改變拱上建筑體系的雙曲拱橋加固提載與拓寬技術

改變拱上建筑體系的雙曲拱橋

加固提載與拓寬技術諶潤水

胡釗芳

江祥林1大橋概況走馬崗大橋位于江西省修（水）武（寧）公路K2+520處（新樁號），該橋建成于1974年，運營至今近三十年。大橋全長105.7m，上部構造為2跨40米等截面懸鏈線空腹式鋼筋混凝土雙曲拱及兩岸各一孔凈跨徑4m的半圓弧拱副孔（設置在橋臺上）。橋面凈橋面凈空為：凈－7+2×0.35m欄桿。根據(jù)同年代類似橋梁推定該橋原設計荷載為：汽車－13級，拖車－60；通航等級為不通航。雙曲主拱的凈矢跨比為fo/Lo=1/10，拱軸系數(shù)（推算）為m=2.514。走馬崗大橋全貌1.1上部構造：每跨主拱圈由4肋3波及2個懸半波組成，拱肋中距為185cm，主拱圈全寬7.4m。主拱圈截面由基肋、拱波和現(xiàn)澆混凝土填平層組成；其中拱肋寬為25cm、高50cm，施工過程中分三段預制后無支架吊裝接頭位置在反彎點附近，采用環(huán)氧樹脂水泥膠卡砌接頭。每跨拱肋各按等弧長設置11道橫隔板聯(lián)接。每跨各設8個腹拱，腹拱跨徑為250cm左右。1.2下部構造：橋臺為明挖擴大基礎配U型橋臺與重力式橋墩。1.3據(jù)調查，該橋使用過程中未進行過大修加固。1.4大橋目前狀況概述由于大橋使用近三十余年，并常有重型運輸貨物車輛經過，現(xiàn)從外觀看，第二跨（靠武寧岸）拱頂部位已明顯下沉，橋面坑洼不平，欄桿扶手亦損壞嚴重；且橋面較窄（凈－7+2×0.35m欄桿）、原設計四荷載煌偏低北，已葬不能隨適應仁當?shù)赝浇洕埌l(fā)展圈的需選要。裁為配聲合正闖在按藝照二揀級公艘路標躬準進承行改劣建的浮修（勢水）惑武（仿武寧告）公士路，澆擬對愿走馬悅崗大圣橋進歐行加貨固與京拓寬披改造洽，加衡固前津進行姻了全而面的屈結構灰檢查厘，并陷通過秩對結過構檢森查數(shù)興據(jù)進府行了跳綜合戴分析張。圖1走馬播崗大滑橋現(xiàn)假狀總獄體布物置圖2走馬服崗大娃橋現(xiàn)匆狀綜金合評變定通過魂對修皂武公耽路走奸馬崗排大橋沙全面挎的現(xiàn)輔場結蓬構檢傍查、威室內街分析藏，對匠該橋食現(xiàn)狀地綜合筑評定辭為：2.諷1走馬聚崗大屬橋橋堂面坑賠洼較握多，俊縱向悶成波悉浪形棕，特炭別是屋第二奶跨跨捐中橋慚面明攀顯下孟沉，弟加劇娃了車責輛通樹行時是產生買的沖惑擊力啟，增艘大了立活載趙作用船時的跟內力巧，因解而應仁及時主進行殿維修最。2.蹲2走馬旱崗大縫橋第升一跨央主拱裳肋尚薦好，巡壽未發(fā)很現(xiàn)有噸影響蝕結構慨受力哥的病嗓害，壟僅在墨拱腳嶼附近膊背緣州發(fā)現(xiàn)們橫向碧裂縫匠（分輩析為幅負彎叨矩過焦大產剪生）薄，拱謠波及脅橫隔劍板未止發(fā)現(xiàn)徐有肉銷眼能弄見裂免縫，汁橫向脆整體督受力仔性能母較好岡。2.通3第二飽跨拱腳肋拱送頂產繩生較刃大的交沉降倒，繼盞而使員拱肋份拱頂臣下緣螺因承誕受過冰大拉剩應力惕而開盟裂（慮裂縫陡寬尚賴在《規(guī)范》允許押范圍攪內）臺，并撲且使裝原本穩(wěn)較坦雖的拱泥圈變病得更郊坦，維改變茄了原康結構遭的受求力狀既態(tài)。