摘要:在市政桥梁改造过程中,加宽主要集中在桥梁路段和路基段。为了保证工程施工的顺利开展,提高桥梁工程的施工质量,需要科学地进行拼宽加固设计,选择合理的加固方案。
关键词:市政桥梁;拓宽加固;加固设计
一、市政桥梁的拓宽加固设计方法
1.1增加钢筋混凝土悬臂挑梁
这种方法适用于旧桥,往往承载能力好,桥墩地基等基础设施能够满足拓宽加载要求。这时可以在旧桥主承重结构上进行改造,主要是加固,在条件允许的情况下,可以调整桥梁的横向系数,采用粘贴钢板法对原桥梁板进行加固提载。
1.2单边新建桥梁
若原桥承载能力不够,拆掉又很可惜,或者要求单侧拓宽道路,但同时不能中断交通,这几种情况下可以选择在桥的一侧新建桥梁,既可以提高桥的负载能力,又保证了城市交通。但是这种方法中,新旧桥的连接问题是桥梁拓宽的难点,需要根据桥梁所处地的地理,水文,温度等条件选择合适的连接方式,工程量较大,费用较多。
1.3增设边梁或边拱,增加主梁或拱肋
增加边梁边拱是指在拆除桥梁一边或者两边的护栏和人行道板,增加边梁或者边肋拱,通过与原桥主梁的铰接,达到加宽桥梁的目的。这种方法的好处在于采用了铰接的方法,新增的边梁或者边肋拱只承受自身恒载,人行道的负载,不会受到主梁赋予的剪力,也不用承担桥梁负载横向分配造成的压力。
二、市政桥梁拓宽加固设计方式
2.1增加钢筋混凝土悬臂挑梁
在对市政桥梁进行拼宽加固时,采用增加钢筋混凝土悬臂挑梁的方式,而这种方式大多应用在旧桥,其承载力较好,桥墩设施能够充分满足拓宽加载需求。这种情况下,则可以直接在主承重结构上作出改造,主要方式是对其进行加固,若条件允许,则可以对桥梁横梁横向系数进行调整,还可以使用粘贴钢板方式针对原有桥梁板进行加固同时提载。在一些新增的人行道或者车行道板上,可以增设相应的悬臂梁,将旧有护栏和人行道均拆除,同时将原桥面铺装层拆除,对钢筋混凝土铺装层进行重新浇筑,对新旧桥板进行连接,促使桥梁被加宽。这一方式也可以应用在梁式桥中,采用双侧拓宽的方式。适当增加混凝土悬臂,无需对桥墩进行拓宽。这种方式的工作量不大,在具体施工过程中,可以选择双侧拼宽的方式,这样能够保障桥部分还保持在畅通状态下,从而有效缓解交通压力。
2.2单边新建桥梁
如果原有桥梁的承载力不足,但是将其拆掉又比较可惜,或者要求对其进行单侧拓宽,但是在改造过程中又不能中断交通。针对这种情况,施工单位可以在桥梁的一侧新建桥梁,还能够有效提高桥的负载能力,还能够在一定程度上为城市交通提供保障。但采用这种方式,新旧桥梁之间连接工作相对困难,这就要求施工单位结合桥梁所在位置的地质、水文和温度等条件,对连接方式进行合理选择,工程量比较大,费用也相对较多。
2.3增设边拱。增加主梁和拱肋
增加边拱,主要指的是在对桥梁的一边或者两边护栏以及人行道板拆除之后,适当的为其增加边梁或者拱肋,仅仅承受自身恒载,这时的人行道负载并不会因为主梁所赋予的剪力,同时也不必承担桥梁负载横向的分配压力。但是,为其进行增粱,要求桥梁墩顶能够放置新增的边梁或者边肋拱,若其宽度不够,则需适当拓宽盖梁,如果桥梁的负载能力足够好,采用这种方式施工相对简单,但是在桥梁负载能力的提高方面,能力有限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为桥梁增加拱肋或者增加主梁,所增设的主梁以及拱肋的刚度可能会比旧桥大,这就分担了旧桥主梁以及拱肋的负荷横向分布系数,这种情况下,不但能够对原有桥面拼宽,同时也增加了桥梁的承载能力,但是在主梁的建设过程中,工程量比较大,所花费费用偏多。
三、市政桥梁拓宽改造加固设计要点分析
3.1加固方法选择
