浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计

浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加

固设计

摘要:独柱墩桥梁主要是跨线桥,由于桥下路线的限制,普通桥墩不满足安装条件,特别是受地形限制时,独柱墩桥梁往往成为首选方案,因此,柱式墩经常应用于立交匝道桥中。受桥墩尺寸的限制,独柱墩墩顶多为单支座。然而单支座无法对主梁形成扭转约束,使得桥梁结构的抗倾覆性能大大降低。互通立交因路线与转向的需求,往往需要设置曲线桥梁。曲线桥梁由于存在“弯扭耦合”效应,受力与直线桥梁有很大的不同。在对称荷载的作用下,内侧的支座反力小于外侧,曲率半径越小,“弯扭耦合”效应越明显,甚至在恒载作用下,曲线桥内侧边跨支座就有可能脱空,如曲线桥中存在独柱墩,在偏载重车的作用下,极易发生桥梁倾覆。因此,本文对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性及加固设计进行了研究,仅供参考。

关键词:独柱墩桥梁;抗倾覆;稳定性分析;加固设计

引言

独柱墩桥梁是公路桥梁中的一种特殊形式。由于独柱墩桥梁具有占地少、复杂场地适应性强、桥下视野好及经济美观等优点,目前在国内外城市立交、公路跨线工程等领域应用广泛。随着中国城市化的进程加快,交通运输需求增长与建设用地紧张,矛盾凸显,在建设条件有限的情况下,独柱墩桥梁往往成为唯一的选择。独柱墩桥梁的合理建设,对于提升基础设施安全运营水平,促进土地资源集约利用具有重要的社会和经济意义。

