三福高速公路躍村立交D匝道橋曲線箱梁橋橋臺內側支座脫空加固處理

1、三福高速公路躍村立交D匝道橋曲線箱梁橋橋臺內側支座脫空加固處理     摘要: 介紹三福高速公路躍村立交D匝道橋臺內側支座脫空加固處理，措施包括箱梁、橋臺基礎鉆孔、腹板處植螺栓、鋼筋加大尺寸、安裝鋼拉桿進行張拉、并作防腐處理、封閉。關鍵詞: 曲線箱梁橋; 支座脫空; 加固施工Abstract: This paper introduced Fuzhou Expressway the jump Village Interchange D ramp abutment medial bearing separation reinforcement, i

2、nclude the box girder bridge foundation drilling, the webs at the plant bolts and reinforced to increase the size, installation of steel tie rods Zhan pull, and as a preservative treatment, closed.Key words: curved box girder bridge; bearing separation; reinforcement construction中圖分類號：U445文獻標識碼：A文章編

3、號：1、原設計橋梁結構概況 三福高速公路躍村立交D匝道橋為5×30米一聯(lián)等截面預應力砼連續(xù)梁。箱梁采用單箱單室截面、等高度腹板，截面高度1.80米，頂板寬度8.50米,底板寬度4.30米,跨中設置一道中橫隔梁。本橋平面處于一個R300米的右偏圓曲線和一個R150米的右偏圓曲線以及一段緩和曲線內。本橋橋臺為重力式臺,橋墩均采用單柱方形橋墩,樁基礎為鉆孔灌注樁。在3號、4號墩頂支座設置了15厘米的預偏心，在橋臺頂設置GPZ3000DX及GPZ3000SX兩個盆式支座；中墩各設置一個GPZ8000DX或GPZ8000GD支座，全橋在0號臺和5號臺各設置一道GQF-MZL80型伸縮縫。橋梁的

4、兩側設置墻式防撞欄，橋面彎道超高橫坡最大為6%。2、橋梁施工情況 上部結構現(xiàn)澆預應力砼和預應力張拉完成后，大約5個月后進行了橋面鋪裝和防撞欄施工，在進行橋梁交工驗收檢查時發(fā)現(xiàn)兩橋臺靠曲線內側支座懸空，在氣溫最高時懸空達6cm 左右。2.1支座原因分析 該橋施工過程實行嚴格監(jiān)理工程師制度，有監(jiān)理旁站人員全過程控制；各級質量監(jiān)督部門參與跟蹤檢查監(jiān)督；施工單位也建立了三級質量體系和完善的質量檢查制度，保證了橋梁施工的每一道工序嚴格按照原設計圖紙和施工規(guī)范進行。發(fā)現(xiàn)支座脫空后，建設單位要求設計單位對設計資料重新計算，施工單位也認真查閱施工過程的原始記錄，特別是砼灌注與預應力張拉記錄，同時又聘請了省市交

5、通部門、西南交通大學、同濟大學，全國彎梁橋專家等多位教授和專家多次對此支座脫空進行研究分析，初步推定其支座脫空為澆筑防撞欄后三個月在夏季高溫期間產生。原因如下： 施工單位方面：施工全過程嚴格按照設計和施工規(guī)范進行，每道工序施工均有監(jiān)理旁站控制監(jiān)督。 監(jiān)理單位方面：現(xiàn)澆箱梁整個施工監(jiān)理過程，從預應力砼的施工，張拉等工序旁站，抽樣試驗等質量控制來看，完全符合工程施工監(jiān)理規(guī)范的質量控制要求。 設計單位方面：發(fā)現(xiàn)支座脫空后，設計院橋梁工程系專家對各墩臺在恒載活載作用下的支座反力進行了驗算。驗算時箱梁頂、底板按升降溫5度（三角形）考慮溫度影響，基礎不均沉降按5毫米計算，其它如恒載、預應力效應、活載等計算

6、按原設計文件和規(guī)范執(zhí)行。對D匝道橋原設計進行空間分析，結果見下表： 從上述表中的計算結果可以看出，計算結果與目前內側支座脫空實際情況基本相符，經分析內側支座在恒載+橋面板升溫+沉降的工況下將產生約50噸的拉力，致使內側支座脫空。 專家意見：認為預應力曲線梁橋內力受溫度、徑向預應力等諸多因素作用下復雜多變，支座脫空產生的主要原因是設計時對預應力產生的徑向力的扭轉作用考慮不足。梁部及橋面系恒載在橫橋向的不平衡效應、預應力效應（對曲線內側有向心力）、混凝土收縮徐變以及溫變效應等綜合作用下，使梁體向曲線外側產生扭曲變形，最后導致0號、5號臺內側支座脫空。3加固處理措施： 3.1加固處理設計采用的空間有

