舊橋加寬加固改造利用技術(shù)研究.doc

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1、舊橋加寬加固改造利用技術(shù)研究楊寶林?【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和交通量增長(zhǎng)的需要，樹(shù)屏至徐家磨二級(jí)汽車(chē)專(zhuān)用公路改造高速公路勢(shì)在必行。本文結(jié)合全線4座中橋、9座小橋的加寬加固改造利用，論述了舊橋的加寬方案、加固措施，舊橋新舊結(jié)構(gòu)連接、新舊材料結(jié)合處理等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題?！娟P(guān)鍵詞】舊橋加寬加固改造?⒈工程概況樹(shù)屏至徐家磨汽車(chē)專(zhuān)用二級(jí)公路是GZ45線經(jīng)過(guò)蘭州市的重點(diǎn)路段，隨著交通量的日益增長(zhǎng)，現(xiàn)有公路等級(jí)已不能滿足國(guó)道主干線系統(tǒng)功能的要求，需要改造成高速公路，路線起點(diǎn)位于永登縣樹(shù)屏鄉(xiāng)茅茨峴立交，與尹中高速公路相接，終點(diǎn)接徐古汽車(chē)專(zhuān)用二級(jí)公路，路線全長(zhǎng)21.915Km。全線共有4座中橋、9座小橋需要加寬加

2、固改造利用。1.1舊橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有樹(shù)屏至徐家磨段為汽車(chē)專(zhuān)用二級(jí)公路，路基寬度16.50m，于1997年建成通車(chē)。舊橋設(shè)計(jì)荷載：汽車(chē)—超20級(jí)、掛車(chē)—120；設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100；橋面寬度：橫向布置為0.50m防撞護(hù)欄+15.50m行車(chē)道+0.50m防撞護(hù)欄；地震烈度：基本烈度7度；橋面鋪裝：中橋采用4cm瀝青混凝土+2~18cm水泥混凝土，小橋采用5cm瀝青混凝土+10cm水泥混凝土；橋面橫坡：正常路拱為2%。1.2中橋全線共有4座中橋，詳細(xì)情況見(jiàn)下表：舊橋基本資料一覽表經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，舊橋橋面系、主梁、墩臺(tái)構(gòu)造及附屬設(shè)施完備，運(yùn)營(yíng)良好，確定加寬加固改造利用。1.3小橋全線11座小橋，上部

3、結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土矩形板或空心板，下部結(jié)構(gòu)為輕型橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)，基底換填50cm三七灰土。兩座通道橋由于位置不合理、不能滿足通行要求，予以拆除重建。其余小橋結(jié)構(gòu)完整，運(yùn)營(yíng)良好，均加寬利用。小橋加寬根據(jù)路線布設(shè)情況采用單側(cè)加寬或兩側(cè)加寬，加寬部分結(jié)構(gòu)型式與舊橋一致。2.舊橋加寬改造通過(guò)從單側(cè)加寬或雙側(cè)加寬、原結(jié)構(gòu)加寬或新結(jié)構(gòu)加寬及舊橋獨(dú)立另辟新線三個(gè)不同角度充分的論證，多方案比選并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定舊橋加寬加固改造利用的合理方案。2.1單側(cè)加寬或雙側(cè)加寬單側(cè)加寬具有橋梁整體性好、橋面只有一條縱向接縫的優(yōu)點(diǎn)。由于舊橋的橋面橫坡（2%）是由橋面鋪裝（4cm瀝青混凝土+2~18cm水泥混凝土）形

4、成的，而主梁頂面是水平的。若采用單側(cè)加寬，則在加寬一側(cè)主梁頂會(huì)增加由于調(diào)整橫坡而引起的16cm厚的鋪裝層，且又不能抬高主梁，這樣就給主梁無(wú)端增加了16cm厚的鋪裝層恒載，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，這樣加寬一側(cè)主梁承載能力不滿足要求，所以不能采用單側(cè)加寬方案。雙側(cè)加寬橋梁整體性不及單側(cè)加寬好，橋面縱向接縫也有兩條，施工操作空間小，但舊橋主梁增加恒載并不多且不必重新調(diào)整橫坡，主梁承載能力能夠滿足要求。如下圖所示：因此，通過(guò)比較確定采用雙側(cè)加寬方案。2.2原結(jié)構(gòu)加寬或新結(jié)構(gòu)加寬對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土工型組合梁和鋼筋混凝土T型梁兩種結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確但橫向整體穩(wěn)定性差的特點(diǎn)。加寬部分若采用與舊橋一致的結(jié)構(gòu)

5、形式，每側(cè)僅加設(shè)兩片主梁，加寬部分主梁的穩(wěn)定性因梁的數(shù)目少而更差，且與舊橋主梁之間橫向連接構(gòu)造復(fù)雜，質(zhì)量上難以保證，致使橋梁的整體性、橫向穩(wěn)定性均較差。加寬部分主梁若采用橫向穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)整體性均較好的結(jié)構(gòu)，首先保證加寬部分主梁的整體穩(wěn)定性，然后在加寬部分主梁與舊橋主梁之間采用鉸式結(jié)構(gòu)，容許裂縫存在，以適應(yīng)新舊結(jié)構(gòu)由于豎向撓度、縱橫向位移不協(xié)調(diào)以及新舊混凝土收縮徐變變形的不一致所產(chǎn)生的附加效應(yīng)，而在構(gòu)造上采取措施以限制裂縫的發(fā)展。于是推薦分別采用跨徑30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁和跨徑20米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板進(jìn)行加寬。經(jīng)過(guò)比較，確定中橋均采用新結(jié)構(gòu)加寬方案?？鐝?0米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支工型組合

6、梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁加寬，每側(cè)加寬2片箱梁；跨徑20米鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T型梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板加寬，每側(cè)加寬3片空心板。加寬部分橋墩、橋臺(tái)與舊橋墩臺(tái)通過(guò)蓋梁、臺(tái)帽、系梁連接在一起，為減少施工對(duì)舊橋擴(kuò)大基礎(chǔ)的影響，加寬部分采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。2.3舊橋獨(dú)立另辟新線結(jié)合實(shí)地地形條件，對(duì)4座中橋逐個(gè)進(jìn)行分析，將原有舊橋做為上行線或下行線橋梁，另外布設(shè)新線、設(shè)計(jì)新橋，做成分離式斷面。經(jīng)過(guò)詳細(xì)布線和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，僅有泉頭溝中橋具備條件，其余三座中橋皆因受地形限制而作罷。通過(guò)泉頭溝中橋另辟新線方案設(shè)計(jì)比選，共計(jì)增加接線長(zhǎng)度5Km，增設(shè)5×30米大橋一座，增加工程造價(jià)約500萬(wàn)。因此舊橋獨(dú)立

7、、另辟新線方案不可行。3.舊橋加固改造3.1舊橋現(xiàn)狀舊橋加寬加固改造工程，與同類(lèi)型的新建橋梁不同，是由舊橋的基礎(chǔ)資料控制設(shè)計(jì)，由于舊橋的變形、位移及施工誤差，與原設(shè)計(jì)差異大。在施工圖詳勘階段，按照間距5m放樁量測(cè)舊橋橋面左中右標(biāo)高、坐標(biāo)和距離，還有舊橋墩臺(tái)蓋梁頂標(biāo)高、墩臺(tái)中心線等控制性數(shù)據(jù)，對(duì)舊橋進(jìn)行嚴(yán)格的平縱面控制，以期能夠得到準(zhǔn)確詳盡的基礎(chǔ)資料。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)4座中橋的橋面鋪裝厚度均較原設(shè)計(jì)厚度高出很多，其中跨徑30米