1独柱墩桥梁抗倾覆稳定性影响因素研究

1.1支座横向间距影响

桥梁支座横向间距大时上部结构的重力可以提供较大的抗倾复力矩,从而阻

止桥梁在较大偏心荷载下倾复。但是,部分独柱墩桥梁采用单支座,其横向抗倾

覆稳定性效果较差。部分桥梁独柱墩采用双支座,但限于独柱墩顶部尺寸较小,

支座间的横向间距较小,桥梁在汽车荷载偏载作用时能够抗倾覆的弯矩也较小,

抗倾覆稳定性相对较差。

1.2桥梁半径的影响

由于独柱墩具有占地面积小的优点,所以独柱墩常用于具有引桥的市政桥梁

转体桥、高速公路转体桥等空间占用要求相对较高的地方。但是,在这些情况下,独柱墩桥梁常采用半径较小的曲线桥,而其上箱梁的弯扭耦合效应增大,致使箱

梁受力后内外侧挠度差异变大,外侧挠度明显大于内侧,导致独柱墩桥梁的横向

抗倾覆稳定性出现较大幅度的降低,使独柱墩桥梁所受偏心荷载作用效果增强,

更易在偏心荷载作用下发生倾覆。

2独柱墩桥梁抗倾覆稳定性及加固设计措施

2.1改变梁墩连接形式改变

独柱墩桥梁中桥墩与上部结构的连接方式,去掉支柱上的支撑,直接将支柱

与上部结构固结。改变梁墩的连接形式后,梁墩形成刚结超静定结构,提高了梁

的横向抗倾覆稳定性,提高后能否满足极端情况下的抗倾覆稳定性要求需要根据

梁的高度、宽度以及能引起倾覆的截面大小和作用位置开展验算。这种改造模式,使独柱墩的受力状态由受压为主改变为弯压结合的受力状态,这需要对独柱墩在

可能倾覆的极限状态下的抗弯承载能力进行验算,验算通过后方可采用此种抗倾

覆稳定性改造加固技术。通过改变梁墩连接形式提高独柱墩抗倾覆稳定性操作较

简单,所需材料较少,工期短,因而具有费用低等显著特点。

2.2增加桥墩数,减少桥梁跨度

如果增加独柱墩顶支座数量或增加支座间距难以实施,可在纵向两个独柱墩

之间增加桥梁支座。增设桥墩,一方面可以减小桥梁跨度,另一方面通过合理设

计新桥墩的结构和支撑,进一步增强独柱墩桥梁的横向抗倾覆稳定性。增加桥墩

数方案需要新建桥墩基础、桥墩、支座及对支座与梁底接触处予以加强,所以费

用较高,具体费用需要根据具体工作量确定。同时,新建桥墩时,应考虑新旧桥

墩基础修建时间不一致可能引起的不均匀沉降。一般新建桥墩沉降会大一些,应

通过适当技术减少新建桥墩可能产生的沉降。新建的桥墩可采用独柱墩双支座或

双柱墩等形式,以增加桥梁横向抗倾覆稳定性。增加桥墩数能从根本上解决独柱

墩桥梁横向倾覆问题,但是投入资金较多,需要与其他独柱墩改造加固技术进行

技术经济比较分析。

2.3改变桥墩的横截面

通过对桥墩横截面进行改造,可以增加实际横截面面积,提高桥墩结构的抗

倾复能力。具体做法简单,施工人员应采用植筋技术浇筑混凝土,将独柱墩升级

改造成花瓶墩和板式墩等,以扩大桥墩横截面积。采用增设桩基承台的方法也能

取得较好的加固效果。通过增加新桩基,可将原有桩基与新桩基连接为群桩,让

加宽后的独柱墩具备增设支座条件,这样既能提升墩柱的整体横向稳定性,还能

提高其自身的承载力,显著提高桥梁结构的抗倾覆稳定性。另外,在桥墩的墩顶

部位增加盖梁能取得较好的加固成效。可采用钢结构盖梁进行加固,能减少因盖

梁自重过大而出现的失稳现象,提高桥梁的承载能力。

2.4其他加固措施

(1)将独柱墩改为圆端墙墩。扩大独柱墩的实际墩顶横截面积,水平延伸,再形成更稳定的圆壁墩。墩顶上部安装两个平橡胶支座,除去各类杂质,然后在

原桥两侧安装基础桩,添加全新的桩顶,植入钢筋,进行混凝土浇筑,将其和原

始的桩帽有效整合。实心墙墩适合应用在上箱梁底板宽度小于6m、墩高小于7m

的结构中,其属于壁式墩,可在原始独柱墩基础上进行横向加宽成圆形。此种方

式不会使外观层出现较大变化,同时可提升基础和基础间承载力,避免在外力作

用下桥墩出现较大水平位移或沉降现象。(2)将独柱墩改为三柱墩.如果独柱墩

遇到超载车辆,两侧新增支撑点能短暂提供一定的反作用力,避免上部梁体出现

扭转现象,保证上梁处于平衡状态,避免梁体发生严重的倾覆。针对新增加的墩柱,可结合墩高,合理选择钢管柱或钢筋混凝土柱。如果桥下部的间隙较小,新

建钻孔桩施工难度较大,需采用重量较轻的结构进行施工,将独柱改造为三柱墩。

墩柱改造完毕后,施工人员也可在三柱墩主体表面安装装饰板,提高其美观性。

将独柱改造为三柱墩,主要是利用原有独柱墩帽,在独柱墩的每侧分别设置圆柱墩。同时,在新增加的墩柱顶部合理安装板式橡胶轴承。若原始独柱墩属于不带

顶盖单柱单桩结构,需检验下部结构的实际承载能力,若其实际承载力过小,可

增加基础桩与顶盖。(1)明确钢管柱的具体加固范围,若墩台高度小于6m,可

采取钢管柱加固法,钢管的重量较轻,墩柱横截面积较小,可有效利用既有的结

构帽,不会增加基础桩,施工速度快,适合应用在高速公路匝道桥与天桥独柱墩

加固施工中。虽然此加固法有很多优点,但是也存在一定缺陷,钢管柱和原有的

钢筋混凝土柱存在差异,加固处理留下的疤痕较为明显。(2)合理选择钢筋混

凝土圆柱墩的应用范围。若墩的实际高度超过7m,可采取此种加固法。此法的优

点是墩柱实际横截面积较小,同时可有效利用原始结构承台,适合应用在高速公

路中央分隔区独柱墩与底板较宽的箱梁中,新增结构稳定性较高,若墩柱高度在

5~7m,可采取此种加固方法。但该方式也会留下较重的处理痕迹,美观性较差。

结束语

为了确保公众的生命财产安全、确保桥梁结构安全,应对独柱墩桥梁进行抗

倾覆改造加固,以适应社会经济的发展。独柱墩桥梁抗倾覆改造加固可采用改变

墩梁联结形式、增加支座数、增加支座间距、增加桥墩和增设钢盖梁等技术方案。采用的抗倾覆改造加固技术首先应能提高桥梁的抗倾覆稳定性,然后需要考虑改

造加固对原有桥梁体系的影响,并采取相应措施减少相关不利影响。在独柱墩桥

梁抗倾覆改造加固时,应根据具体情况进行技术经济分析,采用合理的加固技术。

参考文献:

[1]张稳,唐靖.独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计[J].中国水运(下半月),2019,19(11):210-212.

[2]陈建华,熊志洪.独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计[J].城市道桥

与防洪,2017(04):84-87+11.D

[3]李青.独柱墩连续梁桥抗倾覆的稳定性分析与加固设计方法[J].四川建

材,2015,41(04):133+135.

浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计

浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加 固设计 摘要:独柱墩桥梁主要是跨线桥,由于桥下路线的限制,普通桥墩不满足安装条件,特别是受地形限制时,独柱墩桥梁往往成为首选方案,因此,柱式墩经常应用于立交匝道桥中。受桥墩尺寸的限制,独柱墩墩顶多为单支座。然而单支座无法对主梁形成扭转约束,使得桥梁结构的抗倾覆性能大大降低。互通立交因路线与转向的需求,往往需要设置曲线桥梁。曲线桥梁由于存在“弯扭耦合”效应,受力与直线桥梁有很大的不同。在对称荷载的作用下,内侧的支座反力小于外侧,曲率半径越小,“弯扭耦合”效应越明显,甚至在恒载作用下,曲线桥内侧边跨支座就有可能脱空,如曲线桥中存在独柱墩,在偏载重车的作用下,极易发生桥梁倾覆。因此,本文对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性及加固设计进行了研究,仅供参考。 关键词:独柱墩桥梁;抗倾覆;稳定性分析;加固设计 引言 独柱墩桥梁是公路桥梁中的一种特殊形式。由于独柱墩桥梁具有占地少、复杂场地适应性强、桥下视野好及经济美观等优点,目前在国内外城市立交、公路跨线工程等领域应用广泛。随着中国城市化的进程加快,交通运输需求增长与建设用地紧张,矛盾凸显,在建设条件有限的情况下,独柱墩桥梁往往成为唯一的选择。独柱墩桥梁的合理建设,对于提升基础设施安全运营水平,促进土地资源集约利用具有重要的社会和经济意义。 1独柱墩桥梁抗倾覆稳定性影响因素研究 1.1支座横向间距影响

