某上承式拱桥高墩倾斜病害分析及加固.pdf

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1、138低温建筑技术2012年第5期(总第167期)冬施质量通病某上承式拱桥高墩倾斜病害分析及加固程俭廷(广州诚安路桥检测有限公司。广州510420)【摘要】针对上承式钢筋混凝土拱桥高墩由于施工线形控制导致侧移的病害，利用有限元分析结合现场荷载试验的方法对其进行检测，提出有效的加固建议，通过对加固后桥梁的现场荷载试验检测，较为彻底地解决了桥梁正常运营的问题。【关键词】上承式拱桥；高墩；倾斜；Jn固【中图分类号】TU755．7【文献标识码】B【文章编号】1001—686412012)05-0138—03近年来，山区公路飞速发展。考虑到公路对线型响，

2、管养单位对该桥安排了一次针对6墩的详细检测等方面的要求使得山区公路中出现了许多高墩桥梁，及静载试验。增加了施工难度。高墩桥梁所处地形复杂，交通运输2病害成因分析不便，且工程量大，施工控制精度要求高，因此桥墩施(1)详细检测。为了解6墩的倾斜情况及最大工是工程关键所在。然而对于20m以上的高墩柱倾斜量，采用高精度全站仪对6桥墩的纵向及横向偏却存在以下的特点：①施工周期长；②模板和机械设位进行了详细测量。其中6—1立柱向小里程方向偏备的投入大；③高墩施工定位控制难度大；④高墩施移最大值为42．2mm，最大值位置位于立柱中部，向右工接缝的处理要求高；

3、⑤高空作业，施工安全度低。侧偏移最大值为48．6mm，最大值位于柱顶。6—2立本文针对上承式拱桥高墩出现倾斜的病害，通过柱向小里程方向偏移最大值为48．0mm，最大值位置试验及有限元分析的方法进行分析，提出有效的加固位于立柱顶部，向左侧偏移最大值为29．1mm，最大值措施，并对加固措施进行验证。位于柱顶。具体6—1立柱的偏移情况如图2、图31工程概况所示。广州增城某林场消防通道设计荷载等级为公路一II级，该路线中K0+870大桥跨径组合为6X12．50m+(2X12．50+1×64．04+2×12．50)m，里程目越前进方向为z0墩至l4墩。主

4、桥为上承式拱桥，净跨{毯，幄幄64．04m，矢跨比1／3．25，悬链线拱；拱上桥面板为预应力混凝土肋板。预应力肋板梁凝土等级是1250，钢筋混凝土现浇空心板梁混凝土等级为C40，拱圈采用—60．20020偏移／ram偏移，mmC40混凝土。下部结构采用钢筋混凝土u型桥台、薄图26-l垃柱纵向偏移图36-Ix立柱横向俯移壁墩及矩形墩、帽梁采用C40混凝土，横系梁采用C30(大里程为正)(左侧为正)混凝土，基础采用钻孔灌注桩基础。其中6墩为双柱墩，从右至左编号分别为6—1及6—2立柱，墩高从结果可以看出，立柱的侧移没有明显的规律，628．3m。工程

5、立面图见图1。—1立柱纵向侧移的位置位于中部，其他立柱的最大侧移值位于墩顶。造成这种情况主要由于施工控制精度差，对高墩的定位控制要求不严格，再加上在立模时施工缝处理不当等多个因素导致。从位移量来看，已经不满足规范的要求。为进一步了解已经发生倾斜的6墩的承载能力，故对该桥进行了一次静载@@①①00④0④0①④⑩①@@@试验，测定结构在试验荷载作用下的结构响应。(2)荷载试验。本次荷载试验理论计算采用空图lK0+870大桥立面图，m间分析软件midas／cIVIL20l1，有限元模型见图4所在检测过程中，发现6墩中左右两立柱出现不同示。在理论计算中

6、暂不考虑6墩的倾斜侧移，在建模程度的倾斜，为检测桥墩倾斜对桥台承载力产生的影阶段仍旧按照原设计进行建模，该桥墩测点横向及纵程俭廷：某上承式拱桥高墩倾斜病害分析及加固139向位移理论计算值均为0，在荷载作用下不应存在过程中，对6墩顶侧移情况进行监控，发现墩顶存在位移。轻微的变形，最大值发生在载位5、6。在卸载后，两测本试验共分9个载位，分别使拱圈跨中最大正弯点残余变形相对较大，说明桥墩在试验荷载作用下出矩(载位1～3)，拱脚最大负弯矩(载位4～6)及6墩现永久的变形。具体实测值见表1、表2。立柱最大轴力(载位7—9)达到加载效率。在试验表1各试验

7、载位下6墩顶位移测点纵向位移实测值mm注：+为向右侧方向变形，一为向左侧方向变形。(3)有限元仿真分析。为了解倾斜后桥墩受力从荷载试验及有限元仿真分析的结果看，在荷载情况。针对6墩倾斜现状，根据立柱的线形建立考虑作用下6墩存在永久性的侧向变形。从桥梁长远运倾斜病害后的有限元模型，如图5所示。营的角度看，这并不能满足要求，最好的方法应该是在荷载作用下，6。墩左侧立柱最大弯矩为拆除该桥墩进行重建。考虑到该路线设计荷．，载J为，公0_l20．30kN．m，最大横向位移0．64mm，最大纵向位移路II级，而且对10t以上重车进行严格限载，故对该桥0．8

8、9ram，理论计算值与试验结果接近，如图6所示。墩进行了加固设计。图4有限元模型图56墩考虑倾斜后的有限元模型图66立柱弯矩图3维修加固及试验验证础质