袁 炜
(四川公路桥梁建设集团有限公司大桥工程分公司,四川,成都,610071)
【摘 要】桥梁的加固整治问题已经成为世界普遍关注的课题,而且我国新建桥梁技术发展较快,但桥梁养护整治加固技术的发展相对滞后。桥梁维修养护目前是公路养护的一个技术瓶颈,系统的研究、开发桥梁的养护维修技术,成为我国公路管理部门的重要课题。因此笔者就桥梁现状、加固的原则等方面提出了自己的思考。
【关键词】桥梁;加固;整治
一、工程概况
S308线清溪沟大桥位于泸州市纳溪区,为4孔20米预应力砼空心板梁桥,该桥采用简支的结构体系,桥梁全长101米,桥面总宽8.5米,中心桩号K13+150.824。桥面横向布置0.5米(防撞护栏)+7.5米(车行道)+0.5米(防撞护栏)。该桥桥面铺装为混凝土铺装,下部结构泸州岸为桩柱式肋板桥台,桩基础;江安岸为重力式U型桥台,基础为扩大基础;中墩为双柱式桥墩,桩基础。全桥的所有桩基均是按嵌岩桩进行设计,该桥与2001年9月建成通车。
二、加固施工
?新建护堤顶面标高为237.41,底标高为229.81.开挖深度为7.6m,采用机械与人工开挖相结合方式尽量减少对3号桩基的的影响,运用砂袋围堰对清溪沟河流上下游河道进行截流,并运用涵管对河流进行导流,并对阻断的河道内进行清淤工作并排水,在修建桩基防护堤时恢复已被破坏的防冲护堤,模板系统采用钢模板或者竹胶板,分三段三次进行浇筑,混凝土采用商品混凝土。
?桥台综合整治包含纳溪岸桥台区耳墙与背墙拆除重建,填料花管注浆,填料换填以及水泥稳定碎石铺筑及搭板拆除重建,锥坡拆除重建;江安岸桥台区背墙拆除重建,水泥稳定碎石铺筑及搭板拆除重建。由于受交通影响采取半幅施工,机械开挖方式,花管注浆成孔采用潜孔钻钻机成孔,填料换填采用电动蛙式打夯机进行夯实,耳墙及背墙混凝土浇筑模板采用竹胶板,混凝土采用商品混凝土。
?全桥需要更换支座128块,包括180×250GJZ橡胶支座96块,180×250GJZF4橡胶支座32块,原设计图中建议单片梁板吊装进行更换支座施工,此方式耗时长,安全隐患大,封闭交通时间长,我部拟采用整体顶升梁板更换支座,抱箍式或牛腿式。
三、桥梁加固维修的常用技术
3.1主动加固技术
方法:施加预应力、改变结构体系等,使结构原有的受力行为得理改变。
主要特征:需改善桥梁恒载的内力分配,全桥刚度增强,裂缝需闭合,且变形得到调整。
涉及因素:原桥的施工工艺、混凝土的强度、结构原有内力的状况、支座型式、加固的工艺、预应力的损失等功效:措施得当可以很好地改变结构损伤状况;措施失误就会加重损伤,乃至垮塌。
?施加梁体外预应力加固
施加梁体外预应力加固使梁体的抗弯截面模量得到很好的提高、受拉区梁体裂缝减小、梁体绕度减小、进而调整原结构的受力情况,让抗裂性与刚度得到提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于自重增加小,降低了对墩台及基础受力情况的制约,也节省对墩台及基础的加固量。适用性:可在任何通行的要求下进行加固施工,既可作为桥梁通过重车的临时加固措施,还可作为永久提高承载能力的方法。
施工工艺流程:准备施工→放样确定锚固块、转向块的位置→钻孔、种植钢筋→预应力孔道、立模浇筑混凝土、绑扎钢筋→张拉、锚固、穿索→梁体病害修复→场地清除,完工检收。
?增加隔板加固
加强横隔板加固可以明显改善T型梁桥铰缝开裂病害,避免病害扩展。
优点:桥下净空不受影响,对原桥景观得到保持。
适用性:适用于由于横向联系很差而承载力降低的桥梁上部结构。
将相对集中的荷载进行了分散就是增加横隔板加固,它对桥梁整体承载能力并无实质性的提高。并不明显的加固效果,需配合其他手段同时进行。
施工工艺流程为:支架搭设→新增横隔板位置的确定→清理、凿毛混凝土表面→梁体钢筋位置的探测→植筋、钻孔→绑扎箍筋、连接横隔板主筋→吊模灌注砼及养生→张拉、锚固预应力。