桥梁支座横向间距大时上部结构的重力可以提供较大的抗倾复力矩,从而阻 止桥梁在较大偏心荷载下倾复。但是,部分独柱墩桥梁采用单支座,其横向抗倾 覆稳定性效果较差。部分桥梁独柱墩采用双支座,但限于独柱墩顶部尺寸较小, 支座间的横向间距较小,桥梁在汽车荷载偏载作用时能够抗倾覆的弯矩也较小, 抗倾覆稳定性相对较差。 1.2桥梁半径的影响 由于独柱墩具有占地面积小的优点,所以独柱墩常用于具有引桥的市政桥梁 转体桥、高速公路转体桥等空间占用要求相对较高的地方。但是,在这些情况下,独柱墩桥梁常采用半径较小的曲线桥,而其上箱梁的弯扭耦合效应增大,致使箱 梁受力后内外侧挠度差异变大,外侧挠度明显大于内侧,导致独柱墩桥梁的横向 抗倾覆稳定性出现较大幅度的降低,使独柱墩桥梁所受偏心荷载作用效果增强, 更易在偏心荷载作用下发生倾覆。 2独柱墩桥梁抗倾覆稳定性及加固设计措施 2.1改变梁墩连接形式改变 独柱墩桥梁中桥墩与上部结构的连接方式,去掉支柱上的支撑,直接将支柱 与上部结构固结。改变梁墩的连接形式后,梁墩形成刚结超静定结构,提高了梁 的横向抗倾覆稳定性,提高后能否满足极端情况下的抗倾覆稳定性要求需要根据 梁的高度、宽度以及能引起倾覆的截面大小和作用位置开展验算。这种改造模式,使独柱墩的受力状态由受压为主改变为弯压结合的受力状态,这需要对独柱墩在 可能倾覆的极限状态下的抗弯承载能力进行验算,验算通过后方可采用此种抗倾 覆稳定性改造加固技术。通过改变梁墩连接形式提高独柱墩抗倾覆稳定性操作较 简单,所需材料较少,工期短,因而具有费用低等显著特点。 2.2增加桥墩数,减少桥梁跨度 如果增加独柱墩顶支座数量或增加支座间距难以实施,可在纵向两个独柱墩 之间增加桥梁支座。增设桥墩,一方面可以减小桥梁跨度,另一方面通过合理设 计新桥墩的结构和支撑,进一步增强独柱墩桥梁的横向抗倾覆稳定性。增加桥墩

梁桥抗倾覆设计石雪飞

梁桥抗倾覆设计石雪飞 梁桥是一种重要的桥梁结构,在桥梁工程中使用广泛。抗倾覆是梁桥设计中的一个关键问题,对于确保梁桥的安全性和稳定性至关重要。本文将介绍梁桥抗倾覆设计的相关知识和方法。 首先,梁桥抗倾覆设计需要对桥梁结构进行合理的力学分析。力学分析可以通过建立数学模型和应用力学原理来完成。在梁桥抗倾覆设计中,通常需要考虑桥梁的重力、自重、活载荷和地震荷载等力的作用。通过分析和计算这些力,可以得到桥梁结构的受力状态和稳定性特征。 其次,梁桥抗倾覆设计还需要对地基的稳定性进行评估。地基是桥梁结构的支撑基础,对于梁桥的抗倾覆能力具有重要影响。在设计中,需要考虑地基的承载能力、稳定性和变形特征等因素。通过地基工程的勘察和分析,可以确定地基的物理和力学性质,并进行相应的设计和改进。 另外,梁桥抗倾覆设计还需要采用一些合理的结构措施和杆件布置。结构措施可以包括改变桥梁的几何形状、增加支撑点和加固杆件等。在设计中,需要通过力学计算和分析,确定合适的结构措施和杆件布置方式,以提高桥梁的抗倾覆能力。同时,还需要进行相应的施工和安装,确保设计方案的有效实施。 最后,梁桥抗倾覆设计还需要进行有效的监测和维护。监测可以通过传感器和仪器等技术手段来完成,可以实时获取桥梁的变形、应力和振动等信息。通过有效的监测和维护,可以及时发现梁桥的异常情况,并采取相应的修复和加固措施,确保桥梁的安全性和可靠性。 综上所述,梁桥抗倾覆设计是梁桥设计中一个重要的问题,对于确保桥梁的安全和稳定至关重要。通过合理的力学分析、地基评估、结构措施

