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旧桥加宽施工的论文

实用文 时间:2021-08-31 手机版

旧桥加宽施工的论文

  1、加宽部分的设计计算及研究

  上部结构。为保证新老桥空心板刚度的一致,使荷载在横桥向有效分配,加宽部分空心板仍按原设计施工。因此我们对原设计空心板进行重新验算,确定其承载力满足设计荷载要求。为防止桥面开裂,新老桥衔接部位加铺双层钢筋网,以确保桥梁结构安全。

  盖梁的计算研究。考虑到新老桥沉降可能不一致对盖梁受力会产生不利影响,制定方案时,对新老桥盖梁采用断开处理。所以在荷载布置时,将车辆荷载布置至桥梁加宽部分内侧边缘,作为最不利荷载布置。

  旧桥整体加宽时,加宽部分的桥梁及空心板布置应满足以下要求:

  (一)新旧桥上部结构尽量吻合,使新加宽桥的刚度与原桥基本相同,从而保证不会因为新旧桥梁的刚度不同,在新旧桥结合部产生的挠度差过大,而产生纵向裂缝。

  (二)新桥下部结构在满足受力要求的情况下,不可在原旧桥桩附近灌注新的桥桩基,尽量增大新、旧桥梁之间的桩距,防止施工过程对旧桥基础结构产生影响。

  (三)新桥立面与旧桥保持基本一致,注意坡度的顺接,有利于结构受力和桥上行车。

  旧桥加宽过程中,即使新、旧桥梁不进行连接,也会因为新桥的施工,对旧桥基础产生扰动等负面影响。新、旧桥一旦整体连接,这种影响程度将会更大,连接以后,彼此间会相互约束和牵制。

  (一)旧桥对新桥的约束。新、旧桥梁整体连接时,新桥收缩、徐变刚刚开始,而旧桥收缩、徐变基本完成。新桥混凝土发生收缩,旧桥会抑制新桥混凝土收缩量,反之,新桥混凝土收缩,旧桥将被带动收缩。

  (二)新桥对旧桥的影响,由于收缩、徐变的影响,新桥会沿着水平方向的纵向和横向会产生变形,开裂。同时,由于受到基础不均匀沉降等因素的影响,新桥也会沿垂直方向的纵向和横向产生变形。分析新旧桥梁之间的约束时,要处理好纵、横向变形协调关系。

  新、旧桥梁纵缝连接时,要避免在混凝土没有凝固,没有强度情况下,各种动荷载对其干扰,造成混凝土内部出现微裂缝,影响纵缝连接效果,连接处所用混凝土应比两侧高出一个标号且混凝土搅拌一定要均匀,振捣力度要符合设计要求。纵缝连接过程中,最好停止交通,这时没有行车的振动,没有挠度差,等连接完以后,新、旧桥梁连接部位达到一定的结构强度,能够共同工作时,再开放交通,但高等级公路往往不能封闭交通,这种情况下,纵缝连接应该在夜间进行,减少交通量,限制车速,必要时可在混凝土中掺入适当的外加剂。行驶的车辆尽量离纵缝连接部位远一些,从边部通行,尽量满足纵缝连接的要求。

  2、施工工艺的影响

  (一)新桥基础施工对旧桥基础的影响:1、流砂、流土淤泥等降低桩基础的承载力和稳定性。2、抽地下水增加了桥梁的基桩荷载,增加沉降量。

  (二)施工机械的振动对旧桥的影响。

  (三)新桥施工可能对旧桥造成损伤,包括机械的和人为的。

  3、连接工艺及方法的影响

  纵向接缝处理是桥梁加宽设计的重点和难点。从国内桥梁整体加宽的实践来看,主要有三种处理方式:

  (一)新旧桥墩、台帽以上结构均连接。旧桥墩、台帽由单悬臂结构经连接后转变为连续梁或刚架结构,这需要旧桥墩、台帽具有足够的抗弯能力,新桥采用桩基础减小不均匀沉降,否则容易引起旧桥墩、台帽产生裂缝。

  (二)梁板以上结构均连接。新旧梁板的连接有两种情况:

  1、连接时将旧桥外边板换成中板,需凿除旧桥墩、台帽的挡块和部分帽梁,并应在新桥侧梁板架设完成后实施超载预压,以消除基础初期变形,之后再进行新、旧梁板的刚接;