2.晨4大橋堅腹拱牢圈損遭壞嚴冷重，晴縱、疤橫向酷貫穿津裂縫疏較多墓，已絞嚴重虛影響繳了腹拆拱圈焰的受疲力與賊使用的安全賢。2.搜5兩岸圈橋臺球上付太孔拱功圈經屈檢查判，目女前使虹用狀姻況尚融好，意未發(fā)披現(xiàn)有王影響亦結構扛受力艦與使厚用的埋病害環(huán)。2.雞6拱上越側墻森砌石習風化狐較為拳嚴重倉，局利部碎泛裂，福已影堅響到梯大橋批的整肯體使俱用安史全。2.耗7武寧逮岸橋富臺有卻向后丑傾斜帽跡象搏，應撲采取經相應鹽措施更進行返加固間。2.貧8橋墩米水面燦以上懲經檢閘查未乏發(fā)現(xiàn)塊有影努響結而構受織力的覆病害行，應秋在枯化水季辜節(jié)或五維修喊加固擺施工胡時，摩對橋先墩基摩礎進誰行詳陜細的膊調查攪探明榜。如斯發(fā)現(xiàn)半病害擱，則隊應采午取相安應措予施進歇行加佛固。走馬鍋崗大敵橋橋烏面構獸造走馬夜崗大殊橋第雙二跨俗（武洗寧岸塵）拱遠頂明神顯下饑沉主拱堤肋下磚緣設怪置3根φ20鋼筋第1跨3號腹消拱圈霞拱頂超開裂第1跨6號腹疊拱圈看拱頂燙開裂塌嚴重第1跨5號腹蜜拱圈則拱腳穿開裂觸、滲擁水第2跨8號腹綱拱圈商縱向蚊開裂第1跨4號腹鴨拱墩參底開小裂第2跨8號腹圣拱圈疤錯位駕較嚴瘋重走馬衛(wèi)崗大梅橋橋詢墩武寧務岸橋帽臺下憑游側期側墻限開裂橋面刪欄桿綁、扶憲手損鉗壞嚴傻重采用襯“超醉聲-回彈班綜合殊法”臘檢測勇拱肋收砼強賤度采用拍“釬水探法拌”檢提測橋吊臺基嗚礎標蝦高3加固瓦拓寬心設計寒要點根據(jù)瘦結構淚檢查衛(wèi)有關籍數(shù)據(jù)柴及進散一步柿對走飽馬崗鍬大橋躬進行箱結構獎檢算斥，對飯走馬裕崗大前橋采碧用以該下措爐施進宜行加擋固拓襲寬：圖2加固凝拓寬辰總體前布置搭圖3.筐1加固戶拓寬赤設計礎標準①設計鴉荷載緣瑞：汽億車－20級；塘掛車睛－10盼0；人喪群－3.惠5K偏N/逼m2；②橋面侍凈空必：凈滑－9+敞2×享1.乞5m人行照道。3.錫2拱上疤建筑你和橋破面加師固拓遭寬①拆除涌大橋狂現(xiàn)有龍腹拱怨圈、仗側墻晉并挖傷除所千有拱卷腔填睡料，斤以減北少拱庫上恒康載的失作用皺；②在現(xiàn)把有各倆腹拱添墩兩紅外側王（縱禍橋向談）各伏設置檔一層瘡鋼筋淚網，搖并每負側現(xiàn)剝澆10睡cm厚混臟凝土蠅，以計增強德現(xiàn)有吳腹拱抬墩的更整體廚受力棍性能啟和抗扣彎強度，光并在次腹拱鉤墩頂召設置本鋼筋桃混凝沒土墩收帽（執(zhí)每側送懸出搖長度甚為2.芬3m）；③在原巧拱圈源實腹概段按諒等間家距設巧置8道鋼瓣筋混秤凝土賢腹孔慢墩（擠均外峰懸設革置12尊m長墩曲帽）患；④將預誼制好媽的6c疊m厚鋼咸筋混旋凝土勤薄板糖安裝準就位昌，并騙現(xiàn)澆12上cm厚鋼句筋混蜜凝土微橋面桑，并黑使薄炒板由繳簡支璃受力援體系慮轉換擺為連奔續(xù)板斃受力現(xiàn)體系叔。圖3橋面景加固任拓寬晚圖3.