和监测维护等手段,可以有效提高梁桥的抗倾覆能力。在实际工程中,还需要根据具体情况进行详细设计和施工,以确保设计方案的有效实施。只有通过综合考虑和有效实施,才能确保梁桥的安全稳定,为交通和建设事业作出贡献。

独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计技术研究

独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计 技术研究 摘要:与传统的多柱墩桥梁或双柱墩桥梁设计方式相比,独柱墩倾覆风险较高,受力环境存在差异,独柱墩桥梁设计主要是指偏心受压的承重桥梁设计。在此基础上,文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征,全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全,最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术,旨在为相关业界人士提供有利参考依据。 关键词:独柱墩桥梁;受力;抗倾覆;加固施工 前言:在中国公路桥梁建筑领域中,独柱墩桥非常普遍,此种桥梁重点符合轻型汽车或装载设备的通行任务。但是,社会的不断进步与发展,使得越来越的车辆出现轴载增加问题,导致桥梁超载问题屡见不鲜。独柱墩桥梁本身受力环境独特,在过载情况下,单点支撑结构容易出现失稳情况,所产生的后果比较严重。因此,文章文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征,全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全,最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术,旨在为相关业界人士提供有利参考依据。 1独柱墩桥梁受力特点 桥梁底端的桥墩就是我们经常所说的独柱墩桥梁。因为独柱墩梁使用的支撑方式较为独立,所以独柱墩梁结构受力独特,主要特征如下: 1.1扭矩作用 从目前的公路运输状况来看,道路和桥梁上只有两种类型的车辆。一种是中小型车辆,中小型车辆一般质量相对较轻,桥上的压力在其承载能力之内;另一种是大型车辆。大多数大型车辆主要用于运输,通常情况下,这类大型运输车辆会或多或少超载,甚至有些车辆超载了300%,在这种偏心过载的作用下,桥梁

上部结构梁将承受较大的扭矩,与此同时,随着桥梁跨度的增加,以及单柱墩数量的增加,该累积扭矩将会变得越来越大。 1.2偏心受压构件 从结构力分析来看,独柱墩梁属于偏心受压构件。将偏心受压构件的特性作为主要依据,我们可以得到:桥墩的稳定性随墩柱的长细比而变化。假设桥墩的细长率比较大,并且桥面路面被车辆超载,则桥墩所承受的偏心载荷也会相应增加,在这种情形下,会逐渐降低桥梁的稳定性,并且随时可能出现桥墩偏心的情况。 2独柱墩桥梁抗倾覆安全 2.1桥梁结构特点 独柱墩桥的支点结构及其相应的车辆行驶条件是该桥面临的主要抗倾覆安全问题。以某地区某独柱墩桥梁为例,对一般风险进行了详细总结和归纳。通过现场踏勘和桥梁观测,可以得出该桥两侧为双柱墩,中间为单柱墩和单支座,形成连续的单柱墩结构。这种结构跨度大,结构形状不稳定,支点稀疏是桥梁所面临的主要抗倾覆安全问题。 2.2桥梁支撑模式风险 提出该桥的施工模式为多跨连续箱梁模式,在这种支护方式中,单支护和多排支护是主要的支护方式。虽然这种方法能对桥梁的强度等级起到了一定的保障作用,但在桥梁具体使用中,一旦超载列车在不平衡荷载状态下运行,极易产生支点扭转等问题。此时,主梁将承受水平扭矩。单柱墩作为主支护单元,本身抗扭性能不好,所以,在偏心荷载车辆作用下,梁端支座逐一产生脱空现象,箱梁支撑体系不再提供有效约束,箱梁扭转变形趋于发散,会发生横向失稳和倒塌现象,支座、下部结构连带破坏。 除此之外,笔者所分析的某地区单柱墩桥基本形态为典型的互通式立交桥,多为曲线半径较小的匝道曲线梁。在应力分析方面,曲线桥的内力和外力不平衡,与此同时,由于环境温湿度和砼内部预应力的干扰,箱梁内部的扭矩分布非常分

04桥与18年梁混凝土结构设计规范关于独柱墩抗倾覆

04桥与18年梁混凝土结构设计规范关于独柱墩抗倾 覆 10月10日傍晚发生在无锡的高架桥侧翻事故,迅速成为全国焦点。如此重大的突发安全事故,也引发了社会各界对事故原因的分析探讨。《桥梁》杂志微信公众号也随即在第一时间采访并报道了《无锡高架桥坍塌祸端之源是超载还是独柱墩?》一文,超载、独柱墩设计在此次事故中再次成为人们关注和讨论的焦点,《桥梁》杂志曾经专门就独柱墩设计约请了全国权威专家和设计大师做了系列专题讨论。 独柱桥的一般情况 1.独柱桥多用于匝道桥,一般采用预应力混凝土连续箱梁或钢与混凝土组合连续箱梁,3~5跨为一联,可以等跨、也可不等跨,跨径25~50m,每联长度80~200m.。 2.独柱匝道桥宽度,一般单车道加一个停车宽度、两个人行道,全宽8~10m。也有双车道的独墩桥。 3.独柱桥的直桥,为了维持整个桥的横向稳定,其分界墩多为桩柱式墩、盖梁上设两个支座,以抗倾覆。中墩为独柱,柱顶设固定铰支座,既承受竖向力(荷载)也约束纵向位移以抵抗制动力。有的也可约束横向位移(如横向固定支座),有的还可约束一些横向弯矩(如盆式橡胶支座)。在维持横向稳定的条件下,一般可以简化成平面结构处理。

