保德黃河大橋主橋加固淺析

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1、保德黃河大橋主橋加固淺析曙學(xué)術(shù)保德黃河大橋主橋加固淺析山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院張俊紅摘要:保德黃河大橋主橋?yàn)槠呖卓缍?0米懸臂T構(gòu),重力式墩臺結(jié)合樁基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ),論文探討了該橋梁加固的主要方法和一些技術(shù)問題,如主梁結(jié)構(gòu)加固;雙箱單室箱梁橫向連接方法;Tgq兩懸臂端頭連接方法;新舊混凝土連接的方法等.關(guān)鍵詞:保德黃河大橋單箱三室錨栓橫隔墻橫系梁牛腿齒板豎向拉索1工程概況6060.60.606O60—3O圖1黃河大橋主橋總體結(jié)構(gòu)保德黃河公路大橋位于山西省保德一陜西省府谷兩縣城交界段,是溝通晉西北和陜北的重要通道.該橋于1972年

2、建成通車,主橋(保德側(cè))為七孔(30m+5x60m+30m)預(yù)應(yīng)力砼T型剛構(gòu)橋,上部為雙箱單室變截面懸臂梁,跨中設(shè)鏈桿式剪力鉸,引橋(府谷側(cè))為八孔凈跨30m,矢跨比為1/5的空腹式雙曲拱橋.下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁承臺基礎(chǔ),砼實(shí)體橋墩,保德岸為石砌重力式橋臺,府谷岸為組合式橋臺.原設(shè)計(jì)荷載為汽車一13級,拖一60,設(shè)計(jì)洪水頻率為P=1%,設(shè)計(jì)洪水流量為Q%=14000m/S,一般沖刷深度為4m,局部沖刷深度為4m.如圖1示.2加固原因隨著兩省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通運(yùn)輸量猛增,交通量日益增多,現(xiàn)已達(dá)N4OOO輛/晝夜,且三分之二為

3、大噸位運(yùn)輸拖掛車,車輛重達(dá)30噸以上,最重的近達(dá)6O噸左右.目前實(shí)際運(yùn)營荷載已達(dá)到82交通建設(shè)與管理2Olo/07公路一I級,有時(shí)甚至?xí)^該等級荷載,該橋各種病害日益增加,且程度逐漸增加.T構(gòu)上部梁頂板,腹板均有較為發(fā)育的裂縫,懸臂端下?lián)蠂?yán)重,最大達(dá)9cm.橋墩樁基部分外露,表面剝蝕嚴(yán)重且有露筋,承臺也有裂縫產(chǎn)生;在車輛通行時(shí),T構(gòu)懸臂端震動(dòng)劇烈,橋面豎向和橫向均有較大擺動(dòng),行人在橋上有恐懼感;跨中鉸經(jīng)常損壞,已不能起到相應(yīng)的作用,支座,伸縮縫已大部分損壞.3結(jié)構(gòu)加同3.1主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)橋面寬度:橋面總寬9.5

4、m,橋面凈空布置為7m(雙車道)+2×1.0m(人行道)+2×0.25m(護(hù)欄);(2)計(jì)算行車速度:40km/h;(3)荷載標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計(jì)荷載為公路一I級,人群荷載3.5kN/m;地震基本烈度為7度;3.2主梁結(jié)構(gòu)加固(1)將原橋雙箱單室改變?yōu)閱蜗淙覟樵鰪?qiáng)主梁結(jié)構(gòu)加固后承載力,原橋上部結(jié)構(gòu)由雙箱單室改變?yōu)閱蜗淙?以增加箱梁砼斷面和橫向整體性,施工時(shí)將原橋兩單箱間翼板鑿除,現(xiàn)澆兩單箱間底板和頂板砼,底板和頂板內(nèi)橫向主鋼筋位置用風(fēng)鉆成孔深1Ocm,用環(huán)氧樹脂砂漿在孔內(nèi)先固定錨栓鋼筋,再把主鋼筋焊接到錨栓上.將兩內(nèi)腹板(中箱

