某立交桥病害分析及维修加固设计-论文.pdf

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1、某立交桥病害分析及维修加固设计李邦映，吴平平(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088)摘要：独柱墩曲线桥由于造型简洁流畅、建筑高度小、桥下通视性好、适应场合多及施工方便等优点，在城市立交桥、高架桥中应用较多，但由于主梁位于平曲线上，易出现横向滑移、支座脱空等常规病害，甚至会出现主梁侧翻、墩柱开裂等严重病害，严重影响结构正常使用。文章以某立交桥匝道为例，分析病害产生的原因，在分析结果基础上针对性地进行维修加固设计，目前该桥已维修加固完成并竣工通车，为类似工程的分析与维修加固设计提供参考依据。关键词：立交桥；独柱墩；曲线桥；病害分析；维修加固设计中图分类号

2、：U446．71文献标识码：A文章编号：1673—5781(2014)04—0496—03(2)25#～27桥墩。墩顶与钢套筒之间已贴0引言紧，支座老化，发生剪切变形。近年来，独柱墩曲线桥已成为城市立交桥、高架1．2墩柱外观桥普遍修建的桥型，因其造型简洁流畅、建筑高度小、墩柱表面混凝土风化严重，多处锈胀、剥落露筋；桥下通视性好、施工方便及工程造价较低等优点而得其中22"--27墩柱下部有较多横向水平裂缝，缝长到了较大的发展。但其上部主梁位于平曲线上，有的为1．O～1．51TI，缝宽为0．O8～1．5mm。桥梁支座间距偏小，易出现横向滑移、支座脱空等常(1)24桥墩。南侧面距

3、地0．5～2．61TI范围内规病害，甚至出现主梁侧翻、墩柱开裂等严重病害，过多条横向裂缝，缝宽在0．O8～O．12mm之间。早地使桥梁失去使用价值。因此，分析独柱墩曲线梁(2)25桥墩。自距地4m向下，南侧面多处横桥病害产生的原因，采取针对性的维修加固措施是十向裂缝，多数缝宽超过0．2mm，最大缝宽位于距地分必要的_1]。0．4ITl处，最大缝宽为1．50mm。(3)26桥墩。墩南侧面距地面高为O～2．3rn，1工程概述缝宽最大为0．85mm。(4)27桥墩。距地面高为0．75～1．081TI，南侧某立交桥为双“Y”定向式加环型匝道的4层互面多条横向裂缝，最大缝宽为0．12

4、～0．3mm。通式立交，由2段高架桥及17条匝道组成，最高一层1．3墩柱垂直度的高架桥，距底层路面高达21Ill，长1100m。该匝墩柱垂直度检测结果见表1所列。道位于半径为700m的平曲线上，分别由西边方向表1墩柱垂直度检测结果的(20rn+2×251TI+23．1m)的一联和东边方向的(20mq-25ITI+23ITIq-19．61m+26m+25m)一联组成，西边一联的联端采用牛腿形式支撑在东边一联的联端，产生较严重病害的主要为东边一联的24～27墩柱。1．1支座病害2病害分析(1)24桥墩。-tL~,1支座完全剪断，上钢板到墩顶距离为6．5cm；南侧支座剪断移动12

5、cm，上钢板2．1静力分析到墩顶距离为7．5cm。原设计匝道联端采用滑板支座，仅限制竖向变收稿日期：2014—05—19；修改日期：2014—06—11作者简介：李邦映(185一)，男，安徽舒城人，硕士，安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司工程师496《工程与建设》2014年第28卷第4期位，其余桥墩采用板式橡胶球冠支座，纵桥向和横桥单元划分。向为弹性固定约束，且梁底设置钢抱箍，起到纵桥向墩顶最大位移发生在冲击开始后1．290s，其位和横桥的限位作用。东、西联端由于支座老化失效、移量为22．8cm，墩底最大弯矩为7620kN·m，发伸缩缝顶死。已形成铰式结构，此时的约束体

6、系如图生在冲击开始后1．180s．墩底弯矩最大值与1所示。7602kN·m相差甚小，因此，时程计算表明墩底已fJL经进入屈服状态。冲击完成后，墩柱塑性铰状态如图3所示．表明墩柱自墩底以上约5m范围内均进入塑性铰发展范围，墩柱已经开裂，但其塑性铰程度不一致．墩底截面图1匝道现状约束体系开裂相对比较严重，与检测结果较一致。查看墩底截根据静力计算，设计荷载作用下换算至墩底截面面纤维单元破坏状态，如图4所示。处弯矩为4772．8kN·m。在竖向力P为4500kN状态下．桥墩弯矩一曲率关系曲线如图2所示。图3墩柱塑性铰发展情况图2桥墩弯矩一曲翠关系曲线由静力计算结果及图2可知，设计荷

7、载作用下桥墩墩底弯矩小于桥墩的等效屈服弯矩7602kN·m。根据调查，该桥未有限高装置，渣土车等超载车通过频繁，重车偏载下可能导致桥墩不平衡弯矩进一步加大，接近甚至超过桥墩屈服弯矩。2．2动力分析■f．■”裂●川】K口般2013年12月，由于桥位处天气骤然降温，已经图4纤维单元破坏状态老化的橡胶在低温作用下立即产生脆化断裂。支座由图4可以看出。墩底截面进入塑性后，混凝土断裂是瞬时发生，其纵桥向和横桥向的约束顿时失纤维单元大部分已经受拉开裂破坏，墩柱约J／2数量效，24墩处梁体在支座瞬时断裂情况下，产生向曲钢筋受拉屈