根据相关调查数据显示可知,市政桥梁加固手段主要包括2种:上部结构加固和下部结构加固。其中上部结构加固中主要涉及到的加固方法主要有以下几种:黏贴外包钢加固、喷射混凝土加固、预应力施加加固、结构受力体系合理优化加固及截面增大加固等;而下部结构加固则包含护套加固、钢筋混凝土套箍加固、桩基增加加固及扩大桥梁基础加固等,上述所有加固方法均能有效提升市政桥梁结构强度和实际承载能力,因而这就需要工作人员在进行方案选择时,能够充分结合不同施工现场实际周围环境及相应标准要求来合理选择,从而为市政桥梁拓宽改造加固工作的顺利进行创造良好条件。以某省市政桥梁拓宽改建加固工程为例,该桥梁自投入使用开始到目前为止已有十余年,原有桥梁结构属于三跨简支梁类型,三跨分别是15m、25m、15m,以钢筋混凝土结构为主,若对其展开拓宽改建施工就需要将原有桥梁宽度由35m加宽到54m左右,并且在具体设计前,还要安排相对专业人士针对桥梁实际荷载情况进行全面检测分析,从而在原有桥梁基础上在两侧位置进行拓宽,便于扩大桥梁实际宽度。
3.2拓宽设计
3.2.1新时期发展背景下,城市交通压力逐渐增大,而桥梁结构下方市政管道线路也是交叉缠绕,不但管道线路迁移成本费用较高,而且极容易受到周围外界因素影响破坏,因而这就要求原有市政桥梁拓宽改造加固工作要尽可能简单化处理,即为保证原有桥梁结构不发生任何改变基础上展开双侧或是单侧拓宽设计,并且在此期间还要做好交通组织设计工作,最大限度保证原有桥梁可以继续使用,不对城市交通正常运行带来任何影响。
3.2.2无论是对于原有市政桥梁还是新的桥梁结构来说,其内部都含有预制空心板、预制T梁、现浇板梁、预制箱梁及现浇箱梁等结构,因而最好选择同等刚度类型材料进行拓宽施工。
3.2.3原有市政桥梁因投入使用年限较长,因而该桥梁结构基础沉降已趋于稳定状态,如果桥梁拓宽加固是在基础施工完成后方开始沉降,那么新旧桥梁结构必然会出现沉降差距,这就需要相关工作人员能够及时采取合理措施降低新桥梁基础沉降值,如在对桥梁桩基进行设计时应以桥梁桩基实际承载力为主要参考标准,有效降低桩长和桩径之间比例,从而最大限度提升市政桥梁拓宽加固水平。
3.3增加混凝土悬臂挑梁
通常在对市政桥梁展开拓宽改造加固设计时,如果条件充分允许,设计人员可适当调整改变桥梁横向系数,通过黏贴钢板方法来对原有市政桥梁展开加固工作,进而促使其承载力得到极大提升。而对于新增人行道和车行道来说,都要对其进行悬臂梁的增设,彻底拆除以往人行道和旧护栏,并且还要将原有桥梁表面铺装层拆除,重新展开钢筋混凝土浇筑工作,将新旧桥梁有效连接在一起,实现市政桥梁拓宽加固最终目的。同时该种加固方式还可应用于拱桥结构和梁式桥结构之中,但需要注意的一点就是,钢筋混凝土悬臂挑梁并不需要进行桥墩拓宽,再加上实际工作量较小,因而通常都会选择双侧拓宽方法,从而极大降低城市交通存在压力,促使市政桥梁能够长期处于安全通畅运行状态之中。此外,还可基于混凝土悬臂挑梁施工实际情况制定相应加固方案,如可先将悬臂部分混凝土凿开,使Φ14能与钢筋焊接有效连接在一起,继而展开混凝土C50浇筑工作,让桥梁下的悬臂结构连接起来,最后再采取黏贴钢板方法对其展开加固,全面提升桥梁铺层和钢板之间存在的粘结力。
结束语:
市政桥梁工程进行拓宽加固设计过程中,不仅需要考虑新旧桥梁结构连接性和结构受力状况,还需要对拓宽施工经济消耗进行综合考虑。结合桥梁拓宽的基本要求和原则来选用合适的拓宽设计方案,从而全面提升桥梁道路交通施工综合质量。
参考文献:
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[3]刘思孟,朱超,王庆.拱桥加固施工中的配重设计方法.北京工业大学学报,2015,41(2):230-236.
论文作者:毛永婷
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/18
标签:桥梁论文; 市政论文; 结构论文; 悬臂论文; 方式论文; 钢筋混凝土论文; 负载论文; 《防护工程》2019年第5期论文;