5、側(cè))表面砼鑿毛厚2cm,在側(cè)面布置15x15cm直徑12ram的鋼筋網(wǎng),豎向鋼筋端頭做彎鉤掛在頂板和底板的橫向主鋼筋上以增加四面新增鋼筋混凝土的連結(jié)和新舊砼之間的固結(jié).砼澆筑的底模是依靠新箱兩側(cè)的舊箱體為支架,下吊模板支承橫梁.新箱頂板內(nèi)主鋼筋采用后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋,一個(gè)懸臂內(nèi)布置三層預(yù)應(yīng)力主鋼筋,分三次分層由齒板錨固,另外底層和中間層各分出兩束預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固于橫隔墻的下部,露出箱體部分套在PVC膠管內(nèi)并灌注黃油保護(hù),其作用是在預(yù)應(yīng)力主鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后原撓度變形縮減過程中使底板和頂板整體變形.預(yù)應(yīng)力鋼筋采用75鋼鉸線;OV

6、M15—7錨具及墊板;金屬波紋管.(2)下部結(jié)構(gòu)加固4號,5號,6號墩樁基礎(chǔ)加固,在原承臺下新增承臺,原10根樁基再增加7根新樁基,依據(jù)設(shè)計(jì)原樁基礎(chǔ)在原荷載的作用下,認(rèn)為變形已完成,在增大活載等級及上部加固恒載作用下,由于新增加的樁基或淺基與原樁基共同受力將產(chǎn)生應(yīng)力調(diào)整,故施工時(shí)以保證原樁基和新樁基或淺基共同受力以滿足承載力要求為前提采用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔,破樁頭只用人工輕鑿以避免擾動(dòng)原樁基周圍土質(zhì).為保證新舊承臺砼銜接良好,原承臺底與新承臺頂接合面采用噴射C25膨脹砼封縫.1號墩加固設(shè)計(jì)為淺基礎(chǔ)在主河槽,原樁基數(shù)量少;樁徑小

7、;樁長較短;承臺后達(dá)7m且臺底放置在分化泥頁巖層上,在加固施工時(shí)難度和危險(xiǎn)性都很大,故選擇了木板樁與草袋中間夾粘土心墻圍堰,承臺底部巖層,原樁基不動(dòng)只開挖周圍土質(zhì)至較好巖層底標(biāo)高,人工開挖并依據(jù)巖石狀況鑿成臺階形平底,巖石裂縫用水泥漿填補(bǔ),封灌,為保證承臺與淺基砼銜接良好,承臺側(cè)面鉆孔錨固鋼筋;新澆砼把原樁基,承臺及下部巖石固結(jié)成一體,砼中摻入早強(qiáng)劑促成強(qiáng)度快速增長,砼澆筑兩天內(nèi)嚴(yán)禁車輛及施工中機(jī)動(dòng)車輛通行以免擾動(dòng)砼.3.3雙箱單室箱梁橫向連接施工在主梁結(jié)構(gòu)加固施工中,新箱預(yù)應(yīng)力施加后要帶動(dòng)】日箱減小一部分已產(chǎn)生的撓度,

8、新舊箱之間的預(yù)應(yīng)力將產(chǎn)生重新調(diào)整,要保持施工中預(yù)應(yīng)力施加;橋梁運(yùn)行后車輛荷載在梁體中較好的橫向分布;新舊箱之間保持共同受力,橫向整體剛度的增強(qiáng)將起到非常重要的作用,在該橋梁的加固設(shè)計(jì)中主要采用橫系梁和橫隔墻并加強(qiáng)了與舊箱體之間的連接.橫系梁在一個(gè)懸臂箱內(nèi)四個(gè)截面的上下部共設(shè)置了八道,每道系梁橫斷面尺寸為高4Ocm;寬