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舊橋加寬施工的論文

舊橋加寬施工的論文

  1、加寬部分的設計計算及研究

  上部結構。為保證新老橋空心板剛度的一致,使荷載在橫橋向有效分配,加寬部分空心板仍按原設計施工。因此我們對原設計空心板進行重新驗算,確定其承載力滿足設計荷載要求。為防止橋面開裂,新老橋銜接部位加鋪雙層鋼筋網,以確保橋樑結構安全。

  蓋梁的計算研究。考慮到新老橋沉降可能不一致對蓋梁受力會產生不利影響,制定方案時,對新老橋蓋梁採用斷開處理。所以在荷載佈置時,將車輛荷載佈置至橋樑加寬部分內側邊緣,作為最不利荷載佈置。

  舊橋整體加寬時,加寬部分的橋樑及空心板佈置應滿足以下要求:

  (一)新舊橋上部結構儘量吻合,使新加寬橋的剛度與原橋基本相同,從而保證不會因為新舊橋樑的剛度不同,在新舊橋結合部產生的撓度差過大,而產生縱向裂縫。

  (二)新橋下部結構在滿足受力要求的情況下,不可在原舊橋樁附近灌注新的橋樁基,儘量增大新、舊橋樑之間的樁距,防止施工過程對舊橋基礎結構產生影響。

  (三)新橋立面與舊橋保持基本一致,注意坡度的順接,有利於結構受力和橋上行車。

  舊橋加寬過程中,即使新、舊橋樑不進行連線,也會因為新橋的施工,對舊橋基礎產生擾動等負面影響。新、舊橋一旦整體連線,這種影響程度將會更大,連線以後,彼此間會相互約束和牽制。

  (一)舊橋對新橋的約束。新、舊橋樑整體連線時,新橋收縮、徐變剛剛開始,而舊橋收縮、徐變基本完成。新橋混凝土發生收縮,舊橋會抑制新橋混凝土收縮量,反之,新橋混凝土收縮,舊橋將被帶動收縮。

  (二)新橋對舊橋的影響,由於收縮、徐變的影響,新橋會沿著水平方向的縱向和橫向會產生變形,開裂。同時,由於受到基礎不均勻沉降等因素的影響,新橋也會沿垂直方向的縱向和橫向產生變形。分析新舊橋樑之間的約束時,要處理好縱、橫向變形協調關係。

  新、舊橋樑縱縫連線時,要避免在混凝土沒有凝固,沒有強度情況下,各種動荷載對其干擾,造成混凝土內部出現微裂縫,影響縱縫連線效果,連線處所用混凝土應比兩側高出一個標號且混凝土攪拌一定要均勻,振搗力度要符合設計要求。縱縫連線過程中,最好停止交通,這時沒有行車的振動,沒有撓度差,等連線完以後,新、舊橋樑連線部位達到一定的結構強度,能夠共同工作時,再開放交通,但高等級公路往往不能封閉交通,這種情況下,縱縫連線應該在夜間進行,減少交通量,限制車速,必要時可在混凝土中摻入適當的外加劑。行駛的車輛儘量離縱縫連線部位遠一些,從邊部通行,儘量滿足縱縫連線的要求。

  2、施工工藝的影響

  (一)新橋基礎施工對舊橋基礎的影響:1、流砂、流土淤泥等降低樁基礎的承載力和穩定性。2、抽地下水增加了橋樑的基樁荷載,增加沉降量。

  (二)施工機械的振動對舊橋的影響。

  (三)新橋施工可能對舊橋造成損傷,包括機械的和人為的。

  3、連線工藝及方法的影響

  縱向接縫處理是橋樑加寬設計的重點和難點。從國內橋樑整體加寬的實踐來看,主要有三種處理方式:

  (一)新舊橋墩、臺帽以上結構均連線。舊橋墩、臺帽由單懸臂結構經連線後轉變為連續梁或剛架結構,這需要舊橋墩、臺帽具有足夠的抗彎能力,新橋採用樁基礎減小不均勻沉降,否則容易引起舊橋墩、臺帽產生裂縫。

  (二)梁板以上結構均連線。新舊梁板的連線有兩種情況:

  1、連線時將舊橋外邊板換成中板,需鑿除舊橋墩、臺帽的擋塊和部分帽梁,並應在新橋側梁板架設完成後實施超載預壓,以消除基礎初期變形,之後再進行新、舊梁板的剛接;

