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淺析雙曲拱加固提載技術(shù)研究與實(shí)踐
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09

  文本摘要:該文在分析總結(jié)雙曲拱橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以大通河宏圖橋的加固改造為例,對(duì)雙曲拱橋的病害原因、加固技術(shù)施工工藝進(jìn)行研究,介紹了粘貼鋼板、粘貼碳纖維布、改變腹拱結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)橫系梁、改造橋面系等加固提載技術(shù)的綜合應(yīng)用和施工工藝。

  關(guān) 鍵 詞:雙曲拱橋、病害分析、加固提載、施工方法

  雙曲拱橋是我國在總結(jié)古老拱橋技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式,這種橋梁具有結(jié)構(gòu)新穎、輕巧、省料、便于施工、較高強(qiáng)度和穩(wěn)定性的特點(diǎn),在上世紀(jì)六七十年代曾得到廣泛推廣。然而由于設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)不足以及其他種種原因,不少雙曲拱橋承載能力低,在使用一定時(shí)期后,就出現(xiàn)了不同程度的病害。隨著交通量和車輛載重的增加,橋梁存在著較大的安全隱患,同時(shí)現(xiàn)有橋梁一般位于交通咽喉部位,建設(shè)時(shí)占據(jù)了有利位置,推倒重建會(huì)長時(shí)間影響交通,且需要大量資金投入。因此正確分析橋梁病害原因,采取有效加固措施,該類橋還是可以繼續(xù)使用的。因此,對(duì)現(xiàn)有雙曲拱橋的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)并提出加固方案,對(duì)于保障橋梁結(jié)構(gòu)安全、保障交通暢通都具有重要意義。

  1、工程概況

   大通河宏圖橋位于蘭州市紅古區(qū)河橋鎮(zhèn),是連接連城鋁廠和當(dāng)?shù)厝嗣衽c外交通的重要橋梁。該橋建始于上世紀(jì)六十年代末,1971年正式投入使用,設(shè)計(jì)荷載為汽-13,掛-60級(jí),橋梁形式為4×45m上承式鋼筋混凝土雙曲拱橋,矢跨比為0.125,拱軸線為懸鏈線,全長192m,橋面寬8m,其中車行道6m,每側(cè)各1m人行道。主拱圈為六肋五波,拱肋斷面為矩形,250#鋼筋混凝土,橋墩(臺(tái))為170#混凝土,基礎(chǔ)采用擴(kuò)大明挖基礎(chǔ),150#混凝土。橋址處年氣溫變化在-20℃~40℃之間,多年少雨,氣候干燥。橋梁概貌見圖1。要求加固后橋梁承載能力滿足汽車-20級(jí)、掛車-100的荷載標(biāo)準(zhǔn)。

  

  圖1 原橋概貌

  2、病害狀況及原因分析

   2.1 病害狀況

  通過進(jìn)行表觀損傷檢查、混凝土強(qiáng)度測(cè)定、碳化深度測(cè)定和動(dòng)靜載試驗(yàn)等一些檢測(cè),該橋梁主要存在著以下病害:

  (1) 拱肋:全橋拱肋未發(fā)現(xiàn)有影響結(jié)構(gòu)受力的病害,但均出現(xiàn)少量的縱向裂縫,裂縫寬1mm左右,局部鋼筋有銹蝕痕跡,混凝土脹裂、脫落比較嚴(yán)重,拱墻與拱肋連接處有破壞情況,平均碳化深度達(dá)到6mm,實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度21.4MPa。

  (2) 拱波、橫系梁:各跨拱波均有較嚴(yán)重破壞,其中第二跨~第四跨橫系梁有破壞,拱波中央出現(xiàn)縱向貫通裂縫,裂縫寬0.5~2mm,平均碳化深度達(dá)到6mm,實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度15.7MPa。

  (3) 腹拱圈及拱上側(cè)墻:腹拱結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,許多腹孔及立墻上均有滲水痕跡,混凝土大片脫落,平均碳化深度達(dá)到8mm,實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度15.1MPa。

  (4) 橋臺(tái)(墩)、拱座:橋墩未發(fā)現(xiàn)有影響結(jié)構(gòu)受力的病害,但均存在豎向裂縫,其中0#橋臺(tái)12條、1#橋墩28條、3號(hào)橋墩32條、甜橋臺(tái)130條,長度均在1~3m之間,但裂縫多為早期出現(xiàn)的,裂縫寬0.1~2mm,因年代較久,沿縫出現(xiàn)白色晶體析出物,平均碳化深度達(dá)到9mm,實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度18.7MPa。