7、限元分析軟件為MIDASCIVIL（V6.33韓國版），方案為專家方案論證會一致通過的橋臺內側張拉預應力鋼拉桿。預應力鋼拉桿的具體位置為橋臺處距箱梁右側內側防撞墻內緣145cm （即距離箱梁翼緣根部15cm ），張拉力為800KN。預應力鋼拉桿及其配套錨具均具均采用40Cr鋼材，抗拉強度b=980MPa，屈服點為=785 MPa，預應力鋼拉桿直徑為80。 3.2加固處理分析時模擬施工過程，首先拆除內側支座約束，試算使已脫空的內側支座位置處的豎向位移剛好等于脫空值（即支座壓實，按一天中最低溫度時脫空值算）所需的拉桿預加力，之后變更內側支座處約束形式，梁端形成雙支座，繼續(xù)增加拉桿拉力，直至內側支座

8、有一定的壓力儲備。 3.3 鋼拉桿上端錨固在橋面板內，為防止拉桿受力后橋面板開裂，設計時在拉桿對應處腹板設置加厚塊，加厚塊與梁端腹板形成整體共同承受鋼拉桿拉力，下端錨固在橋臺基礎外露鋼牛腿上，鋼牛腿為2根40C槽鋼預埋在橋臺基礎內,埋深達1.3米。3.4加固處理方案見下圖 aD匝道橋臺支座脫空處理構造總圖（圖1） b拉桿組裝件(圖2)4、 加固處理 4.1 加固處理順序 a橋面板鋼拉桿處鉆孔，橋臺基礎預埋槽鋼處鉆孔。 b在箱梁腹板加厚塊相應處鉆化學螺栓孔和在橋臺基礎對應處鉆化學螺栓孔。 c加工鋼構件并進行安裝。 d安裝滿足設計要求后在腹板加厚塊處植筋，綁扎鋼筋 e灌注腹板加厚塊處砼和橋臺剛牛腿

9、處添塞砼 f待砼達到設計強度后即安裝鋼拉桿、配套錨具及張拉所需組合件 g在鋼拉桿施加預應力前先把箱梁的橫向位移（一般都會有15mm的橫向位移）調整過來。利用橋臺上某支撐點用機械千斤頂頂推。 h在脫空支座的下支座上加墊一塊厚24mm 的Q345B鋼板，鋼板底面貼有厚2mm的不銹鋼板 i選擇清晨梁體溫度最低，在做好張拉準備后即開始進行鋼拉桿張拉，并及時填寫張拉記錄。 j對鋼拉桿和外露鋼構件進行防腐處理，并封閉錨槽口。 K鑿除橋臺搭板處橋面鋪裝砼，重新進行橋面鋪裝作業(yè)，用來順接橋面與路面的高差。4.2 加固處理施工技術要點 a. 為保證腹板加厚塊砼和橋臺添塞砼密實，在鉆孔時可在橋面鋼拉桿中心附近開一

10、個砼灌注孔，在臺帽頂面斜向開兩個灌注孔。 b. 在進行化學螺栓鉆孔時，成孔要水平，碰到鋼筋時要適當避讓，鉆孔深度不得小于25cm。 c. 為保證鋼構件的安裝精度，鋼構件上的螺栓孔位要根據(jù)施工現(xiàn)場實際鉆的孔位來確定?，F(xiàn)場鉆孔結束后，把孔位托出來并以此來加工鋼構件上的螺栓孔。 d. 在進行植筋和植化學螺栓施工時要嚴格按固特邦工程材料用戶手冊來進行，以保證鋼筋和螺栓的抗拔力。 e. 為保證鋼構件與原砼有良好的接觸，施工時采用固特邦灌注膠，既能夠使鋼構件與砼連接成一個整體，還能保證新砼的密實性，腹板加厚塊靠梁體側上下各留一個孔，橋臺鋼牛腿添塞砼頂?shù)酌嬉喔髁粢粋€孔，用來壓注灌注膠。 f. 預應力拉桿張拉應緩慢勻速進行，單級加截不大于設計荷截的20%，并且箱梁的位移不得大于2mm。張拉時認真觀測箱梁梁體位移、裂縫等情況，如果有異常應停止張拉。張拉力與下拉位移關系見下表。鋼拉桿張拉力、位移記錄表施工樁號：D匝道橋0號臺5、施工后使用情況 加固工程歷時2個月全部施工結束，并進行交工驗收通車；通過近6個月運行觀察，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，初步說明加固方案可行。第二年夏季高溫期間又作了全面的檢測，仍未發(fā)現(xiàn)任何異常。6、結束語 預應力曲線梁體內力受溫度、徑向預應力等諸多因素作用下