四、桥梁加固维修的几项关键技术
桥梁加固维修的目的一般是使桥梁恢复到原设计承载能力,通常需和前述的主动和被动加固法配合进行。
4.1斜拉桥拉快速更换拉索
更换斜拉索,旧索的拆除是难点所在,由于施工原因与早期斜拉桥设计,旧斜拉索拆除困难乃至不能拆除。通常需要在不中断交通的状况下,用最快最安全的办法拆除旧斜拉索,并进行正规的新索安装。落实快速换索,进而尽可能减少交通枢纽的壅堵时间。其主要技术是设计用专用工具在斜拉索在还存在应力的情况下,将要拆除的斜拉索的切割部位的拉索应力转换为零,强行拔出,强行割断,从而实现快速更换。
拉索更换施工工艺流程:准备施工→放张塔端松锚→拆除旧索、梁端退锚→索孔清理→(新索制备)梁端穿索锚固→塔端挂索→塔端张拉→下一组索更换→调整整体索力。
4.2整体顶升法更换支座
4.2.1施工平台搭设及现场测量与准备
现场进行踏勘,详细了解周围的情况和各类部件的尺寸,绘制当前支座位置及分布图;在全桥墩台位置处总共投入4套移动式吊篮(2套组成1道横向通平台),并利用移动式吊篮人工搭设整体顶升施工所需的操作平台(包括牛腿式平台或抱箍式平台)。
4.2.2顶升支架搭设:①牛腿式②抱箍式在牛腿式支架或者抱箍式支架完成后,布置顶升系统。本次整体顶升采用PLC液压同步顶升技术,PLC控制液压同步顶升是建立在力和位移双闭环的控制基础上,按照桥梁每孔跨荷载重量,依靠液压千斤顶平稳地同步地顶举桥梁,同时液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感器(光栅尺)组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移和姿态,同步精度为±2.0mm。整体顶升采用19台YCWB60穿心式液压千斤顶一台备用,在顶升前检查千斤顶放置是否处于同一水平面上,若不在同一水平面上,采用支垫钢板的形式保证水平面一致。
4.2.3顶升过程中的监控
梁板顶升过程中,主要应加强以下两个方面的监控:
①梁板项升位移监控:为了防止在顶升过程中各千斤顶起顶量差异过大造成连接成整体的梁板扭曲、应力集中和开裂。必须控制好各项升点在载荷不均的情况下保持顶升位移同步。
②梁板在顶升过程中,除加强顶升位移监控外,还应进行裂缝监控。即在顶升过程中将梁体下缘表面、桥面以及桥面伸缩缝装置位置为监控的重点部位。顶升时如有异常情况,务必马上暂停顶升,对原因立刻查明。
4.2.4工序检查与验收
支座更换完毕落粱后,进行整体检查。主要查梁板是不是落实;支座侧面在上部荷载作用下是不是存在变形凸出部位;支座是不是有应力集中现象;支座是不是存在扭剪推挤现象;顶升部位桥面以及梁板下缘、铰缝连接处是否有开裂现象。
五、结语
我国的桥梁建设正由大规模兴建为主的时期逐步进入到建设和养护整治同时进行的时期。提高桥梁管理水平,保证桥梁的正常运营和延长桥梁使用寿命是桥梁管理维修有关工作者及政府职能部门的主要任务。进行养护整治技术的开发研究,是桥梁养护整治工作者面临的重要课题。桥梁整治加固施工技术发展迅速,新工艺、新材料不断发展,学习、引进、交流、开发、总结桥梁的加固、养护、整治技术尤其是关键技术的工法,需要我们大家共同的努力。
参考文献:
[1]吴金翔.桥梁加固技术研究[J].山西建筑,20104.
[2]次旦卓玛;桥梁补强加固技术与应用研究[D];重庆交通大学;2012年
论文作者:袁炜
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿
论文发表时间:2016/1/26
标签:桥梁论文; 支座论文; 预应力论文; 混凝土论文; 桥面论文; 桥台论文; 技术论文; 《工程建设标准化》2015年11月供稿论文;