  2、主要通过现浇钢架梁实现刚接。空心板可采取对旧桥外侧边板上种植连接件(由钢板、种植螺栓、连接钢筋组成),连接钢筋与新板预埋筋进行焊接,再现浇钢架梁和桥面铺装层,完成连接工作;T形、I字形梁则应凿除旧桥部分悬臂板,并种植横隔梁钢筋,新加宽部分T梁结构尺寸基本同原桥。新、旧梁间及新加宽部分横向采用湿接缝和现浇横隔梁刚性连接,以进一步提高新、旧桥整体参与受力的能力。箱形梁往往与旧桥悬臂较长,故凿除的范围较大,对于空心板梁分如下两种形式:

  (1)不带小悬臂的空心板之间的连接:这种空心板新旧结构高度相等,构造相同,间距只用2cm,其连接方式是借鉴于现行空心板梁所通常采用的铰缝连接的方式,即:通过在新旧梁体相邻处开凿铰缝、植筋再将新旧空心板梁铰接,连续处重做桥面,从而达到新旧结构变形协调。

  (2)带小悬臂的.空心板与不带小悬臂的空心板之间的连接:这种空心板梁的特点是新旧梁体高度不相等,旧桥梁体较高,新桥边梁有一外伸小翼缘。由于小翼缘外伸长度较小,相对刚度较大,如果直接通过它与旧桥梁体相连,翼缘受力将不能满足运营要求。因而此类结构的连接方式是:打掉新桥的小翼缘,在新旧梁体之间增设横梁,重做连接处的桥面板。为加强结构的横向连接,在每个横梁处粘贴了钢板,钢板的局部构造考虑了新旧梁体高度差异的影响。

  对于简支T梁及板梁,新旧结构连接原理及受力均较简单,受力较为明显,连接后原新旧结构相邻处边梁均变成中梁,计算结果表明横向分布系数有所减少,对结构纵向整体受力有利。连接效果试验评定结果也证明这些连接方式是可行的。

  (3)仅通过桥面铺装层实现连接。先凿除旧桥面的铺装混凝土,适当增加桥面铺装含筋率、采用钢纤维混凝土(厚度不小于12cm)的方法实现连接,新旧梁板间留1cm的间隙,在旧桥面和新桥面现浇铺装层,这种方法在二级以下公路加宽改造中运用较广泛。

  4、整体环境改变对旧桥的影响

  跨河桥墩是阻水构筑物,在冲积河流上,它会产生局部河床冲刷问题。桥墩局部冲刷深度计算的可靠性,将直接影响桥梁基础埋深是否安全与合理。一般地,产生桥墩局部冲刷的主要因素概括为三个:水流、河床特性和桥墩。

  水流通过桥梁时,单宽流量增加,桥梁处的水流挟沙力增加。因泥沙在桥上游落淤,破坏了原有的熟沙平衡。来沙量小于水流挟沙力,不足的泥沙将逐渐自河床得到补充,使河床冲刷。桥下的沙滩均在变化,有的淤高、延长;有的冲刷降低。由此说明桥梁对水流的影响,表现为多样性、复杂性。上游两岸的冲刷崩塌,使挟带泥沙的水流受桥梁及沙滩的阻力,产生壅水,流沙基本淤在桥上、下游沙滩上。浅滩越积越大,阻水也越来越严重,影响通航及洪水下泄。整体环境的改变还会影响桥梁结构的稳定性。

  5、结束语

  由于旧桥整体加宽的特殊性,以及旧桥所处地区的工程地质、水文地质等建设条件的影响,旧桥整体加宽必须结合原公路桥梁的设计标准、日常使用状况,认真研究各种影响因素,并借鉴国内外旧桥加宽的成功经验,做好加宽方案的比选。其中,应考虑下列因素:

  (一)主动、积极地收集国内外公路改造的成功经验,在旧桥整体加宽的过程中给予消化和升华。

  (二)结合旧桥整体加宽项目的建设条件,合理选择技术方案,确保设计方案的可实施性。尽量避免对管线、房屋、厂房、工业园区的干扰,为工程的顺利开展创造有利条件,保证工程能按时、保质地通车。

  (三)遵循“以人为本,安全适应、协调发展”的设计原则,安全问题要始终贯穿在旧桥整体加宽方案中,采取有效措施,保证桥梁的施工安全、车辆的运行安全、附属设施的使用安全和居民的生产、生活安全。设计方案要重点考虑与周边自然环境的协调统一,考虑交通量的发展、沿线经济的发展需要,使设计方案能在保证服务水平的基础上,满足可持续发展的要求。

  (四)旧桥整体加宽要合理采用新技术、新材料、新工艺,加强科学研究,积极采用新结构,在充分利用现有工程,节约工程造价的基础上,达到节约用地,满足功能的目的。

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