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摘要:以东噶大桥为背景,分析了东噶大桥支座变形及挡块病害的主要原因,由此提出了相应的加固整治措施,并做了相应方案比选,千斤顶顶升加固方法得到了较好的运用。
关键词:支座变形;千斤顶顶升;桥梁加固
Abstract: East GA bridge as the background, analyzes the main reasons of deformation and block disease karma support East Bridge, puts forward the corresponding reinforcement measures, and the scheme selection, Jack reinforcement method has been used.
Keywords: the bearing deformation; jack; bridge strengthening
中图分类号:U445.7+2 文献标识码:A文章编号:
1工程背景
国道3 1 8线中尼公路东嘎桥改建工程位于西藏自治区拉萨市堆龙德庆县境内,东距拉萨市3公里,是国道3 1 8线拉(萨)曲(水)公路跨越堆龙曲的一座重要桥梁。桥型为6×20米预应力空心板桥,桥梁全长126米,引道长294米。
图1 东噶大桥立面布置图(单位:cm)
根据现场检测结果,主要得出以下结论:
部分人行道破损;伸缩缝橡胶止水带破损,人行道栏杆有3处破损断裂。
空心板底面多条横向裂缝;全桥支座斜置,斜置坡度5%,支座绝大多数出现明显剪切变形。
部分桥墩有局部冲刷;部分墩台挡块有明显破损。
图2支座剪切变形典型图图3支座剪切变形典型图
图40号台左侧挡块与梁体挤压破损图5墩左侧挡块严重挤压破损变形
2病害原因分析
在资料的基础上进行了深入、细致地分析,得出造成该桥病害的主要原因有:弯道离心力、超载超限车辆运行、基础冲刷不均匀沉降、设计施工考虑欠周全等因素[1-5]。
弯道离心力作用
东噶大桥位于半径R=500m的弯道上面,因此在车辆过桥的时候桥梁会受到较大的离心力。桥梁离心力是一种伴随车辆弯道行驶时所产生的惯性力,它以水平力的形式作用于桥梁结构,是弯桥横向受力与抗扭设计的主要因素之一。由于离心力作用,重车过桥时,势必会产生很大的水平力,同时支座会受到较大的水平剪应力与较大的竖向挤压应力,长期的超规范汽车动荷载作用急剧恶化结构材质状况、结构完整性和承载能力,造成支座及垫石疲勞破坏,耐久性大打折扣。
2、超载、超限车辆运行
东嘎大桥位于西藏自治区拉萨市堆龙德庆县境内,东距拉萨市3公里,是国道318线拉(萨)曲(水)公路跨越堆龙曲的一座重要桥梁。根据日喀则公路分局提供的资料《国道318线中尼公路东嘎大桥重载车辆情况分析》,目前经过东嘎大桥的重载车辆主要为修建拉日铁路的大吨位散装水泥车辆、铁路材料运输车辆,据初步统计,车货总重在55吨至60吨之间的车辆,每天的通行量在20辆以上。同时,为修建拉日铁路运送大件,车货总重在65吨至70吨之间的车辆也有通行。
根据目前重载车辆通行情况分析,由于拉日铁路建设等原因,大吨位车辆和拉日铁路大件运输车辆的逐渐增加,其重载交通也日益形成规模。东嘎大桥在超荷载情况下运营,将会造成桥梁实际负载量增大,长期的超规范汽车动荷载作用急剧恶化结构材质状况、结构完整性和承载能力,造成结构物疲劳破坏,耐久性大打折扣。同时将严重损坏桥梁交通设施,增加桥梁养护成本并造成桥梁使用周期的缩减和对桥梁结构的损坏,形成极大的行车安全隐患。
由此可见,超载、超限车辆也是引起桥梁病害的一大原因。
3、基础冲刷及不均匀沉降
东噶大桥在夏季汛期期间,河水深度较大,由于受到洪水的冲刷,墩台基础时常发生滑移病害,其病害程度与洪水的冲刷深度密切相关。河床受到洪水冲刷后,首先桥墩前临水面地基土层被冲走,导致墩台基础侧向压力减小,使其产生侧向滑移;位于软弱地基上的桥梁,遇到台背高填方路堤时,如果台背填土处理不当,往往会造成过大的主动土压力,导致桥台前倾,或土体下层向去前滑移,使台顶后仰、倾斜。当基础产生滑移或不均匀沉降时,均会造成支座及垫石局部压力急剧增加,从而导致支座及垫石的破坏。
设计施工考虑欠周全
另外,设计施工考虑不够全面也是东噶大桥发生病害的原因之一。设计原因有:形式的选定与布置错误,造成支座受到较不利的横向力。
3加固整治措施