  (5) 橋面系:橋面鋪裝層及排水系統(tǒng)完全破壞,人行道路緣石受機(jī)動(dòng)車撞壓,破壞嚴(yán)重,人行道欄桿損壞嚴(yán)重。橋面的損壞加大了車輛通行時(shí)產(chǎn)生的沖擊系數(shù),嚴(yán)重影響了大橋的使用和舒適性,也加劇了橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。

  2.2 成因分析

  根據(jù)既有橋現(xiàn)狀,綜合分析產(chǎn)生病害的成因主要有以下三個(gè)方面的原因。

  (1) 設(shè)計(jì)方面的原因

  該橋修建于上世紀(jì)60年代末期,在構(gòu)造設(shè)計(jì)上反映了我國上世紀(jì)六、七十年代雙曲拱橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn),拱圈在構(gòu)造上整體性不好,其中主拱圈剛度相差懸殊,極易產(chǎn)生縱向收縮裂縫,也不利于橫向撓度及內(nèi)力的傳遞,重車偏載時(shí)極易出現(xiàn)拱波頂縱向裂縫,而且由于拱肋和拱波、拱板混凝土標(biāo)號(hào)差異較大,增加了混凝土收縮差和溫差內(nèi)力。拱肋與拱波、拱板間結(jié)合面過小,聯(lián)結(jié)構(gòu)造太弱。該橋拱肋之間的橫向聯(lián)系薄弱,拱肋間橫系桿雖能滿足平衡拱波推力的需要,但剛度太小,屬半柔性構(gòu)件,對(duì)拱圈橫向整體性作用甚微。

  (2) 施工方面原因

  該橋在施工時(shí),由于受當(dāng)時(shí)施工條件的限制,采用將拱肋預(yù)制安裝的無支架施工方法,在拱肋預(yù)制時(shí)由于預(yù)拱度預(yù)留不準(zhǔn)確,拱肋安裝后拱軸線有偏離設(shè)計(jì)拱軸線的現(xiàn)象。

  (3) 運(yùn)營養(yǎng)護(hù)及后期交通量增長的原因

  作為本地區(qū)交通線上的重要公路橋梁,該橋自建成以來承擔(dān)當(dāng)?shù)亟^大多數(shù)交通任務(wù),而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展車輛向大型化發(fā)展日趨明顯,來往車輛日益增多。橋梁設(shè)計(jì)荷載為汽-13、掛-60級(jí),即車隊(duì)中重車總重為200kN,而現(xiàn)有車輛遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)荷載,雖然空腹式雙曲拱橋腹拱相對(duì)計(jì)算模型而言對(duì)主拱有一定卸荷作用,但長期的超載運(yùn)行,勢(shì)必會(huì)對(duì)大橋的疲勞破壞加劇,加之后期運(yùn)營過程中養(yǎng)護(hù)不及時(shí),橋面設(shè)施和防水破壞嚴(yán)重,導(dǎo)致橋梁的承載能力降低,安全隱患是相當(dāng)突出的。

  

  圖2 早期雙曲拱橋常見的病害實(shí)例

  2.3 荷載試驗(yàn) 

   通過靜載實(shí)驗(yàn)表明,該橋控制截面上各個(gè)測(cè)點(diǎn)上的應(yīng)力基本上未出現(xiàn)異常變化情況,且實(shí)測(cè)值的變化規(guī)律和理論分析結(jié)果基本保持一致,實(shí)測(cè)最大拉應(yīng)力為0.82MPa,實(shí)測(cè)最大壓應(yīng)力為0.93MPa,均未超過規(guī)范規(guī)定的限值。通過動(dòng)載實(shí)驗(yàn),實(shí)測(cè)頻率與理論頻率的比值在1.03~1.05之間,說明橋梁結(jié)構(gòu)在豎向、橫向和縱向的動(dòng)力剛度滿足設(shè)計(jì)要求,阻尼比的實(shí)測(cè)值為0.02195,小于《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》中規(guī)定的0.5,由動(dòng)應(yīng)變算出最大動(dòng)應(yīng)力為1.28MPa,動(dòng)應(yīng)力未超過規(guī)定的最大拉應(yīng)力1.55MPa。荷載試驗(yàn)表明橋梁主要承載部位無結(jié)構(gòu)性的損傷!

