橋梁概況
該橋是一座7孔30m的五肋四波雙曲拱橋,設計荷載汽車-15級,掛車-80,橋面凈寬7.0m+2×0.25m。下部為柱式墩臺,淺基礎。拱肋分兩段預制,吊裝合龍后拱頂用法蘭盤螺栓連接。
存在的主要問題
該橋于1971年建成,由于設計及施工中的一些問題,致使該橋使用十余年后即出現拱頂下沉、橫向聯系斷開的拱肋開裂等病害。隨后拱頂繼續下沉,裂縫明顯增加,至1988年,最不利孔第四孔各拱肋分別下沉了23~33.5cm,相鄰的第三、第五孔在拱頂分別下沉了7~17cm。裂縫到處可見,其寬度達到0.4mm。該橋已進入危橋狀態。
為些,交通管理部門不得不對車輛采取限重限速行駛,嚴重阻礙了該線的交通運輸,極大地影響了該地區的經濟發展。為了改變這種局面,需要加寬橋面,并提高承載能力,橋面凈寬加寬到凈9.0m+2×0.25m,荷載等級提高到汽車-20級,掛車-100。
方案設計分析
(1)方案一:在原邊肋的外側分別加一條高80cm,寬50cm的鋼筋混凝土大肋,每孔用五道混凝土橫隔板加以連結形成整體,同時在兩邊懸出半波。
(2)方案二:在五條舊拱肋的外邊加包鋼筋混凝土以擴大其截面,達到提高承載力的要求。為了加寬橋面,再在兩側各加一條新拱肋和拱波,變成七肋六波雙曲拱橋。
經過比較分析,決定采用第一個方案,該方案除滿足加固后的承載能力和橋面凈寬的要求外,最主要的特點是全橋新加拱肋采用統一的形式,并通過矢跨比的變化來調整新加拱肋的位置,使全橋舊拱肋都處于新加拱肋的遮擋之內,給人一種結構全新的感覺,避免了以往遺留的加固痕跡。
在對上部結構加固拓寬的同時,考慮到原來的淺基礎柱式墩臺對應于提高后的荷載等級和橋面凈寬,尤其是兩條新加拱肋座設置的要求,必須對基礎和墩臺也分別進行加固和加寬。考慮到第四孔拱頂下沉最大,病害最嚴重,相應的新拱肋的矢跨比也較其他六孔小,為此,加固后的第四孔的兩個橋墩均將原來的柱式墩改為實體式墩,以承受增大的水平推力。
加固施工要點
在加固施工過程中,對原有五條拱肋不作任何觸動,只拆除舊橋欄桿和安全帶以后,先在支架上澆筑兩邊兩條新肋拱的混凝土,并在每到橫隔板的下緣預留2個φ45mm圓孔,待新肋混凝土達到其設計強度的70%以上后,兩預留孔分別穿入兩端有螺紋的φ32的16Mn圓鋼,擰緊螺母拉緊圓鋼,然后適當松弛鋼拉桿,使其內力接近于零時再澆筑橫隔板混凝土,待兩者均達到設計強度后,才拆除原橋面,加固拱上部分。
標題名稱:雙曲拱危橋加固案例分析——拓寬加固法
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