鋼管混凝土拱橋整體提載加固工程
2024-06-14 來源:養(yǎng)護(hù)與管理 

  鋼管混凝土拱橋整體提載加固工程

  完成單位

  浙江交工高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)有限公司

  工程概況

  早期建設(shè)的鋼管混凝土拱橋缺乏設(shè)計(jì)依據(jù),隨著交通量的逐年增加,橋梁病害和缺陷得到發(fā)展,影響橋梁正常安全通行。呂山大橋?yàn)橄鲁惺戒摴芑炷料禇U拱橋,設(shè)2片鋼管混凝土拱肋,2片鋼箱系梁,端部為2根鋼橫梁,其余橫梁為疊合梁。經(jīng)檢測(cè)橋面板多橫向裂縫、拱肋和系梁多處校驗(yàn)系數(shù)大于1,主拱肋存在多處空腔,吊桿多處破損等現(xiàn)象。為提升該橋通行安全性、提高橋梁承載力和穩(wěn)定性,對(duì)該橋?qū)嵤┘庸?。加固?nèi)容包括:拱肋、系梁、橋面、吊桿更換等。

  主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

  技術(shù)思路:

  針對(duì)拱肋剛度不足,對(duì)原拱肋采用增大截面的方式實(shí)施加固,并在原系梁外側(cè)增設(shè)體外系桿,以抵消因增加拱肋荷載而增加的水平推力。針對(duì)橋面多橫向裂紋,在原疊合梁凳面增設(shè)中縱梁,提升橫梁協(xié)同受力作用;增對(duì)原吊桿破損老化等現(xiàn)象,對(duì)全橋?qū)嵤┑鯒U更換。

  關(guān)鍵技術(shù)方案:

  拱肋加固:通過注漿填滿原拱肋脫空區(qū),隨后在原拱肋外表面外包鋼管混凝土,以增加拱肋截面,并通過螺栓多次調(diào)節(jié)新老拱肋空間位置,實(shí)現(xiàn)新老拱肋共同受力。

  增加橫向風(fēng)撐:拱肋豎向剛度得到提升后,還需提升拱橋整體橫向穩(wěn)定性,采用在橋跨的1/4和3/4拱肋位置處增設(shè)兩道K撐。K撐采用工廠預(yù)制作現(xiàn)場整體吊裝,兩端快速連接的方式固定在外包的鋼管混凝土拱肋。

  增設(shè)體外系桿:為降低原系梁拱腳處水平抗推力,保證拱肋加固施工的安全性,提升加固后橋梁的安全系數(shù),在原系梁外側(cè)增設(shè)兩道預(yù)應(yīng)力拉鎖,作為體外系桿。體外系桿兩端在拱腳處用鋼錨梁張拉后錨固。

  吊桿無損更換:在加固后的拱肋待更換的吊桿處搭設(shè)臨時(shí)兜吊系統(tǒng),通過臨時(shí)兜吊系統(tǒng)的兩次體系轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)新舊吊桿更換。第一次體系轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)舊吊桿力向臨時(shí)兜吊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,第二次體系轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)臨時(shí)兜吊系統(tǒng)力向新吊桿轉(zhuǎn)換。新吊桿在第一次體系轉(zhuǎn)換完成后,第二次體系轉(zhuǎn)換完成前更換完畢;體系轉(zhuǎn)換時(shí)采用分級(jí)加載并同步卸載的方式進(jìn)行。

  新增中縱梁:原橋面中分帶處鑿除原疊合梁頂部混凝土,中縱梁與中橫梁相交,并在原疊合梁頂部通過高強(qiáng)螺栓與中縱梁連接。中縱梁采用兩榀鋼桁架,端部搭接在端橫梁頂部,最終實(shí)現(xiàn)各種橫梁協(xié)同受力,增加平面外剛度。

  實(shí)施效果:

  該橋加固施工周期約為4個(gè)月,期間未對(duì)周圍環(huán)境造成破壞,得到相關(guān)單位認(rèn)可和好評(píng)。通過對(duì)拱橋的整體加固,使得拱橋的使用壽命、剛度、承載能力和通行安全性能得到了有效的提升。經(jīng)檢測(cè),加固后的拱橋承載能力提升提升約20%;上部結(jié)構(gòu)的耐久性得到刷新。本案例涉及的加固方法已獲得實(shí)用新型專利授權(quán)4項(xiàng),公路工程工法1項(xiàng)。

  生產(chǎn)、應(yīng)用及推廣情況

  生產(chǎn)、應(yīng)用情況:

  鋼管混凝土拱橋整體提載加固載施工工程涉及自主研發(fā)的拱肋增大截面加固、新增縱梁加固、增設(shè)風(fēng)撐加固、體外系桿加固、更換吊桿加固等維修加固施工技術(shù)。該系列技術(shù)在呂山大橋的成功應(yīng)用,有效提升了呂山大橋的承載能力和通行安全性,表明該系列技術(shù)的可行性和有效性。該系列加固施工技術(shù)和工程案例的成功應(yīng)用得到相關(guān)單位一致認(rèn)可。

  推廣情況:

  本工程所述加固施工技術(shù)已推廣應(yīng)用于G526岱山段江南大橋維修加固工程中。江南大橋?yàn)橹谐惺戒摴芑炷凌旒芄皹?。根?jù)檢測(cè)報(bào)告,該橋存在部分短吊桿氧化銹蝕嚴(yán)重、長吊桿上錨頭處有漏油現(xiàn)象等病害,吊桿病害發(fā)展較快,故對(duì)全橋36根吊桿進(jìn)行無損更換。

  本工程所述加固施工技術(shù)已推廣應(yīng)用于G104京嵐線靈江三橋應(yīng)急搶修工程中。江南大橋的原系梁預(yù)應(yīng)力索出現(xiàn)斷絲、破損現(xiàn)象,預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重。采用本系列技術(shù)在該橋主橋系梁外側(cè)各增設(shè)2束縱向系桿索。



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