  通過對(duì)該橋的計(jì)算分析,考慮安全同時(shí)兼顧長遠(yuǎn)利益,通過對(duì)該橋進(jìn)行全面加固,并依靠加固后該橋自身的結(jié)構(gòu)來達(dá)到滿足通行汽車-20級(jí);掛車-100荷載車輛是切實(shí)可行的,故決定本橋按舊橋加固利用并拓寬設(shè)計(jì)。

  3、橋梁加固方案

  3.1 加固設(shè)計(jì)原則

  橋梁加固主要的目標(biāo)是維持其正常運(yùn)營,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)建的耐久性,最大限度的提高橋梁的承載能力。該橋通過30多年的運(yùn)營,在目前車輛大量超限超載的情況下,還沒有出現(xiàn)較大變形,說明該橋的總體承載力水平還是比較高的,但是長期的超載、超限運(yùn)營也使大橋處于超負(fù)荷應(yīng)力狀態(tài)(高應(yīng)力狀態(tài)),盡快按現(xiàn)有通行車輛荷載等級(jí)要求進(jìn)行加固是必要的,加固的設(shè)計(jì)原則為:最大限度利用舊橋結(jié)構(gòu),加固方案經(jīng)濟(jì)、合理,結(jié)構(gòu)安全,施工方便。加固的具體范圍主要是:(1)拱肋及橫系梁;(2)橋面系及拱波、腹拱等;(3)拱腳裂縫及墩臺(tái)身裂縫等三方面。加固方案主要圍繞舊橋裂縫進(jìn)行修補(bǔ),補(bǔ)強(qiáng)主拱圈,加強(qiáng)橫向聯(lián)系,提高整體剛度的原則進(jìn)行方案比選。

  3.2 加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

  雙曲拱橋加固補(bǔ)強(qiáng)方法很多,比較常用的有:(1)以錨噴或現(xiàn)澆混凝土方法增加拱肋受拉區(qū)鋼筋及加大拱肋斷面;(2)以鋼板粘貼加固拱肋等主要承重結(jié)構(gòu),并結(jié)合碳纖維補(bǔ)強(qiáng)拱波、立柱輔助承重結(jié)構(gòu)等;(3)以體外預(yù)應(yīng)力加固增強(qiáng)等;(4)鋼筋混凝土整體式板肋套拱等。以上方法均有各自的適用范圍,綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,根據(jù)此橋損害的特點(diǎn),決定采用方法(2)加固本橋,即以鋼板粘貼加固拱肋,以提高承載能力;增強(qiáng)拱肋間橫系梁截面,以增加橋梁整體剛度。對(duì)既有拱波、腹拱及拱腳等應(yīng)力集中、容易產(chǎn)生裂縫的部位采用碳纖維布補(bǔ)強(qiáng),以提高橋梁耐久性。此方案既可解決既有構(gòu)件裂縫露筋產(chǎn)生的鋼筋銹蝕問題,提高了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性,同時(shí)拱肋粘貼鋼板后增加了構(gòu)件受力截面,相應(yīng)也提高了橋梁整體結(jié)構(gòu)的承載能力。

  3.2.1主拱圈加固

  主拱圈是雙曲拱橋的主要受力部位,也是本次加固的關(guān)鍵,為改善拱頂、兩拱腳的受力狀態(tài),采取對(duì)全橋拱肋底板粘貼6mm厚Q235a鋼板,拱腳的拱背上緣現(xiàn)澆5~20cm厚鋼筋混凝土,增大拱腳區(qū)段的截面剛度,改善拱腳、拱頂兩個(gè)控制截面的受力狀態(tài),提高大橋的承載能力。拱肋加固前要先對(duì)原病害進(jìn)行修補(bǔ),鑿除銹脹混凝土,露出主筋,除銹,補(bǔ)焊主筋,用環(huán)氧混凝土恢復(fù)補(bǔ)焊鋼筋處的混凝土保護(hù)層,粘貼鋼板涂刷防繡漆。

  3.2.2拱波加固

  拱波裂縫采用必可法修補(bǔ),先對(duì)裂縫采用注膠修補(bǔ),再在表面沿橫向粘貼一層碳纖維布補(bǔ)強(qiáng),封閉裂縫。碳纖維采用HT300-50,厚度0.167mm,重量300gc/m2,抗拉強(qiáng)度大于3400MPa,斷裂延伸率大于1.5%。粘結(jié)用膠與纖維布配套,正拉粘結(jié)強(qiáng)度大于3.0MPa。施工環(huán)境溫度在5℃~35℃范圍內(nèi),相對(duì)濕度不大于70%。加固混凝土構(gòu)件長期使用環(huán)境溫度不應(yīng)高于62℃。