嘗3橋臺贊加固亭拓寬在兩鏟岸橋詳臺上塘分別常拆除壩部分斯側墻徑，并庭現(xiàn)澆壘橫挑務梁（12在m長）衣與整尿體式興鋼筋勾混凝激土橋權面（挑寬為9.信2m）。圖4橋臺援上橋雄面加慈固拓移寬圖3.享4主拱惱圈加晝固維累修①對第點二跨我拱肋角下緣嬌粘貼2層碳美纖維轟布，平以增稱強拱再肋的腰抗彎知能力窗；②對第許一跨乘拱肋搶下緣竭拱頂犬兩側比各5m長范桐圍（打弧長志）粘曬貼1層碳搏纖維巖布，價以增慈強拱膛肋抗詠彎強熄度；③對全旦橋兩復跨主肉拱圈歷拱腳球附近含拱背駁上緣座（2個邊撐腹孔宅內）輸設置攝一層構鋼筋屯網，愈并現(xiàn)付澆10頌cm厚混腐凝土都層（扯要求伶先將貍拱板秧間凹者槽澆老平后款再設蛾置鋼非筋網甘），薪以增捐強主子拱圈賭拱腳河承受重負彎爽矩的睬能力攝。3.旬5橋墩孟、橋失臺加青固①對橋撒墩墩絮身外諸側設寫置一啄層鋼索筋網摔，并已澆筑10或cm厚混異凝土編（外瓣包）裂，以匆提高肥橋墩撥的強撿度和屆抗風違化能證力；②對武廉寧岸美橋臺故兩側湖側墻轟設置畜一層川鋼筋叨網，察并澆緊筑10償cm厚混攜凝土寸，以蛋改善查側墻衫的受穴力性慌能。3.際6臺上違副孔粱加固在臺喪上副存孔拱舉圈下嗎緣錨買固一誦層鋼姥筋網概，并茶錨噴10杜cm厚混撥凝土陶，以墓增強打副孔獨拱圈傘的承扛載能器力。3.焰7其它①重新梁預制震安裝縮慧人行和道構培件、要欄桿凡與扶糕手。②在橋犯墩及屑橋臺閱上各向設置叫一道臭行車凱道橋榴面伸氏縮縫非。3.差8結構甘計算（1）計用算參忠數(shù)取晉值①活載寨：汽勇車－20級；餐掛車勁－10覽0；人睛群－3.架5K鞋N/畜m2。②溫度溪變化蓄：a.體系府整體寺升溫20垃℃，體啞系整胖體降摸溫20妖℃。b.拱上蛇建筑扭整體雨升溫10歷℃（主寄拱圈燥不變婆）。③考慮昆到該麻橋營艇運至炎今已今三十艷余年堡，橋漠梁墩鼻（臺董）沉悼降已涼基本脅穩(wěn)定奴，本酒次計賢算未魯考慮亦墩臺罪沉降事作用漫。（2）結洽構分春析根據(jù)伍該橋伸的實蛾際結購構尺書寸、奧施工享步驟瓦，將珠本橋秀分為饞拱肋急安裝檢、腹乞孔墩慘澆筑崗、橋喬面板涉現(xiàn)筑比及人錄行道壩等二煩期恒郵載共5個施門工階絕段進距行分云析，毒分析肥采用察的結思構?？诵鸵娔顖D5所示警。圖5走馬截崗大帝橋結麥構離痛散圖根據(jù)殺以上鉛模型蒙采用替交通品部公厘路科叢研所守編制糾“公士路橋博梁結糊構設從計系勁統(tǒng)GQ權JS啦8.雹6”進行債計算首，并愁采用濾廣州修市政兄設計都研究綱院編膚“橋拴梁結葉構靜擇動力CA蜂D系統(tǒng)V5妥.0褲”進行通復核協(xié)。4加固讀拓寬詢施工遼要點舊橋盞加固約是一泡項繁恰雜的叮系統(tǒng)羊工程笨，工肺程量條雖不跳大，嚴但涉應及到家諸多賄隱蔽或工程扛，且檔施工幻玉工藝韻多具窗特殊拆性和懂復雜削性，隨因而氏應由懇具有廣相應質資質說與類閃似工電程施螞工經翠驗的再施工甩單位張施工修，并籮聘請否具有再舊橋增加固岡工程慌施工取經驗嚇的工梁程師緊進行眉監(jiān)理呼。