针对该桥现状,本着节约工程投资、缩短工期的原则,为了改善桥梁支座状况,满足交通运输发展的需求,保证桥梁的安全运行,采用顶升技术对东噶大桥进行支座更换,具体措施如下[6-10]:
1.针对纵向、横向、竖向裂缝,采用涂刷及注胶技术对裂缝进行封闭处理;
2.针对砼破损、露筋现象,较严重者增焊钢筋重新浇筑高标号砼,较轻者直接采用环氧混凝土封闭;
3.针对支座及支座垫石损坏,对其进行更换;
4.若存在主梁与挡块挤压的现象,则凿除部分挡块混凝土,使挡块与主梁保持一定间隙,并加垫防震橡胶块;
5.对伸缩缝砂砾进行清理,保持伸缩缝正常使用功能。
根据东噶大桥的实际状况及顶升加固的技术特点,选择每一跨依次顶升施工、两跨同时顶升施工及三跨同时顶升施工三种施工方案,方案比选结果如下:
图7 千斤顶布置示意图
结语
以东噶大桥为背景,分析了东噶大桥支座及挡块病害的主要原因,由此提出了相应的加固整治措施,并做了相应方案比选,千斤顶顶升加固方法得到了较好的运用,目前工程已经施工完毕,桥梁通行顺畅。
参考文献:
1)中华人民共和国交通部颁标准《公路工程技术标准》(JTJ B01-2003);
2)中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);
3)交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);
4)中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG /T J23-2008);
5)中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁加固设计规范》(JTG /T J22-2008);
6)公路交通安全设施设计规范(JTG D-2006);
7)公路交通安全设施设计细则(JTG/T D81-2006);
8)《桥梁病害综合治理研究报告》(重庆市科技攻关项目成果);
9) 中华人民共和国交通部部标准,公路旧桥承载能力鉴定方法(试行),人民交通出版社,1988年,北京;
10)交通部部颁《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT/T 4—2004);
作者:周磊,男,1987年10月生,汉族,河南南阳人,硕士学历,从事桥梁检测与加固方面的工作
关键词:支座变形;千斤顶顶升;桥梁加固
Abstract: East GA bridge as the background, analyzes the main reasons of deformation and block disease karma support East Bridge, puts forward the corresponding reinforcement measures, and the scheme selection, Jack reinforcement method has been used.
Keywords: the bearing deformation; jack; bridge strengthening
中图分类号:U445.7+2 文献标识码:A文章编号:
1工程背景
国道3 1 8线中尼公路东嘎桥改建工程位于西藏自治区拉萨市堆龙德庆县境内,东距拉萨市3公里,是国道3 1 8线拉(萨)曲(水)公路跨越堆龙曲的一座重要桥梁。桥型为6×20米预应力空心板桥,桥梁全长126米,引道长294米。
图1 东噶大桥立面布置图(单位:cm)
根据现场检测结果,主要得出以下结论:
部分人行道破损;伸缩缝橡胶止水带破损,人行道栏杆有3处破损断裂。
空心板底面多条横向裂缝;全桥支座斜置,斜置坡度5%,支座绝大多数出现明显剪切变形。
部分桥墩有局部冲刷;部分墩台挡块有明显破损。
图2支座剪切变形典型图图3支座剪切变形典型图
图40号台左侧挡块与梁体挤压破损图5墩左侧挡块严重挤压破损变形
2病害原因分析
在资料的基础上进行了深入、细致地分析,得出造成该桥病害的主要原因有:弯道离心力、超载超限车辆运行、基础冲刷不均匀沉降、设计施工考虑欠周全等因素[1-5]。
弯道离心力作用
东噶大桥位于半径R=500m的弯道上面,因此在车辆过桥的时候桥梁会受到较大的离心力。桥梁离心力是一种伴随车辆弯道行驶时所产生的惯性力,它以水平力的形式作用于桥梁结构,是弯桥横向受力与抗扭设计的主要因素之一。由于离心力作用,重车过桥时,势必会产生很大的水平力,同时支座会受到较大的水平剪应力与较大的竖向挤压应力,长期的超规范汽车动荷载作用急剧恶化结构材质状况、结构完整性和承载能力,造成支座及垫石疲勞破坏,耐久性大打折扣。