  3.2.3橫系梁加固

  對(duì)第二跨~第四跨橫系梁加固處理,增大斷面尺寸,增加鋼筋,改善受力條件。鑿除拱肋與橫系梁連接部分混凝土,露出鋼筋,補(bǔ)焊鋼筋,澆注混凝土。

  3.2.4腹拱圈及拱上側(cè)墻加固

  腹拱加固采用植筋掛鋼筋網(wǎng)澆筑混凝土法,即鑿除拱圈、拱墻和橫隔墻表面混凝土,露出主筋,再種植錨固鋼筋,布設(shè)鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)與種植鋼筋焊接,鋼筋網(wǎng)起到加強(qiáng)現(xiàn)澆部分混凝土、抑制橫向裂縫的作用。錨固短鋼筋植于拱肋和拱板中,加強(qiáng)了新、老混凝土的聯(lián)結(jié);并增大結(jié)合面的抗剪能力,使新、舊結(jié)構(gòu)共同變形;同時(shí)錨固短鋼筋起到了架立鋼筋的作用;炷帘砻嫱拷缑鎰瑵沧8cm厚混凝土。

  3.2.5墩臺(tái)、拱座加固

  墩臺(tái)、拱座沒有嚴(yán)重?fù)p壞現(xiàn)象,主要是對(duì)橋臺(tái)(墩)、拱座裂縫采用必可法工藝注膠修補(bǔ)。

  3.2.6橋面系補(bǔ)強(qiáng),

  由于橋梁橋面系破壞嚴(yán)重,維修時(shí)對(duì)原橋面鋪裝層全部拆除,澆筑20cm厚C30鋼筋混凝土,把簡(jiǎn)支橋面轉(zhuǎn)為連續(xù)橋面,再做FYT系列防水層,鋪裝8cm瀝青混凝土面層。橋面鋪裝施工時(shí)做好排水系統(tǒng)和泄水孔。預(yù)制安裝懸臂式人行道板,加寬橋面,原鋼筋混凝土扶手更換為鋼欄桿。伸縮縫全部拆除,重做TST碎石彈性連接,橋頭補(bǔ)做鋼筋混凝土搭板。

  3.3 加固計(jì)算分析

  3.3.1計(jì)算模型

  根據(jù)既有橋?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù),將主橋結(jié)構(gòu)L=45m拱橋作為分析對(duì)象,主要用于縱向靜力計(jì)算,對(duì)其內(nèi)力、應(yīng)力以及變形狀況進(jìn)行分析。本模型采用通用有限元MIDAS/Civil程序進(jìn)行計(jì)算。按照主橋的實(shí)際構(gòu)造進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散,共劃分單元398個(gè)、397個(gè)節(jié)點(diǎn)。計(jì)算模型見圖3。

  3.3.2荷載組合

  (1) 組合I:(正常使用極限狀態(tài)下短期效應(yīng)組合),見表1。

 。2)組合II:(正常使用極限狀態(tài)下長期效應(yīng)組合),見表2。

  (3) 組合III:(正常使用極限狀態(tài)下效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合),見表3。

  (4) 組合IV:(正常使用極限狀態(tài)下效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合),見表4。

  (5) 組合V:(承載能力極限狀態(tài)下),見表5。

  (6) 組合VI:(承載能力極限狀態(tài)下),見表6

  3.3.3內(nèi)力計(jì)算結(jié)果

  內(nèi)力計(jì)算見圖4~圖6。

  3.3.4截面檢算結(jié)果

  將粘貼鋼板面積按照等剛度原則換算為直徑Φ25的HRB335鋼筋面積,主拱圈視為偏壓構(gòu)件,依據(jù)現(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范,采用容許應(yīng)力法,檢算加固后主拱圈控制截面強(qiáng)度。

  (1) 主拱圈拱頂截面

  a.恒載+汽車-20級(jí)

  控制內(nèi)力:N=-12975.60kN,M=4277.65kN·m,L0=17.18m,

  配筋情況:采用A g=52根Φ25,a g=0.22923m。

  檢算結(jié)果:[N j m a x]=13562.7kN,滿足強(qiáng)度要求。

  b.恒載+掛車-100

  控制內(nèi)力:N=-12975.62kN,M=4649.33 kN·m,L0=17.18m,

  配筋情況:A g=52根Φ25,a g=0.22923m。

  檢算結(jié)果:[N j m a x ]=13470.9kN,滿足強(qiáng)度要求。

  (2) 主拱圈拱腳截面

  a.恒載+汽車-20級(jí)

