橋梁設(shè)計師評職范文橋梁加固改造的設(shè)計與施工

　　摘 要：早期修建公路橋梁己無法滿足運營要求，需要進行加固改造。本文以一空心板橋的加固改造為例，重點介紹加固改造的方法及設(shè)計要點，簡要敘述了其施工方法。

　　關(guān)鍵詞：組合空心板,加固改造

　　引言

　　隨著時間的推移，很多早期建設(shè)的公路橋梁己無法滿足運營要求。在橋梁使用期間，由于車輛，特別是超重車輛行駛，以及外界各種因素作用和影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害、出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重影響到橋梁正常使用。為了保證交通暢通，就需要對橋梁進行維修、加固和改造。對原有橋梁采取有效的改造措施，提高橋梁承載能力，對緩解交通壓力及節(jié)省耗資能起到很好效果。橋梁和其他建筑物一樣，其生命周期一般可分為建造、使用和老化三個階段。公路橋梁長期在自然環(huán)境(大氣腐蝕、溫度、濕度變化)和使用環(huán)境(荷載作用與頻率的增加、材料與結(jié)構(gòu)的疲勞)的作用下，總會逐漸產(chǎn)生病害現(xiàn)象，這是一個不可逆的過程。近年來舊橋、危橋的加固、維修以及如何評價現(xiàn)有橋梁的承載能力和安全度，正確地評估結(jié)構(gòu)物的損傷程度，合理地對橋梁進行加固維修，提高橋梁的可靠性，己經(jīng)引起世界的普遍關(guān)注。

　　1 舊橋的檢測、評定

　　1.1既有橋概況

　　既有橋位于國道上，跨徑組合3×16+(20+28+20)+3×16m，均為簡支結(jié)構(gòu)橋面連續(xù)。其中28m主跨跨越京廣鐵路。設(shè)計荷載：汽車—超20級。上部結(jié)構(gòu)采用小鉸縫預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，梁高1.2m，每跨2片邊梁、16片中梁。斷面尺寸見圖一。下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁柱間為2.0m高承臺，單排3根墩柱、6根基樁，1-28m橋墩主柱徑、樁徑均采用1.5m，柱高9.0m，樁長35m。

　　1.2既有橋主要病害狀況

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　　該橋橋面多處嚴(yán)重縱縫，多處形成縱向破碎帶;伸縮縫橡膠條嚴(yán)重破壞老化，鋼條嚴(yán)重損壞，形成嚴(yán)重坑槽，較嚴(yán)重跳車;欄桿多處混凝土嚴(yán)重破損，局部橫桿遺失;人行道板多處開裂，橋跨連接處混凝土開裂、破損，局部人行道板2m長遺失;大多數(shù)泄水孔端部破損嚴(yán)重，泄水孔堵塞。

　?、粕喜拷Y(jié)構(gòu)

　　空心板鉸縫全部脫空;鉸縫滲水;邊板腹板、翼板鋼筋銹脹;板底局部混凝土破損;部分板底存在輕度縱向裂縫;13片梁的上撓值超過計算跨徑的1/600，已不滿足規(guī)范的要求。

　　⑶支座

　　支座輕微剪切變形，嚴(yán)重老化;部分支座嚴(yán)重剪切變形，橫向開裂;個別支座嚴(yán)重脫空，錯位。

　?、认虏拷Y(jié)構(gòu)

　　蓋梁滲水較嚴(yán)重，蓋梁局部鋼筋銹蝕，從而導(dǎo)致混凝土脹裂、剝落;部分蓋梁存在擋塊擠死現(xiàn)象;蓋梁懸臂端斜面基本全部存在箍筋暴露銹蝕現(xiàn)象。

　　檢測結(jié)果對本橋的評價為三類：較差。

　　1.3病害原因分析

　　早期裝配式鉸接空心板梁橋設(shè)計均采用小企

　　口縫，其橫向連接能力薄弱，梁板整體連接性能較低，在車輛荷載作用下，空心板間企口縫連接結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，嚴(yán)重削弱了空心板間的鉸接作用，破壞了簡支空心板梁橋的橫向整體性，使車輛荷載不能有效的通過絞縫傳遞給其他梁板，造成空心板單板受力增大，空心板的上撓超限，每片梁高低不平，是由于張拉齡期不足等方面原因造成。

　　蓋梁表面滲水痕跡是由于橋面連續(xù)處有裂縫產(chǎn)生，導(dǎo)致雨水滲漏。

　　支座病害主要原因是支座質(zhì)量較差。

　　在超重車輛的作用下，各種不利因素被放大，加速了橋梁病害的產(chǎn)生和發(fā)展。

　　2 既有橋的加固、改造設(shè)計

　　2.1上部結(jié)構(gòu)改造方案

　　引橋的部分進行改造，主要改造措施：拆除、重新澆筑空心板間鉸縫、混凝土橋面鋪裝，更換伸縮縫及防撞護欄，更換支座，重新砌筑蓋梁擋塊，修補混凝土破損、箍筋銹脹，封閉裂縫。

