装配式钢桥加固危桥设计与施工

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1、·46·海河水利2011年8月装配式钢桥加固危桥设计与施工谢玲，安艳艳（海河水利委员会漳卫南运河管理局，山东德州253009）摘要：利用装配式钢桥对原有危桥进行临时加固，以保障施工车辆的顺利通行。结合六五河牛角峪装配式钢桥，给出了其详细的计算方法和施工方案，为装配式钢桥的架设和运用提供了成功的实例。关键词：装配式钢桥；临时便桥；危桥加固；施工方案中图分类号：TV222文献标识码：B文章编号：1004－7328（2011）04－0046－031工程概况全部钢桥组装。引黄济津潘庄线路应急输水漳卫新河倒虹吸工2工程施工方案程位于山东省德州市境内，起于六五河牛角

2、峪闸上2.1结构设计游200m，止于南运河四女寺枢纽下游773m，水平牛角峪装配式钢桥（以下简称钢桥）由主梁桁向全长1850m，主要由倒虹吸工程、新挖明渠工架、桥面系、支撑件、桥端构件及架设工具等组成，均程、河道防护工程组成。工程投资1.188亿元，工期5采用100型标准桁架片建设，桁架片长度3m，采用个月。下承式。因为桥梁跨度较大，根据以往工程经验设定工程所在地区的施工道路需经过六五河牛角为三排单层加强型。峪两孔闸的闸带桥，该桥修建于上世纪70年代，2.1.1活载计算设计荷载为汽车-10级、挂-60级，桥面宽度5m，计算简图可以近似为一个单跨简支梁，由

3、于该桥长20m。历经40年，该桥梁混凝土老化、保护桥周边环境为农村，过往桥梁的重车及人群稀少，故层剥落，承载能力存在很大不确定性，不能满足施计算活载仅考虑为550kN商品混凝土罐车，单车通工期重载车辆通行。由于引黄济津倒虹吸工程施行，风载影响忽略不计。当汽车重心与桥跨中心重合工工期短、施工强度大，为尽快解决施工场区交通时，钢桥将近似产生最大弯矩。车型如图1所示。运输难题，需要在六五河牛角峪两孔闸的闸带桥原址上架设临时便桥。通过查阅牛角峪两孔闸设计图纸、了解工程运行情况、查看地形地貌，考虑到该闸带桥经多年运行闸室沉降已趋于稳定，为避免由于新加重荷载产生不均

4、匀沉降影响闸室结构安全，决定临时性便桥方案为跨越牛角峪两孔闸闸带桥的“桥上桥”。由于为大跨度桥梁，一般混凝土结构型式桥梁已不适用，经过经济、技术及施工期要求等多方面比较后，选择采用跨越能力强图1车辆荷载的装配式钢桥方案。装配式钢桥设计为单跨径36绘制出影响线，如图2-3所示。m，桥面净宽4m，有效宽度3.7m，行车标准为550根据车辆荷载弯矩影响线，计算出由车辆产生kN重车，车辆限速5km/h，要求在8d时间内完成的跨中最大弯矩：M活＝150×7.785+400×8.415＝4534（kN·m）。收稿日期：2011-03-10钢桥跨度L=36m，车轴距近

5、似1.17m，当车后作者简介：谢玲（1965-），女，高级工程师，主要从事水利工程建设和轮刚上桥时，主梁将承受最大剪力。由车辆荷载剪力管理工作。2011.No.4谢玲，安艳艳：装配式钢桥加固危桥设计与施工·47·经计算，Mmax＝4534×1.2×0.619+2430/2＝4583（kN·m），Qmax=532×1.2×0.619+270/2＝530（kN）。查桁架内力表可知：三排单层加强型桁架结构容许的最大弯矩（半桥）为4809.4（kN·m），容许的最大剪力（半桥）为698.9kN。由此可以看出，则该钢桥M容>Mmax、Q容>Qmax，均图2车辆荷载

6、弯矩影响线满足强度要求。2.1.4挠度计算装配式钢桥挠度一般由两部分组成：一个是由单销间隙产生的挠度，我们称之为非弹性挠度；另外一个是由车辆荷载引起的挠度，我们称之为弹性挠度，两者叠加为钢桥的挠度。图3车辆荷载剪力影响线（1）非弹性挠度计算：根据贝雷桁架挠度计算经影响线计算出车辆产生的端部最大剪力：Q活＝550×验公式，推出非弹性挠度计算公式如下：0.9675＝532（kN）。f非＝dn×n/8（5）2.1.2静载计算式中：f非为非弹性挠度；n为桁架的节数，本钢桥为此型式钢桥的自重约为q=15kN/m，根据结构36m跨度，桁架片长度为3m，36/3=12

7、节；d为常2力学知识，计算静载下的跨中最大弯矩：M静＝q×L÷数，对单层桁架而言取d=0.3556。28＝15×36÷8＝2430（kN·m）。将以上数据代入式（5），可以得出：f非＝64mm。之后，计算静载下端部最大剪力：Q静＝q×L÷2＝（2）桁架由活载引起的弹性挠度计算：桁架由活15×36÷2＝270（kN）。载引起的弹性挠度用B.C.卡秋公式计算：2.1.3内力组合及截面验算f＝（5KL4/384EI）×[1+（tgΦ+ctgΦ）h/L]弹eq110（1）汽车荷载冲击系数计算：在移动车辆荷载作×（1.61-0.335h0/h）Kdf（6）用下，桥

8、梁结构中产生的应力和挠度大于车辆在静式中：f弹为弹性挠度；L为桁架的计算跨度，取