4.独柱桥的弯桥,为满足行车要求,桥梁中轴线在平面上呈曲线,实际是空间曲线,它的构造、受力(离心力)和结构分析比直桥复杂一些。为了维持横向稳定,平曲线半径较大的独柱弯桥的分界墩上,横向仍需两个支点;中墩顶上的固定铰支座常横向偏置,以改善独柱弯桥的稳定性和受力。平曲线半径较小的独柱弯桥是比较复杂的空间结构,其整体稳定性问题已退居第二位。 独柱桥维稳机理和倾覆过程 用一座3跨独柱预应力混凝土连续箱梁桥,说明维持“独柱匝道桥”直桥的横向稳定的机理。图中示出了汽车(符合设计规范的最大车辆荷载、车道荷载)行驶方向。 汽车车队未上桥前,桥梁承受其自重(恒载),独柱中墩的压力各580t,分界墩的压力180t、左右两个支座各分担90t。 《桥梁》杂志于2004年创刊,以促进科技发展,传承桥梁文化为办刊宗旨。以关注中外桥梁史上值得借鉴的案例、共享中外桥梁史上前沿的创新成果、结识中外桥梁史上久负盛名的大师、浏览中外桥梁史上蕴涵的悠久文化为办刊特色。杂志面向国内外发行,提供国内外桥梁界最新的学术动态及实践成果,以独特的视角报道桥梁工程设计、施工、科研、监理、管理、文化等内容,全方位反映桥梁科学技术创新,展示桥梁美学文化。设有关注、专题、亮见、资讯、技术、人物、文化、会客厅等栏目,集科技与文化为一体,具有可读性、实用性及收藏价值。

独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固施工工法(2)

独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固 施工工法 独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固施工工法 一、前言独柱墩连续箱梁桥是一种常见的桥梁结构形式,在实际运营中可能会遇到地震、洪水等自然灾害,以及车辆冲撞等外力作用导致桥梁出现倾覆的风险。为了增加桥梁的横向抗倾覆能力,提高桥梁的抗震安全性和稳定性,研发了独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固施工工法。 二、工法特点该工法的特点是在现有桥梁的基础上通过设置外扩支撑墩和加固构件,增加桥梁的整体稳定性和承载能力,提高桥梁的抗震性能。相较于传统的加固方法,该工法具有施工操作方便、能够兼顾桥梁的横向和纵向稳定性、工期短、造价低等优点。 三、适应范围独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固施工工法适用于梁、墩轴线与纵向缝合面相切的独柱连续箱梁桥,对于一些老化、损伤或抗震性能欠佳的桥梁尤其适用。 四、工艺原理该工法的理论依据是通过设置外扩支撑墩,增加桥梁的横向抗倾覆能力。在实际工程中,首先根据具体情况确定加固方案,并进行施工方案设计。然后根据施工方案进行现场施工,包括安装外扩支撑墩、加固构件和梁端锚固等。

五、施工工艺1. 外扩支撑墩的安装:首先对原桥墩进行 清理和加固,然后安装外扩支撑墩,通常采用钢筋混凝土结构。外扩支撑墩与原桥墩通过连接构件连接,形成整体。 2. 加固构件的设置:通过设置加固构件,增加桥梁的整 体稳定性。加固构件通常采用钢筋混凝土构造,按照设计方案在桥梁上设置,与外扩支撑墩和原桥墩连接,形成承载系统。 3. 梁端锚固:为了提高桥梁的抗震稳定性,需要对连续 箱梁梁端进行固定。采用预应力混凝土或钢筋混凝土构造的端头梁,通过预应力锚固或连接构件固定在墩上,以增加桥梁整体的稳定性。 六、劳动组织施工过程中,需要组织工程技术人员、施工工人、机具操作人员等协同作业,确保施工的效率和质量。 七、机具设备施工中需要使用的机具设备主要包括塔式起重机、混凝土搅拌机、混凝土泵车、钢筋加工机械等。这些机具设备具有稳定性强、操作方便、效率高等特点,能够满足施工需要。 八、质量控制为了确保施工过程中的质量,需要对施工工艺和材料进行严格控制和检查,包括施工方案的审核、材料的选择和检验、施工现场的质量监控等。 九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括施工现场的防护、安全设施的设置、人员操作的安全要求等。特别是对于高空操作和大型机具的使用,需要加强安全保障措施,保证工作人员的安全。

墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法

墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法 一、前言随着城市化进程的加快和各类工程的不断推进,桥梁的建设也日益增多。然而,由于资源和资金的有限性,很多地方的桥梁设计并不充分考虑到未来的扩建需求,导致在后续的城市发展中面临严重的交通压力和道路拥堵问题。为了解决这一问题,墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法应运而生。 二、工法特点墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法的主要特点包括:1.有效利用现有墩柱:该工法通过拼接、加固现有的桥梁墩柱,将其变宽,从而达到扩建桥梁的目的,而无需全部拆除重建,减少了原始基础工作量和拆除物的处理成本。2.强度和稳定性提升:拼宽后的墩柱能够承受更大的荷载,并提高了桥梁的整体强度和稳定性。3.施工周期短:相比于全新建桥梁,该工法的施工周期显著缩短,可以更快地满足交通需求。 4.经济性好:墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法节省了大量的资金和材料资源,是一种经济性较高的施工方法。 三、适应范围墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法适用于那些在交通流量不断增加,需要扩建桥梁的地方。尤其适用于因地形限制或经济因素等原因,不能全新建桥梁的情况下。 四、工艺原理墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法通过拼接和加固墩柱来实现扩展桥梁的目的。具体而言,其工艺原理包括以下几个方面:1.墩柱拼接:在现有的墩柱顶部增加加宽部

分,并与原有墩柱进行连接。拼接部分可以通过预制构件或钢板焊接等方式完成。2.加固墩柱:在墩柱身上加固,以增加整 体强度。加固方式可以采用外包钢筋混凝土套筒、碳纤维片等方法。3.桥面加固:在桥面上进行加固,以保持与加宽墩柱的 相适应。加固方式可以采用钢筋混凝土板、预制板等材料。 五、施工工艺1.准备工作:包括施工准备、测量勘验、标定桥面等。2.墩柱加固:对原有墩柱进行加固处理,包括打探 探测、钻孔、灌浆、预埋钢筋等。3.墩柱拼接:将墩柱上部进 行切割,增加加宽构件,并与原有墩柱焊接连接。4.桥面加固:在桥面上进行加固处理,包括打缺口、清理表面、布设钢筋、浇筑混凝土等。5.施工验收:对施工过程进行验收,确保施工 质量符合设计要求。 六、劳动组织根据具体工程的规模和进度要求,确定施工所需的人员数量和职能分工,合理安排工人的出入口,确保施工进度和质量。 七、机具设备墩柱拼宽加固独柱墩桥梁施工工法所需的机具设备包括:钻孔机、打爆器、混凝土输送泵、起重机械、钢筋剪切机、焊接设备等。 八、质量控制为确保施工过程的质量,需要采取以下措施:严格按照设计要求进行施工,对墩柱加固和桥面加固进行质量检测,监测施工过程中的变形等问题,及时采取措施进行调整和修正。

独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术

独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术 摘要:独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术是保障桥梁安全运行的重要手段。本 文主要对独柱墩梁桥的倾覆进行具体分析,介绍了常用的加固改造方案和技术, 以及其优缺点和适用范围。文章旨在为独柱墩桥梁的抗倾覆加固改造提供参考和 借鉴。 关键词:独柱墩梁桥;抗倾覆;加固技术;改造措施 引言:独柱墩桥梁是一种常见的桥梁结构形式,其结构简单、造价低廉、施 工方便等优点被广泛应用。然而,在面对复杂的自然环境和交通运输条件时,独 柱墩桥梁往往存在着倾覆和承载能力不足的问题。因此,为了保障独柱墩桥梁的 安全运行,需要对其进行抗倾覆加固改造。 1.独柱墩梁桥倾覆 1.1 倾覆事故桥梁共性 独柱墩梁桥的倾覆事故可能涉及多种因素,其中一些因素可能是桥梁设计、 建造、维护和使用等方面的共性。首先,不合理的桥梁设计和建造可能会导致桥 梁结构的薄弱环节,例如缺乏必要的支撑和加强措施、结构不平衡等等。这些设 计和建造缺陷可能会使桥梁承受不了外部因素的压力,导致倾覆。其次,桥梁维 护和修缮不当也是导致独柱墩梁桥倾覆事故的可能因素之一。例如,缺乏定期检 查和维护,导致桥梁结构的腐蚀和老化;修缮不当,可能会使桥梁的结构变得更 加不稳定。这些问题可能会使桥梁在外部因素的作用下失去平衡,从而导致倾覆。第三,桥梁的使用也可能会对独柱墩梁桥的倾覆事故产生影响。例如,车辆和行 人的超载和过度集中可能会对桥梁造成不利影响,使其失去平衡;高速行驶或不 当使用也可能会增加桥梁倾覆的风险。 1.2 支座受力分析

