拱橋加固實(shí)例
來源:考試大發(fā)布時(shí)間:2012-02-01
1概述
仁義橋位于山西省太原市清徐縣榆次一古交公路清徐段上,于1971年修建。橋梁原設(shè)計(jì)荷載為:汽車-13級(jí)、拖車-60。上部結(jié)構(gòu)為:空腹式懸鏈線無鉸鋼筋混凝土雙曲拱橋,凈跨徑25m,矢跨比為1/6,設(shè)計(jì)拱軸系數(shù)m=2.20,共三跨。橋面寬度為:凈-7m+2×1.0m(人行道),橋面縱坡為0,橫坡為3%(雙向),主拱圈寬度為7.5m。主拱圈厚度為0.80m。拱上建筑采用排架式副拱墩。下部結(jié)構(gòu)為:150#片石混凝土實(shí)體墩和橋臺(tái),橋墩頂寬2.0m基礎(chǔ)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。
隨著清徐縣經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,仁義橋現(xiàn)狀已不能滿足清徐一古交公路交通量日益增長(zhǎng)、車輛荷載等級(jí)增大的要求。為滿足榆次一古交二級(jí)公路清徐路段公路建設(shè)的要求,在2004年對(duì)該橋進(jìn)行了加固改造。
2加固采用橋梁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí):公路—Ⅱ級(jí),人群3.0kN/m2,橋面組成:凈—9m+2×1.0m(人行道)。
3加固依據(jù)及資料
交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJB01—2003)。交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(1989年合訂本),交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵施工設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ041—2000),交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ071—98),交通部部標(biāo)準(zhǔn)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范)JTJ0173—96),公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè):《拱橋》(上、下冊(cè))(1991年版)。仁義橋原設(shè)計(jì)文件(太原公路分局1971年)。
4加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算采用《橋梁博士》(平面桿系有限元程序)進(jìn)行加固后成橋狀態(tài)下活載、恒載、溫度變化等作用力計(jì)算,以最不利荷載組合進(jìn)行控制設(shè)計(jì)。
(2)下部結(jié)構(gòu)按重力式墩臺(tái)計(jì)算,計(jì)算荷載按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》的規(guī)定,對(duì)所有可能承受的荷載進(jìn)行最不利組合。以最不利荷載組合控制設(shè)計(jì);A(chǔ)計(jì)算按照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,結(jié)合本橋?qū)嶋H情況按舊橋基礎(chǔ)承載力提高系數(shù)予以考慮進(jìn)行驗(yàn)算。
(3)橋面板計(jì)算按單向板和懸臂板計(jì)算,懸臂跳梁進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算、抗剪計(jì)算和抗傾覆計(jì)算。
(4)相關(guān)參數(shù):相對(duì)濕度70%,墩臺(tái)不均勻沉降考慮10mm。橋面板與其他結(jié)構(gòu)溫差5℃。
5加固方法
根據(jù)該橋現(xiàn)狀、橋梁承載力提高及橋面加寬的要求,確定的加固方法為:
5.1主拱圈
主拱圈加固采用錨噴8cm厚30號(hào)混凝土加固主拱肋和主拱波,現(xiàn)澆鋼筋混凝土加固拱角拱背的方法進(jìn)行。首先鑿除主拱肋表面1cm厚砂漿抹面層,鑿毛、清洗干凈,然后在主拱肋底面和側(cè)面按照規(guī)定位置鉆孔植筋,用環(huán)氧樹脂固定牢固后,掛鋼筋網(wǎng),主拱波在內(nèi)側(cè)鉆孔植筋,掛鋼筋網(wǎng),錨噴混凝土,加大拱肋及拱波截面進(jìn)行加固。橫隔板在底面鉆孔植入U(xiǎn)型筋,錨噴8cm厚30號(hào)混凝土,加強(qiáng)橫向連接。拱角拱背先鑿除砂漿抹面層。鑿毛、清洗干凈,在拱角拱背、拱座機(jī)2號(hào)排架根部鉆孔植筋、綁扎鋼筋網(wǎng),現(xiàn)澆10cm厚鋼筋混凝土進(jìn)行加固。
5.2拱上建筑
拱上建筑加固采用錨噴6cm厚30號(hào)混凝土加固排架及腹拱圈;橋臺(tái)前墻加固采用錨噴6cm厚30號(hào)混凝土。首先鑿除主排架表面1cm厚砂漿抹面層,將排架四周及腹拱內(nèi)側(cè)鑿毛,清洗干凈,然后在排架四周及腹拱內(nèi)側(cè)照規(guī)定位置鉆孔植筋,用環(huán)氧樹脂固定牢固后,掛鋼筋網(wǎng)后,最后錨噴混凝土。拱上建筑實(shí)腹段外側(cè)用10#水泥砂漿抹面3cm厚進(jìn)行處理。
5.3橋面
橋面加固采用:在原橋兩側(cè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土側(cè)墻,對(duì)稱加設(shè)預(yù)制鋼筋混凝土挑梁,現(xiàn)澆鋼筋混凝土行車道板及加設(shè)預(yù)制微彎板人行道的方法進(jìn)行。鋼筋混凝土挑梁預(yù)制好就位后。預(yù)留鋼筋和橋面鋼筋焊接,并和懸臂板鋼筋綁扎。整體澆筑橋面鋼纖維混凝土。挑梁安放時(shí)注意防止傾覆,挑梁高度應(yīng)順應(yīng)橋面橫坡處理。在挑梁上加蓋人行道微彎板,人行道兩側(cè)加設(shè)欄桿,人行道微彎板用3cm厚10#水泥砂漿抹面。橋面在兩次橋臺(tái)附近設(shè)置30cm寬,25cm深的TST伸縮縫。橋面澆筑完成后在1#、2#墩頂位置處切割變形縫,深3cm,寬3mm,清洗干凈后,用瀝青灌縫。
5.4橋臺(tái)及基礎(chǔ)
橋臺(tái)前墻加固采用錨噴6cm厚30號(hào)混凝土方法。將橋臺(tái)前墑表面鑿毛、植筋,掛鋼筋網(wǎng),清洗干凈后,錨噴混凝土進(jìn)行加固。橋臺(tái)臺(tái)帽加固采用錨噴8cm厚30號(hào)混凝土方法。將橋臺(tái)臺(tái)帽前表面鑿毛、植筋,掛鋼筋網(wǎng),臺(tái)帽鋼筋網(wǎng)和主拱肋鋼筋焊接,將混凝土表面清洗干凈后,錨噴混凝土進(jìn)行加固。
橋墩用10#砂漿抹面勾縫,橋墩墩帽加固采用在外側(cè)掛鋼筋網(wǎng),錨噴8cm厚30號(hào)混凝土方法進(jìn)行加固。
地基根據(jù)實(shí)際開挖地質(zhì)資料及實(shí)際情況進(jìn)行處理,墩臺(tái)基礎(chǔ)用20#片石混凝土進(jìn)行防護(hù)。
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