  控制內(nèi)力:N=-14652.15kN,M=2286.29kN·m,L0=17.18m,

  配筋情況:A g=33根Φ25,a g=0.06 m。

  檢算結(jié)果:[N j m a x ]=49706.7kN,滿足強(qiáng)度要求。

  b.恒載+掛車-100

  控制內(nèi)力:N=-14652.07kN,M=2895.35kN·m,L0=17.18 m,

  配筋情況:A g=33根Φ25,a g=0.06m。

  檢算結(jié)果:[N j m a x]=40261.9kN,滿足強(qiáng)度要求。

  (3) 拱上小拱圈拱頂截面

  a.恒載+汽車-20級(jí)

  控制內(nèi)力:N=-223.96kN,M=165.96kN·m,L0= 2.0m,

  配筋情況:A g=24根Φ16,a g=4.5cm。

  截面檢算情況:滿足強(qiáng)度要求。

  (4) 拱上小拱圈拱腳截面

  a.恒載+汽車-20級(jí)

  控制內(nèi)力:N=-751.21kN,M=-135.79kN·m,L0=2.0m,

  配筋情況:A g=24根Φ16,a g=4.5cm。

  截面檢算情況:滿足強(qiáng)度要求。

  (5) 橋梁整體剛度

  靜活載作用下主拱圈最大豎向位移為向下4.6mm,滿足剛度要求(見圖7)。

  (6) 橋面板檢算

  計(jì)算彎矩:M j=57.531kN·m;計(jì)算剪力:Q j=66.882kN·m。

  經(jīng)檢算,在汽車-20級(jí)、掛車-100荷載作用下,橋面板正截面強(qiáng)度、斜截面強(qiáng)度及最大裂縫均滿足規(guī)范要求。

  經(jīng)上述加固后橋梁理論承載力檢算結(jié)果可知,加固后橋梁承載力滿足汽車-20級(jí)、掛車-100的設(shè)計(jì)荷載要求,方案可行。

  

 

  4、主要施工要點(diǎn)

  4.1 施工安排

  橋梁維修加固施工選擇在8月~10月份進(jìn)行,期間當(dāng)?shù)貧鉁卦?5~30℃之間,適合裂縫修補(bǔ)以及鋼板碳纖維布粘結(jié)施工。加固施工前,中斷交通,拆除橋面欄桿、人行道和橋面鋪裝層,減輕橋梁恒載。

  4.2 支架和工作平臺(tái)

  橋梁一跨和二跨在河岸上,施工期間沒有水流,采用搭設(shè)滿堂支架法作為施工平臺(tái);三跨和四跨下為主河道,水流湍急,采用橋面懸掛移動(dòng)吊籃作為施工平臺(tái)。

  4.3 必可法修補(bǔ)裂縫

  裂縫修補(bǔ)采用必可法注膠工藝,灌縫膠選用Ha71(雙組份高分子聚合物);用鋼絲刷清理表面雜物、浮漿、塵土,裂縫干燥后用Ha61快封膠將注膠嘴按間隔40cm粘在裂縫上,同時(shí)密封裂縫表面,再將灌注膠按比例配好,注入恒壓灌注器內(nèi),從裂縫最低處的注膠嘴開始,相鄰上部注膠嘴灌膠溢出后封閉注膠嘴,依次注膠,最后用砂輪打磨裂縫表面。

  4.4 碳纖維布粘貼

  用角磨機(jī)將修補(bǔ)區(qū)域基面進(jìn)行磨平處理,磨平到露出混凝土光面,并用空氣壓縮機(jī)將粉塵吹干凈,直至用手觸摸不粘灰為止。將底膠按比例配制并攪拌均勻。用短毛滾刷均勻涂抹在磨平部位,靜置5~7h,至手觸摸不沾手方可進(jìn)行下一道工序。底膠干燥后,按比例拌和環(huán)氧膩?zhàn),并調(diào)和均勻,用膩?zhàn)庸纹焦ぷ髅娴目硬郏B(yǎng)生5~7h。用砂紙打磨一遍工作面,并用棉絲將粉塵擦拭干凈;按比例將底層樹脂進(jìn)行拌和均勻后,用短毛滾均勻涂抹于工作面上;將碳纖維布按順序依次粘貼于工作面,并用消泡滾反復(fù)滾壓碳纖維布表面,使碳纖維布與工作面緊密結(jié)合,不至有氣泡存在;靜置30~60min在碳纖維表面再均勻涂一層浸漬樹脂。涂抹浸漬樹脂時(shí),不得使粘貼的碳纖維布卷起;碳纖維在粘貼后,養(yǎng)護(hù)24h,不宜使碳纖維布受潮、受震,也不得受荷載直接沖撞碳纖維布表面;待樹脂初期硬化后,在碳纖維布表面涂刷一層碳纖維專用漆,其顏色和原來結(jié)構(gòu)相同。

