三连拱桥病害检测与加固设计研究.pdf

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1、三连拱桥病害检测与加固设计研究■向前勇[摘要]拱桥造型美观、受力性好，因而在中小跨径桥梁维修加固方案。以期最大限度地降低建造成本，发拱箱顶、底板厚均为25cm，边腹板厚20cm，中腹板中广泛应用。随着服役年限的增长，许多既有的拱桥出现挥桥梁的可利用价值。厚60cm，拱箱内设19片横隔板，横隔板厚度25cm，了各类的病害。本文以泸州沱江三桥为工程背景，对该桥一、工程概况纵向间距520cm。的病害检测与加固设计进行了介绍，希望能为同类桥梁的泸州沱江三桥主桥为（100+142+100）m三连拱横梁包括19片主孔吊杆横梁和44片边孔立柱横检测与加固设计提供参考。桥，桥面宽3

2、4m。主孔为中承式钢管混凝土肋拱桥，梁，全桥合计63片。横梁按部分预应力A类构件进行边孔为上承式钢筋混凝土箱形肋拱桥。设计，在使用阶段允许出现小于设计抗拉强度的拉[关键词]三连拱桥病害检测加固设计主孔拱肋采用悬链线无铰拱，计算跨径应力，但不允许出现裂缝。L=142.56m，每一拱肋为4Ø800钢管混凝土桁架，上全桥下部结构共计3墩2台，均采用重力式结构。拱桥造型美观、受力性好，因而在中小跨径桥下游拱肋间距26.8m，拱肋间设一道“米”字横撑其中1#、2#主墩在两侧拱圈各自形成独立桥墩，3#梁中被广泛应用。随着服役年限的增长和交通运输及二道“K”字横撑。吊杆采用Øs7

3、-109平行钢丝束，桥墩为主体结构与立交孔的分界墩，两岸桥台均为压力的增大，许多既有的拱桥出现了各类的病害，吊杆纵向间距为5.2m。高桥台，台身高度20m左右。墩台基础形式除1#墩其中的一些病害降低了拱桥的承载能力，甚至有的边孔拱肋采用悬链线无铰拱，计算跨径L=100m，采用桩基础外，其余均采用刚性扩大基础。泸州沱病害直接危害到了桥梁的行车安全。基于经济方面上下游拱肋间距26.8m，两肋独立成拱，无横向联江三桥的桥型布置如图1所示，实桥现状如图2所示。的考虑，为合理可靠利用在役桥梁，最好地选择是系。每片拱肋均采用单箱三室截面，拱箱高度320cm，对既有桥梁存在的病害

4、进行检测鉴定，提出相应的宽度为540cm，箱室内空（宽×高）=120cm×250cm，图1泸州沱江三桥桥型简图正常使用性能和承载力均有所下降。（2）处置措施（3）其他受力构件及附属设置亦存在一定的损①对所有裂缝予以封闭，防止内部钢筋锈蚀。伤，影响了结构的正常使用性能，需要做有针对性②在立柱横梁间增设H型钢纵梁，形成纵横格子地维护、加固处理。体系，增加结构整体性。三、桥梁主要构件维修加固设计③在每片立柱两侧位置，采用“体外预应力”图2泸州沱江三桥现状照片1.边跨上承式钢筋混凝土箱肋拱桥对拱肋进行加固，增强装配式拱箱之间的横向联系，二、桥梁病害检测（1）主要病害及原因分

5、析如图3所示。泸州沱江三桥于2007年竣工运营，近年来相继①边跨拱肋拱腹结合缝纵向开裂，裂缝沿拱圈发现边跨主拱肋箱间纵向裂缝、横梁裂缝等病害。基本贯通。小市岸边跨下游拱肋拱背上也存在断续故此对泸州沱江三桥进行全面检测，桥梁综合评定的纵向裂缝，多数拱上立柱垫梁竖向裂缝。裂缝总得分为81.82，桥梁综合评定等级为B类。在考虑到长约685m，缝宽大于0.2mm。边跨拱肋结合缝及拱于2号墩下游主拱拱座已开有八字型裂缝、边跨拱肋上立柱垫梁裂缝说明，装配式拱箱之间横向联系不纵向接缝开裂等病害对结构形成了较大的安全隐可靠，在立柱的传力位置未形成全截面共体受力模患，宜对该桥进行维修

6、加固，以保证桥梁的运营安式。全及运营质量。全桥的总体病害分析如下：②振动测试表明，桥梁振幅较大，推算出的冲（1）从病害的整体情况及计算复核结果来看，击系数达0.206。桥梁过大的冲击，一方面在很大程该桥边跨和主跨拱肋承载力满足规范要求。受边跨度上降低了结构的安全储备；另一方面，也容易导结构形式及拱肋建造方式等因素的影响，拱肋出现致拱肋结构的疲劳损伤，引发结构开裂。其主要原图3“体外预应力”加固拱肋了沿拱箱接缝分布的纵向裂缝，主要造成了桥梁结因：横梁均放置于立柱顶部盖梁的橡胶支座上；上④在各边跨拱肋之间增加设轻型钢桁架横撑，构的动力性能下降、冲击系数提高。主跨钢管混凝

7、下游拱肋横向联系欠缺。增加结构整体性，如图4所示。土拱肋、吊杆有局部锈蚀，对耐久性有所削弱。③第1跨下游拱腹靠近拱脚部位混凝土剥落明（2）受超载车辆等因素的影响，全桥横梁出现显，大小约为2m×1.2m，原因是混凝土振捣不够密了较多的下缘横向和腹板竖向受力裂缝，使构件的实。242城市建筑┃道路桥梁┃URBANISMANDARCHITECTURE┃ROADANDBRIDGE图4拱肋之间增加设轻型钢桁架横撑⑤第1跨下游拱腹靠近拱脚部位混凝土剥落位③横梁端部防落限位钢管除锈后涂刷防锈漆，③4#桥台前墙中下部混凝土剥落位置采用环氧置采用环氧砂浆找平。对破损严重处则予修复。