支座是连接桥墩和梁的重要部分,它的作用是支撑桥梁并将荷载传递到桥墩上。在倾覆事故中,支座往往承受着巨大的压力和剪力,如果支座设计不当或者 材料不合适,就会发生支座失效,导致整个桥梁失去平衡而倾覆。支座受力分析 的关键是要确定支座所承受的荷载大小和方向,以及荷载的传递路径。首先,支 座所承受的荷载包括垂直于桥面的重力荷载和横向荷载(例如车辆荷载)。其次,荷载的传递路径从桥面到支座,再到桥墩和地基。在支座设计中,需要合理分析 和计算这些荷载和传递路径,以确定支座的尺寸和材料。支座受力分析还需要考 虑支座的稳定性和安全系数。支座的稳定性是指支座在承受荷载时不会失稳或发 生滑动,而安全系数是指支座能够承受荷载的能力与实际荷载大小之间的比值。 支座的稳定性和安全系数需要根据实际情况进行综合考虑,以确保支座能够安全、可靠地承受荷载。 1.3 倾覆临界分析 倾覆临界分析是指确定桥梁失去平衡并倾覆的最小荷载大小或荷载作用点位置,即当荷载达到这个值或位置时,桥梁就会失去平衡并倾覆。倾覆临界分析的 关键是要确定桥梁的结构特点和荷载特点,以及它们之间的相互影响。例如,独 柱墩梁桥的结构特点是梁只有一个支点,因此在荷载作用下会产生非常大的弯矩,从而导致桥墩承受巨大的压力和剪力。而荷载特点包括荷载大小、荷载分布、荷 载作用点位置等因素,它们会直接影响桥梁结构的受力情况和稳定性。倾覆临界 分析通常需要借助数学模型和计算方法进行,例如有限元分析、结构力学理论、 计算机模拟等。这些方法可以对桥梁结构和荷载进行全面、精确的分析和计算, 以确定桥梁的倾覆临界点。如果分析结果显示桥梁存在倾覆风险,就需要采取相 应的措施,例如增加支撑、改善结构、提高荷载承载能力等,以提高桥梁的安全 性和可靠性。 1.4 倾覆轴线确定 倾覆轴线是指桥梁在倾覆时的旋转轴线,它决定了桥梁倾覆的方向和角度。 如果倾覆轴线确定不准确或者桥梁在倾覆时承受了过大的荷载,就会导致严重的 倾覆事故发生。确定倾覆轴线需要综合考虑多种因素,包括桥梁结构特点、荷载 特点、土壤条件、环境因素等。在独柱墩梁桥中,倾覆轴线一般沿桥梁的纵向方

独柱墩桥梁抗倾覆改造加固技术

独柱墩桥梁抗倾覆改造加固技术 2.中交城乡(北京)勘察设计有限公司 【摘要】当前很多桥梁工程在施工过程中采用独柱墩桥施工工艺,但是很多 独柱墩桥在进行抗倾覆性能验算时,不满足标准规范指标要求,为了防止其在正 常使用过程中发生抗倾覆事故,需对其进行改造加固,进一步保证独柱墩桥施工 以及日后使用的安全性以及可靠性在。基于此,本文首先介绍了独柱墩桥梁倾覆 特征,其次分析了独柱墩桥破坏形式以及原因,最后提出了几点改造加固技术, 希望能够为今后的独柱墩桥桥梁施工提供参考。 【关键词】独柱墩桥;抗倾覆;改造加固 引言 应用独柱墩桥进行施工,能在一定程度上缓解桥梁工程占地面积多等问题, 受地形限制,节省了施工空间,同时也可以为下部桥梁施工起到一定的改善作用,但是由于独柱梁桥采用单柱支撑形式,在使用过程中容易发生倾覆,造成交通堵塞,严重还会造成人员伤亡。希望通过本文的介绍,能够进一步加深人们对独柱 墩桥抗倾覆改造加固技术的认识,从而更好地推动未来独柱墩桥应用于桥梁工程 的发展。 1.独柱墩桥梁倾覆特征分析 结合已有施工经验,对独柱墩桥倾覆事故进行分析总结,独柱墩桥桥梁倾覆 事故通常具有以下特点: 1.1横梁截面形式特点 在独柱墩桥倾覆倒塌的情况下,大多数桥梁截面都是整体箱梁。使用箱梁建 造桥梁,主要考虑其自重轻,结构相对简单,抗弯刚度大等特点,在连续梁桥工 程施工中应用较多。

1.2支持形式特点 独柱墩桥发生倒塌时,过渡柱和桥台设计为双柱,跨中桥墩采用单支座。撑 杆主要采用单向受压撑杆、固定撑杆和活动支座等形式,有助于传递桥梁的竖向 力和横向力,但对抗倾稳定性的影响不大。 1.3破坏特征 独柱墩桥抗倾覆案例说明,桥梁的表观变形往往是在独柱墩桥倾覆之前突然 发生的。独柱墩桥发生倾覆时,桥上车辆重,偏载大,与桥梁设计时考虑的荷载 完全不同。但是,独柱墩桥发生倾覆时,通常是整条桥梁发生倒塌,对梁本身的 损伤很小,梁结构本身的抗压和抗拉强度能力都在设计范围内。 2.独柱墩桥梁倾覆原因和破坏形式 2.1倾覆原因 (1)在偏心荷载作用下,单向受压支柱一侧失压,造成独柱桥倾覆现象。 (2)在同一桥墩上,一对双侧向支撑形成“扭转刚性支撑”,提供扭矩和扭 转角度的双重限制。如果双支柱中的一个松动,另一个只能抑制扭矩而不能抑制 一定的扭转角。 (3)如果箱梁的所有受力轴承都损坏,箱梁的结构就会变得不稳定,出现箱 梁的倾覆、滑动、鼓包、折断等损坏现象,可能会出现支座挤出以及桥墩断裂等情。 2.2破坏形式 2.2.1加固结构桥梁的破坏模式 柱梁加固的独柱墩桥承受偏心荷载,主梁结构处于弯、剪、扭复合应力状态,桥墩处于偏心或轴向压应力状态。在偏心载荷的影响下,结构破坏形式主要分为 以下几点: (1)抗弯强度严重不足,主要支撑结构似乎因屈曲而受损。