　　而既有28m小絞縫空心板上撓嚴(yán)重，嚴(yán)重影響梁部的耐久性，如繼續(xù)使用既有梁，僅考慮采用橋面鋪裝拆除、重建，在企口縫處加鋪鋼板等加固措施，對鐵路、公路的運營的安全隱患無法從根本上排除，治標(biāo)不治本，鑒于這種情況，將既有梁全部拆除，架設(shè)新梁。

　　新梁上部采用8片28m預(yù)應(yīng)力組合式空心板，梁高1.2m，與既有梁相同的梁高。邊板預(yù)制寬度2.3m，中板預(yù)制寬度1.85m。斷面尺寸見圖二。為解決組合空心板橫向聯(lián)系薄弱，鉸縫容易損壞而形成單板受力的缺點，在組合空心板的頂板和底板處設(shè)置現(xiàn)澆濕接縫，濕接縫寬40cm。使得空心板間采用剛性連接，梁跨范圍內(nèi)設(shè)置四道橫隔梁，以增強結(jié)構(gòu)的整體性。

　　新梁恒載的重量要小于既有空心板的重量。由于與既有梁采用相同的梁高，有利于和相鄰孔跨橋面的順接。如表2-1所示。

　　2.2下部結(jié)構(gòu)加固改造方案

　　既有主墩為單排3柱式橋墩、6根鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁柱間設(shè)置2.0m高承臺，1-28m橋墩主柱徑、樁徑均采用1.5m，柱高9.0m，樁長35m。設(shè)計按照新梁結(jié)構(gòu)重量、上部附屬構(gòu)造重量、公路-Ⅰ級荷載對橋墩進行了復(fù)算，結(jié)果顯示：墩柱及樁基均滿足改建設(shè)計要求，可利舊;由于荷載及支座位置的變化，蓋梁的墩柱上緣位置及跨中下緣位置配筋不滿足現(xiàn)行規(guī)范計算要求，需對蓋梁進行加固處理。

　　蓋梁墩柱上緣及跨中下緣位置采用A級結(jié)構(gòu)膠，壓力注膠粘結(jié)20mm厚Q345級鋼板進行加固。如圖三所示。

　　根據(jù)《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》對蓋梁的抗彎承載能力進行了計算，計算結(jié)果表明加固后的抗彎正截面承載能力滿足設(shè)計要求。

　　3 施工方案

　　3.1施工方法

　　既有梁的拆除及新梁的架設(shè)，均采用架橋機拆、架。既有梁絞縫鑿除，拆除橋面人行道板及防拋網(wǎng)，拆梁，架梁，新梁濕接縫及橫隔板施工期間，需向鐵路部門要點施工。既有梁拆除可先將梁片提升至橋面后，橫移置于其他舊梁上再縱移，禁止用原梁吊環(huán)做吊點，采用鋼絲繩兜梁起吊，既有梁片應(yīng)對稱拆除。

　　3.2施工順序

　　鐵路設(shè)備遷改、過渡防護→拆除橋面人行道板及防拋網(wǎng)→鑿除既有梁間絞縫→拆除舊梁(舊梁拆除可先將梁片提升至橋面后，橫移置于其他舊梁上再縱移)→對既有蓋梁做加固處理，重筑支座墊石，安裝支座→架設(shè)新梁、現(xiàn)澆濕接縫、端橫梁、橫系梁→修筑橋面鋪裝及防撞墻等橋面附屬結(jié)構(gòu)。

　　3.3蓋梁加固施工

　　壓力注膠法的工藝流程：先仔細觀察蓋梁，如存在混凝土表面裂縫，需先對裂縫進行處理→混凝土表面清理及鋼板位置放樣→混凝土粘合面表面處理→鋼結(jié)構(gòu)粘合面表面處理→混凝土上打孔植筋→鋼板上配套打孔及安裝→配置膠黏劑→預(yù)留注膠孔、透氣管及封邊→壓力注膠工藝施工→常溫固化→切除錨固螺栓頭→鋼板防腐處理→環(huán)氧砂漿表面處理。

　　4 結(jié)語

　　新建組合空心板吊裝重量輕，改造后橋梁結(jié)構(gòu)本身的強度和剛度都有了很大提高，能夠滿足提高荷載等級的要求。但梁體結(jié)構(gòu)高度較低，需采用高標(biāo)號混凝土，對施工單位要求較高。

　　參考文獻

　　[1] 宋雪英. 既有線32m簡支T梁橋病害整治及加固研究[碩士學(xué)位論文] [D]北京：北京交通大學(xué)，2008

　　[2] 姚鑫.雙曲拱橋拓寬改造后內(nèi)力重分布的探討[碩士學(xué)位論文] [D]南京：南京林業(yè)大學(xué)，2005

　　[3] 王晉斌. 簡支空心板橋梁加寬改造的設(shè)計與施工 [J]科技之友，2009，(05)

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