施鳴工中汪應嚴格套按照午交通許部《公路耀橋涵鍋施工判技術仔規(guī)范》（JT憂J0誤21紐奉-2涌00臺0）和土舊橋壁加固傅各項附目中苗的相沈關規(guī)艙范進她行施兆工，溝并應斗特別餐注意耽以下擦幾點段：4.稼1施工賀流程根據(jù)梨本橋毅加固樹拓寬愈特點敬，按甜照以狗下施午工流身程進金行加征固拓瞎寬施待工：圖6走馬兄崗大攝橋施比工流沸程圖施工準備拆除半幅橋面、欄桿及腹拱圈（包括橋臺上路面）預制橋面薄板拱肋粘貼碳纖維布橋墩錨固鋼筋網，并外包砼澆筑半幅腹拱墩及墩帽、拱腳上緣砼澆筑橋臺側墻砼、副孔錨噴砼安裝橋面薄板鑿除橋臺部分側墻澆筑橋面板澆筑臺上懸臂挑梁與整體橋面安裝半幅人行道構件拆除錐坡并重新設置另半幅施工4.倚2施工斗工藝競要求（1）施恨工單烈位按沫基本襲建設第程序草的規(guī)寫定，飼根據(jù)勁設計紛和相刺應規(guī)明范的屬要求謊及本類施工屬單位索的人馳員、駛設備離情況千，在體每道浮工序擱施工芒之前探制定笨出詳揪細的峰施工挎組織少設計叼或施汪工方另案，霜并報摸監(jiān)理華工程姻師審炮查批雅準，歪從而淹確保遵橋梁招施工孕安全捎和質叫量；（2）鑿王除大妹橋橋數(shù)面及昌拱腔庭填料次過程晝中，輪不允暮許采芳用大正型機彈械設遷備，火應采莊用人桂工進火行鑿雞除或宅挖除棄，以喝免對計大橋辛主拱夠圈產勤生新候的損劈燕傷；冬并應偵及時形將廢男料運崇走至努棄土驕場地靠；（3）拆愚除腹對拱圈勒時應墻注意滔以腹埋拱墩些及拱洪頂為秘對稱加軸，恒對稱神地逐跪漸拆秋除，黎以免哈突然工拆除摟或不滔對稱鋤拆除姻而造育成腹笨拱墩擠和拱星肋垮級塌，冬并應沖切實細做好乞安全苦保護除工作盜（拆謎除腹監(jiān)拱圈可時應爆暫時桃中斷塊交通痕）；（4）粘貧貼碳射纖維飽布施賄工過北程中藝應嚴搖格按攻照《粘貼康碳纖肝維增太強復殿合材廟料加歇固混筆凝土設工程蘿施工建與驗君收暫贏行規(guī)頁定》（建宅設部率建筑蘋物鑒擋定與乓加固閱規(guī)范螞管理蹄委員唯會頒躲：建港規(guī)固[2姻00記1]帳00乒8號）匯進行葛施工鑄，并香應特抽別注披意以殼下幾療點：①粘貼匆碳纖睡維布花應按陰以下鳳框圖章（圖7）的愉程序項進行索施工次；②粘貼蓮碳纖憤維布賢應在洪拆除敗半幅糟橋面混與腹紅拱圈貼之后村進行宰，盡蓋量減日輕上逼部構犧造的睛恒載脾作用固，以飯充分傷發(fā)揮沉碳纖家維布奸的高飼強性悟能；③粘貼悉碳纖睜維布退時及駛粘結僚膠達蒙到強分度前括，不貨允許劍對上尖部構割造增翁加重榆荷載歇作用售，以給免影延響粘跟貼質亦量；圖7粘貼繁碳纖慣維布衣程序敲框圖粘結劑貯存、檢驗、供應系統(tǒng)配、調底膠配、調修補膠配、調粘浸膠涂刷底膠（當工藝有要求時）施工準備粘貼部位的混凝土表面處理修補并找平或抹曲面刷膠、粘貼碳纖維材料表面防護④在粘林貼碳植纖維忠布膠垮達到示強度炭后，耀開始約澆筑擱腹孔件墩與歷橋面幣；⑤要求讓粘貼屬前應技清除警拱肋響下緣慎表面妨疏松聾部分巡壽，至互露出支混凝雜土結些構層視。若輩有裂剖縫，賀應先稅行修續(xù)補，舉用修守補材界料將求混凝使土表悶層修校復平乒整，覆要求鋤平整吐度達脆到5m繞m/宏m；⑥粘貼箏碳纖全維布此時，庫應