  4.5 粘貼鋼板

  拱肋粘貼鋼板前,先要補(bǔ)焊鋼筋和修補(bǔ)混凝土,清理混凝土表面。鋼板按設(shè)計(jì)尺寸下料,鉆注膠孔和排氣孔;表面除銹再做粗糙處理,用丙酮或酒精棉紗清洗表面。用膨脹螺栓將鋼板固定在拱肋底部,鋼板接頭焊接,用快封膠封閉鋼板四周,將注膠嘴粘貼在注膠孔,采用加壓注膠法依次從低向高處注膠。注膠后立即頂固鋼板,24h后方可拆除頂壓支架。

  4.6 植筋掛網(wǎng)、澆筑混凝土

  在拱圈植筋注意要避開原結(jié)構(gòu)鋼筋,用電鉆鉆孔,孔深10cm,孔徑要大于要植鋼筋4 mm;用壓縮空氣清孔,吹干孔內(nèi)水分;用膠槍填膠至孔深的一半后將鋼筋插入膠孔固化。再將鋼筋網(wǎng)焊接在已植鋼筋;炷帘砻嫱拷缑鎰┖,支模澆注混凝土。

  5、加固效果

  該橋通過加固前的荷載試驗(yàn)明確了結(jié)構(gòu)損害程度,加固時(shí)修補(bǔ)了損害部位,減少了主拱圈部分恒載,加強(qiáng)了橫向連接,改變主拱圈的剛度和受力狀態(tài),改變橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和受力形式,提升了橋梁的承載力,經(jīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算,加固后的橋梁能夠滿足汽車-20級(jí)、掛車-100的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)。本橋于2006年8月開始施工,2006年11月交付使用,至今使用狀況良好,經(jīng)檢測(cè)觀察,加固后橋梁的運(yùn)營效果體現(xiàn)在:

  (1) 車輛行駛橋上,橋梁無異常振動(dòng)聲。

  (2) 橋下觀察,橋體間無任何滲水現(xiàn)象發(fā)生;主拱肋及腹拱、側(cè)墻間干燥無潮濕跡象。

  (3) 橫系梁與主拱圈或拱波與側(cè)墻間支承無脫空現(xiàn)象,支承更為密實(shí),受力更為均勻合理。

  (4) 由于主拱圈粘貼了鋼板,橋面采用整體現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu),并加強(qiáng)了橫向系梁的連接,使得結(jié)構(gòu)剛度大大加強(qiáng),橋面無明顯振動(dòng)和擾度產(chǎn)生,平整度更佳。

  (5) 橋面伸縮縫采用橋梁專用伸縮裝置及橋面防水處理,橋面行車無跳車現(xiàn)象,舒適度良好。

  6、體會(huì)與建議

   隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,公路交通量和載重的逐漸增加,舊橋檢測(cè)和加固改造是目前面臨的一項(xiàng)重要工作,特別是對(duì)于上世紀(jì)修建的一些橋梁,采用合理的加固技術(shù)不僅能夠消除安全隱患,而且能夠改變使用性能。盡管每座舊橋的情況各不相同,各自特點(diǎn)不同,但也存在一定的共性。宏圖大橋的加固提載采用了粘貼碳纖維布、粘貼鋼板、改變拱腳截面形式、拓寬橋面、混凝土加固橋臺(tái)副孔拱圈等多種綜合技術(shù),效果顯著。為橋梁尤其是雙曲拱橋的加固和拓寬積累了經(jīng)驗(yàn)。

  橋梁再次使用后,要限制通行車輛的速度和載重,保持正常車距;及時(shí)清除遺灑物和積雪等,保證橋面的清潔和排水暢通;經(jīng)常觀察加固部位的變化,并要定期測(cè)試主要受力部位的應(yīng)力變化,確保使用期間的安全。



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