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1、广东公路交通2017年第1期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇总第148期GuangdongHighwayCommunications文章编号:1671-7619(2017)01-0026-04盖梁托换技术在高速公路桥梁改造中的应用112施瑞欣,陈湘华,鲁昌河(1.广州市公路勘察设计有限公司,广州511430;2.广东省交通集团有限公司,广州510623)摘要:在工程中应用桥墩盖梁托换技术,可以解决新建项目下穿既有结构物存在的约束条件。新旧桥墩或盖梁设计、施工和监控需紧密配合,从新建盖梁预应力张拉、旧墩柱
2、切割、施工监控数据的采集,均需保证新盖梁外包#旧盖梁的安全可靠。凤凰山隧道工程起点立交匝道下穿广河高速公路,需切除广河高速公路右幅高架桥82墩,#并新建大跨门架墩替换既有82桥墩。介绍了新建大跨门架墩的结构有限元分析、施工过程,切除原广河高速公路82#墩的墩柱并完成由四柱桥墩受力体系改变为双柱桥墩受力体系的转换和监测。关键词:托换;有限元;植筋;切割;监测中图分类号:U445.6摇摇摇文献标识码:B0摇引言要求,如图1所示。托换技术最早在房屋建筑基础加固和地铁穿越密集建筑群等工程中得到广泛应用。随着我国高
3、速公路主干网的逐步建成,新建高速公路往往需要与现有高速公路连接,常遇到现有公路的路基或桥梁的条件限制,需改造既有公路的路基或桥梁,且不能影响既有高速公路的正常运营。凤凰山隧道工程起点立交匝道下穿广河高速公路高架桥,由于高架桥桥墩密集,立交匝道布设遇到高架桥图1摇改造方案墩阻碍,因此需要利用托换技术,改造既有广河高速公路的桥梁桥墩,以满足新建匝道布设条件。1郾2摇方案设计1摇设计方案1郾2郾1摇构造尺寸#1郾1摇方案构思82墩桥墩上部结构为30m小箱梁,桥宽借鉴基础托换技术思路,利用现有高速公路17郾25m
4、。旧桥墩:基础采用准1郾8m桩接准1郾6m高架桥的特点。设计采用拆除既有高速公路右幅柱,墩高18郾2m,盖梁高1郾7m、宽2m,为普通钢筋82#墩现有桥墩墩柱,新建大跨门架墩替换既有高混凝土结构。新桥墩:基础采用两根准1郾3m桩接架桥82#桥墩,并采用对既有高速公路交通影响最1郾4m伊1郾6m方墩,盖梁高2郾8m、宽3郾8m,跨度小的先施工外包旧桥墩预应力混凝土盖梁,待新22郾7m,采用新建盖梁外包旧盖梁。建桥墩盖梁和墩柱能够承担上部结构荷载后,再1郾2郾2摇预应力砼盖梁有限元计算切除原来广河高速公路82
5、#墩的墩柱,所有上部传新建预应力外包盖梁为C50预应力混凝土结来的荷载由新建的盖梁和墩柱承担,完成由四柱构,设置4排4束准15郾2-19高强度低松弛预应力桥墩受力体系改变为双柱桥墩受力体系的转换。钢绞线(fpk=1860MPa)。预应力钢绞线采用抗拉新建桥墩加大了两个墩柱的间距,匝道可以从新强度标准值fpk=1860MPa、公称直径d=15郾2mm建墩柱的中间穿过,线形技术标准能够满足规范的低松弛高强度钢绞线。作者简介:施瑞欣(1968-),男,工学学士,高级工程师,现在主要从事公路桥梁工程设计咨询工作。
6、E-mail:160428043@qq郾com·26·2017年第1期摇摇摇摇摇施瑞欣,等:盖梁托换技术在高速公路桥梁改造中的应用摇摇摇摇总第148期摇摇计算采用空间三维线弹性有限元分析方法。运用Midas-Civil2013建立空间梁单元结构模型,根据实际施工流程划分结构计算的施工阶段,如图2所示。图3摇施工顺序2郾2摇新旧盖梁连接图2摇结构模型为了保证新旧盖梁的完整结合,在旧盖梁与新包砼的表面采用植筋措施。新旧砼接触面的旧构件变形计算结果如下:(1)张拉后旧盖梁范盖梁、立柱面上需凿毛,凿毛后凹凸面高差
7、应不小围内跨中位移向上3~6mm;(2)拆墩后旧盖梁范于6mm,同时刻3cm深剪力槽,剪力槽间距可按围内跨中位移向下4~5mm;(3)加载实验后旧盖30cm控制,保证新旧砼面的有效连接。新旧盖梁梁范围内跨中位移向下1~2mm;(4)张拉前后跨砼接触面需植入直径12mm钢筋,植入长度为12cm,钢筋植入后其拔出力应不小于39郾6kN;植中应变增量-322滋着;(5)拆墩前后跨中应变增量筋胶应具有环保、耐高温、耐老化性能,要求植筋67滋着;(6)加载前后跨中应变增量26滋着。胶固化后弹性模量与砼接近。植筋间距
8、旧盖梁表施工和运营阶段正截面验算结果如表1。面为@30cm,旧立柱表面为@20cm。2郾3摇新建盖梁临时支撑表1摇施工和运营阶段正截面验算结果(MPa)新建盖梁施工支架拆除后,进入旧桥墩墩柱顶缘顶缘底缘底缘组合效应取值切割施工阶段。切柱时间安排在车辆较少的时间抗压抗裂抗压抗裂段进行,车辆在切割时间内进行临时封闭,待切断计算值5郾300郾107郾600郾50施工组合允许值18郾142郾4518郾142郾45后并进行荷载试验后开放
