橋梁加固與加固設計案例分析
在公路改造加固設計中,很多情況下橋梁加固和加寬是同時進行的。在加寬寬度不大的情況下,盡量將加寬部分與原橋連為一體,使新舊橋共同工作,利用新加寬部分,調(diào)整原橋內(nèi)力,減輕原梁負擔,間接達到加固補強的目的。新、舊橋連為一體整體工作的方案設計要解決的核心問題是:
?、傩录訉挷糠值亩张_基礎應適當加深或采取構(gòu)造措施,使新、舊橋梁墩臺整體工作,防止由于新建基礎產(chǎn)生過大的沉降造成上部橋跨結(jié)構(gòu)的整體連接破壞。
?、谶m當增設橫隔梁或加強新、舊橋面板的整體連接,保證全橋的整體
工作性能。
鞍千9號橋加固加寬設計
實施時間:1987年
1.原橋的基本情況和橋梁加固設計要求
鞍千9號橋位于遼寧省鞍山至千山公路上,原橋為跨L= 12mm單跨二梁式鋼筋混凝土簡支梁橋,設計荷載為汽—15,掛—80,橋面凈空為凈一7,下部結(jié)構(gòu)為座落于巖盤上的沉井基礎,重力式混凝土橋臺。
鞍千公路擴建為二級路,路基寬度為12m,行車道寬度為9m,在橋位處道路雙側(cè)加寬,橋面凈空為凈—9+2×1.5m橋梁的設計荷載提;5為汽—20,掛—100。
2.橋梁現(xiàn)場調(diào)查和承栽力檢算
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),原梁混凝土質(zhì)量良好,未發(fā)現(xiàn)有可見裂縫,實測混凝土強度在26MPa以上。經(jīng)檢算原梁可以滿足原設計荷載汽—15,掛—80的要求。但距汽—20,掛—100的要求,正截面承載力相差約15%。
查閱原設計圖紙和現(xiàn)場實際核對,原橋為座落于巖盤上的小沉井基礎,橋臺混凝土質(zhì)量良好,經(jīng)檢算認為原橋基礎具有較大的超載潛力。
3.加固設計要點
鞍千9號橋梁如圖1-1所示。其設計要點是:加固方案
圖1-1 鞍千9號橋梁加固方案示意圖(尺寸單位:cm)
?、倮迷瓨蚧A的承載潛力,采用插入錨固鋼筋,加大橋臺蓋梁懸臂長度。
?、谛录訉挷糠峙c原梁整體工作,適當加大新增主梁的截面尺寸,增加邊梁剛度,調(diào)整荷載橫向分布系數(shù),減輕原梁的負擔。
為了加強新加寬部分與原梁的整體工作,將原梁懸臂混凝土鑿掉50mm,露出懸臂鋼筋與新加寬部分橋面板鋼筋焊接;在支點和跨中增設連接橫梁。
③清除原橋面鋪裝層,全橋統(tǒng)一加鋪10cm厚的橋面鋪裝混凝土。為了加強新舊混凝土之間的連接,將原橋面頂面鑿成齒槽,保證新舊混凝土共同工作。計入6cm出厚橋面鋪裝層參與主梁工作,即梁的有效高度增加6cm。
4.方案評述
①該方案充分利用了原橋沉井基礎的承載潛力,采用插入鋪固鋼筋,接長墩臺蓋梁懸臂,節(jié)省了大量的下部結(jié)構(gòu)工程費用。
②采用加大新建邊梁剛度,調(diào)整荷載橫向分布系數(shù),減輕原梁負擔和橋面鋪裝層參與主梁工作,增加梁的有效高度等綜合措施,使原梁在不增加配筋的情況下,滿足汽—20,掛—100的承載要求。
5.改進建議
?、偕w梁懸臂接長,若采用體外預應力筋或預應力植筋技術(shù)施工更為方便。
?、跒楸WC橋面鋪裝混凝土與橋面板的共同工作,加強兩者之間的連接,應設置錨固短筋,橋面鋪裝層應設置鋼筋網(wǎng)或摻入高強復合纖維,增強混凝土的抗裂能力。