等截面悬链线无铰拱,主拱肋箱高1.5m,箱宽1.6m,顶板0.24m(预制6cm,现浇18cm),底板及腹板厚0.2m。每孔半幅2条拱肋,肋间距6.6m。上部设置双柱式排架支承纵梁,于纵梁上设横置桥面板,板厚0.3m。桥面铺装层为6cm厚水泥混凝土,面层为4cm沥青砼。下部构造为石砌圬工基础,重力式桥台。一九九五年五月一日建成通车。详见桥型总体布置图:二、桥梁病害状况内力验算及成因分析二OO二年一月中旬,右幅桥面产生严重裂缝

2、,积水渗漏严重。该月下旬经再次检查,桥面横置板间裂缝达53条(占全桥35%),最大裂缝宽为50-70mm,缝深度贯穿板厚,桥面积水向桥下倾泻如注。重车通过桥上,横置板跨中扰度最大达30mm以上,桥面变形及振动异常明显。左幅桥面有少量裂缝,裂纹宽度甚小,仍有少量桥面积水渗入横置板缝滴入河内。二OO二年二月由重庆公路质量检测中心对该桥进行检测,检测结果为拱肋底板、腹板及顶板均产生有纵向裂缝,缝宽0.1-0.5mm,长度为1.0m-4.5m。横置板跨中裂缝0.1-0.3mm。横置板与纵梁或垫墙支承处脱空现象均较严重,最大达50mm以上;部分板于脱空间隙内填塞有钢板,且混凝土与钢板接触面局部压碎现象

3、严重,除钢板接触处外仍为脱空。本桥维修加固由四川省交通厅公路规划勘察设计研究院进行设计。设计中对原设计图进行了内力验算,其结论为:主拱圈拱顶截面在荷载组合I、II、III时计入偏心增大系数时,截面抗力均不能满足规范要求。纵梁跨中截面不能满足抗弯要求,支点截面不能满足抗弯和斜截面抗剪要求。位于伸缩缝处两侧的端板截面不能满足抗弯和斜截面抗剪要求。除上述病害工程检测情况及内力验算外,桥梁产生严重损坏的成因还有下列重要因素。1、右幅桥位于弯道下坡(纵坡均为3.0%)300m处,且下坡中桥面纵坡为0.3%,由于车速原因及受车辆冲击荷载的影响导致桥面严重损坏;而左幅进入桥面之前处于弯道延长直线段,车辆进

4、入桥面为0.3%上坡行驶过程中,桥面受车辆冲击荷载的影响远小于右幅,因此左幅桥面仅产生微小裂缝。2、桥面铺装现浇6cm混凝土,铺装层内布Ф6@20cm×20cm钢筋网,板间铰缝仅用2Ф8纵向筋与预制板预留伸出筋搭接,其上铺4cm沥青混凝土;属半刚性柔性桥面,桥面铺装层及铰缝刚度不够,不能有效传递荷载作用力分布,致使绞缝严重损坏,车道板产生裂缝或断板。3、行车道板由双柱式排架支承纵梁,其上设横置桥面板,呈П型单跨双悬臂车道板,行车方向由П横置板通过铰缝形成桥面结构。当车辆活载沿桥纵向行驶时,由于车辆荷载于桥上行驶沿桥面纵、横向位置的不断变化,车辆活载沿桥面纵、横向分布系数也随之变化,沿桥纵向横

5、置板之间的企口铰缝随车辆行驶将全部承受车辆活载作用。加之桥面铺装层及企口铰缝刚度差,不能满足活载纵向传递刚度,更不能将车辆活载较均匀的分布在桥面系相应的范围内。4、桥面横置板与纵梁及垫墙接触面为砂浆连接,板的受力不明确且桥面板的振动及挠度较大,部分横置板支承处底部严重脱空,不能使板与纵梁或垫墙之间有效接触和传力,部分横置板与纵梁或垫墙间用钢板填塞,形成局部混凝土压碎,无法将横置板所受力均匀有效传递。导致悬臂横置板支承处顶面产生横向裂纹或断板现象。5、桥面伸缩缝构造简单,原设计为板式橡胶伸缩缝,使用中虽将其改造为型钢缝,但其与桥面板锚固不牢,缝内未设传力杆,当车辆移动活载作用于桥面时,沿桥面纵

6、向活载无法传递于伸缩缝两侧相邻行车道板,致使伸缩缝两侧车道板产生不均匀的扰度,导致车道板损坏严重。三、维修加固方案针对本桥现状及病害成因分析,设计中曾拟定多种方案,由重庆市交委主持,邀请重庆交通学院,公路设计、科研、质检部门专家进行了论证,形成二种方案进行比较:一是尽可能在现有桥梁状况下,针对不同部位、结构、构造进行维修加固;二是拆除纵梁,于立柱上加设帽梁形成框架,废弃现有横置板,于框架上设置纵向行车道板,增加桥面及引道标高的桥梁改造方案。经专家论证,第二种方案虽可行,但投资较大。第一种方案投资较少,经维修加固后仍可满足汽车––超20级,挂车––120荷载使用要求,因此决定采用第一种维修加固

7、方案实施。其维修加固方案如下:1、裂缝治理在对全桥进行补强之前,对于大于0.15mm的裂缝采用恒定低压压注改性环氧灌缝胶的方法,恢复结构整体性。对于0.15mm以下的裂缝采用封闭处理。2、对拱肋的处理根据拱肋各部分受力不同,拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30~20cm厚补强混凝土;配16ф32钢筋(单肋)。第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土;配16ф25钢筋(单肋),并延长经垫墙段与拱顶段内主

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