2、超载、超限车辆运行
东嘎大桥位于西藏自治区拉萨市堆龙德庆县境内,东距拉萨市3公里,是国道318线拉(萨)曲(水)公路跨越堆龙曲的一座重要桥梁。根据日喀则公路分局提供的资料《国道318线中尼公路东嘎大桥重载车辆情况分析》,目前经过东嘎大桥的重载车辆主要为修建拉日铁路的大吨位散装水泥车辆、铁路材料运输车辆,据初步统计,车货总重在55吨至60吨之间的车辆,每天的通行量在20辆以上。同时,为修建拉日铁路运送大件,车货总重在65吨至70吨之间的车辆也有通行。
根据目前重载车辆通行情况分析,由于拉日铁路建设等原因,大吨位车辆和拉日铁路大件运输车辆的逐渐增加,其重载交通也日益形成规模。东嘎大桥在超荷载情况下运营,将会造成桥梁实际负载量增大,长期的超规范汽车动荷载作用急剧恶化结构材质状况、结构完整性和承载能力,造成结构物疲劳破坏,耐久性大打折扣。同时将严重损坏桥梁交通设施,增加桥梁养护成本并造成桥梁使用周期的缩减和对桥梁结构的损坏,形成极大的行车安全隐患。
由此可见,超载、超限车辆也是引起桥梁病害的一大原因。
3、基础冲刷及不均匀沉降
东噶大桥在夏季汛期期间,河水深度较大,由于受到洪水的冲刷,墩台基础时常发生滑移病害,其病害程度与洪水的冲刷深度密切相关。河床受到洪水冲刷后,首先桥墩前临水面地基土层被冲走,导致墩台基础侧向压力减小,使其产生侧向滑移;位于软弱地基上的桥梁,遇到台背高填方路堤时,如果台背填土处理不当,往往会造成过大的主动土压力,导致桥台前倾,或土体下层向去前滑移,使台顶后仰、倾斜。当基础产生滑移或不均匀沉降时,均会造成支座及垫石局部压力急剧增加,从而导致支座及垫石的破坏。
设计施工考虑欠周全
另外,设计施工考虑不够全面也是东噶大桥发生病害的原因之一。设计原因有:形式的选定与布置错误,造成支座受到较不利的横向力。
3加固整治措施
针对该桥现状,本着节约工程投资、缩短工期的原则,为了改善桥梁支座状况,满足交通运输发展的需求,保证桥梁的安全运行,采用顶升技术对东噶大桥进行支座更换,具体措施如下[6-10]:
1.针对纵向、横向、竖向裂缝,采用涂刷及注胶技术对裂缝进行封闭处理;
2.针对砼破损、露筋现象,较严重者增焊钢筋重新浇筑高标号砼,较轻者直接采用环氧混凝土封闭;
3.针对支座及支座垫石损坏,对其进行更换;
4.若存在主梁与挡块挤压的现象,则凿除部分挡块混凝土,使挡块与主梁保持一定间隙,并加垫防震橡胶块;
5.对伸缩缝砂砾进行清理,保持伸缩缝正常使用功能。
根据东噶大桥的实际状况及顶升加固的技术特点,选择每一跨依次顶升施工、两跨同时顶升施工及三跨同时顶升施工三种施工方案,方案比选结果如下:
图7 千斤顶布置示意图
结语
以东噶大桥为背景,分析了东噶大桥支座及挡块病害的主要原因,由此提出了相应的加固整治措施,并做了相应方案比选,千斤顶顶升加固方法得到了较好的运用,目前工程已经施工完毕,桥梁通行顺畅。
参考文献:
1)中华人民共和国交通部颁标准《公路工程技术标准》(JTJ B01-2003);
2)中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);
3)交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);
4)中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG /T J23-2008);
5)中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁加固设计规范》(JTG /T J22-2008);
6)公路交通安全设施设计规范(JTG D-2006);
7)公路交通安全设施设计细则(JTG/T D81-2006);
8)《桥梁病害综合治理研究报告》(重庆市科技攻关项目成果);
9) 中华人民共和国交通部部标准,公路旧桥承载能力鉴定方法(试行),人民交通出版社,1988年,北京;
10)交通部部颁《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT/T 4—2004);
作者:周磊,男,1987年10月生,汉族,河南南阳人,硕士学历,从事桥梁检测与加固方面的工作