  2、主要透過現澆鋼架樑實現剛接。空心板可採取對舊橋外側邊板上種植連線件(由鋼板、種植螺栓、連線鋼筋組成),連線鋼筋與新板預埋筋進行焊接,再現澆鋼架樑和橋面鋪裝層,完成連線工作;T形、I字形梁則應鑿除舊橋部分懸臂板,並種植橫隔梁鋼筋,新加寬部分T梁結構尺寸基本同原橋。新、舊梁間及新加寬部分橫向採用溼接縫和現澆橫隔梁剛性連線,以進一步提高新、舊橋整體參與受力的能力。箱形梁往往與舊橋懸臂較長,故鑿除的範圍較大,對於空心板梁分如下兩種形式:

  (1)不帶小懸臂的空心板之間的連線:這種空心板新舊結構高度相等,構造相同,間距只用2cm,其連線方式是借鑑於現行空心板梁所通常採用的鉸縫連線的方式,即:透過在新舊梁體相鄰處開鑿鉸縫、植筋再將新舊空心板梁鉸接,連續處重做橋面,從而達到新舊結構變形協調。

  (2)帶小懸臂的空心板與不帶小懸臂的空心板之間的連線:這種空心板梁的特點是新舊梁體高度不相等,舊橋樑體較高,新橋邊梁有一外伸小翼緣。由於小翼緣外伸長度較小,相對剛度較大,如果直接透過它與舊橋樑體相連,翼緣受力將不能滿足運營要求。因而此類結構的連線方式是:打掉新橋的小翼緣,在新舊梁體之間增設橫樑,重做連線處的橋面板。為加強結構的橫向連線,在每個橫樑處貼上了鋼板,鋼板的區域性構造考慮了新舊梁體高度差異的影響。

  對於簡支T梁及板梁,新舊結構連線原理及受力均較簡單,受力較為明顯,連線後原新舊結構相鄰處邊梁均變成中梁,計算結果表明橫向分佈係數有所減少,對結構縱向整體受力有利。連線效果試驗評定結果也證明這些連線方式是可行的。

  (3)僅透過橋面鋪裝層實現連線。先鑿除舊橋面的鋪裝混凝土,適當增加橋面鋪裝含筋率、採用鋼纖維混凝土(厚度不小於12cm)的方法實現連線,新舊梁板間留1cm的`間隙,在舊橋面和新橋面現澆鋪裝層,這種方法在二級以下公路加寬改造中運用較廣泛。

  4、整體環境改變對舊橋的影響

  跨河橋墩是阻水構築物,在沖積河流上,它會產生區域性河床沖刷問題。橋墩區域性沖刷深度計算的可靠性,將直接影響橋樑基礎埋深是否安全與合理。一般地,產生橋墩區域性沖刷的主要因素概括為三個:水流、河床特性和橋墩。

  水流透過橋樑時,單寬流量增加,橋樑處的水流挾沙力增加。因泥沙在橋上游落淤,破壞了原有的熟沙平衡。來沙量小於水流挾沙力,不足的泥沙將逐漸自河床得到補充,使河床沖刷。橋下的沙灘均在變化,有的淤高、延長;有的沖刷降低。由此說明橋樑對水流的影響,表現為多樣性、複雜性。上游兩岸的沖刷崩塌,使挾帶泥沙的水流受橋樑及沙灘的阻力,產生壅水,流沙基本淤在橋上、下游沙灘上。淺灘越積越大,阻水也越來越嚴重,影響通航及洪水下洩。整體環境的改變還會影響橋樑結構的穩定性。

  5、結束語

  由於舊橋整體加寬的特殊性,以及舊橋所處地區的工程地質、水文地質等建設條件的影響,舊橋整體加寬必須結合原公路橋樑的設計標準、日常使用狀況,認真研究各種影響因素,並借鑑國內外舊橋加寬的成功經驗,做好加寬方案的比選。其中,應考慮下列因素:

  (一)主動、積極地收集國內外公路改造的成功經驗,在舊橋整體加寬的過程中給予消化和昇華。

  (二)結合舊橋整體加寬專案的建設條件,合理選擇技術方案,確保設計方案的可實施性。儘量避免對管線、房屋、廠房、工業園區的干擾,為工程的順利開展創造有利條件,保證工程能按時、保質地通車。

  (三)遵循“以人為本,安全適應、協調發展”的設計原則,安全問題要始終貫穿在舊橋整體加寬方案中,採取有效措施,保證橋樑的施工安全、車輛的執行安全、附屬設施的使用安全和居民的生產、生活安全。設計方案要重點考慮與周邊自然環境的協調統一,考慮交通量的發展、沿線經濟的發展需要,使設計方案能在保證服務水平的基礎上,滿足可持續發展的要求。

  (四)舊橋整體加寬要合理採用新技術、新材料、新工藝,加強科學研究,積極採用新結構,在充分利用現有工程,節約工程造價的基礎上,達到節約用地,滿足功能的目的。