公路桥梁独柱墩抗倾覆加固技术及施工管理探析

公路桥梁独柱墩抗倾覆加固技术及施工管理探析 摘要:公路桥梁施工管理的养护和加固技术对于工程质量提升具有重大影响。 工程建设中,施工人员只有充分认识到公路桥梁养护及加固技术应用的必要性, 并在分析其应用特征的基础上,进行较高质量的养护和加固技术应用,才能实现 其应用质量的提升,进而推动公路桥梁工程的良性、可持续发展。 关键词:公路桥梁;独柱墩抗倾覆;加固技术;施工管理探析 1导言 近年来,我国的社会经济快速发展,带动了交通运输行业的发展,对于建筑 工程质量的要求和标准也大大提高,尤其是公路桥梁的质量控制。公路桥梁的管 理养护和加固维修一直是道路桥梁建筑行业研究的重点和热点。 2概述 连霍高速(安徽段)路线全长 54 公里(238-292km),总投资 13.1 亿元。工 程于 1998年 12 月开工建设,2002 年 7 月 1 日建成通车。全线设有丁里、张庄寨、朱圩子、皖豫、皖苏 5 个收费站和一个服务区—王寨服务区。其中朱圩子互通立 交与张庄寨立交桥均采用多跨独柱墩连续箱梁结构形式,且根据管养单位反映, 平时重载交通量大,且在不良天气进行交通管制放行后,大量重载车辆在匝道上 拥堵严重,交通疏散历时较长,对桥梁结构的稳定性产生较大的安全隐患。 2.1朱圩子互通立交 连(云港)霍(尔果斯)高速安徽段与合(肥)徐(州)高速公路的交汇点—朱圩子互通立交桥。 图1-3 张庄寨互通立交桥 设计标准: 匝道设计行车速度为 40km/h,最小平曲线半径为 55m,最小回旋线参数为65,最大纵坡为 3.5%,最小竖曲线半径为 R 凸 =2000m,R 凹 =2432.32m,单向单车道路基宽度 8.5m(行车道宽为 3.5m,左侧硬路肩 1.0m,右侧硬路肩宽 2.5m, 硬路肩中含路缘带宽 0.5m,两侧土路肩各宽 0.75m),双向双车道路基宽 10.5m (行车道宽 2x3.5m,两侧硬路肩各宽 1.0m,其中路缘带各宽 0.5m,两侧土路肩 各宽 0.75m)。K48+417.23 匝道桥:桥跨布置为 25+2x28+25m,上部结构为 PC 连续箱梁,桥长 118.54m,净宽 9.5m,肋板式桥台,柱式墩,桩基础,位于 R=320m 的圆曲线内。张庄寨互通 K48+417.23 匝道桥现场照片如下图所示。多数 支座外观质量无异常。 3公路桥梁施工管理、养护以及加固维修工作的必要性探讨 3.1公路桥梁施工管理和养护的必要性分析 首先,众所周知,公路桥梁工程施工具有要求大、施工周期长以及施工材料 需求量大的基本特征,所以其施工过程中的安全隐患大幅度提升。而加强施工管 理工作可以将此些安全隐患的发生率最大限度降低,有利于提升公路桥梁施工的 安全性。其次,不仅施工材料的质量会影响公路桥梁的施工进度和质量,施工人 员以及施工设备等都与最终施工质量存在必然联系。如未能严格管理整个施工过程,那么施工材料不达标的情况会大幅度增长,施工设备应用不规范、未按照制 度施工等情况会随之出现,公路桥梁的施工进度和最终施工质量受到严重制约。

桥梁结构设计加固的原则及方法分析

桥梁结构设计加固的原则及方法分析 摘要:随着国民经济水平的提高,出现了大量的桥梁建设。道路桥梁所出现的 病害和其建材类型、地域、结构形式以及修建年代有着紧密的联系,在道路桥梁 建设、设计、使用、加工以及养护等过程中,不管是哪一个环节出现了失误都会 导致道路桥梁的损害速度加快。道路桥梁结构的加固和维修都是在恢复原设计荷 载的前提下,采用相应的技术措施,结合有关道路桥梁结构加固的规范要求提高 其抗震能力,有效地改善道路桥梁结构的受力性能,保证道路桥梁的安全使用。 本文笔者就桥梁设计加固方法进行研究和分析,根据桥梁加固的设计原则以及相 关原理,对市政道理桥梁的设计加固方法进行详细地阐述,供于同行参考。 关键词:桥梁;结构加固;设计原则;方法;改造技术 一、桥梁结构设计加固的原则和基本原理 (一)桥梁结构设计加固的基本原则 1.在明确加固方案之前,要进行科学地鉴定分析,确保桥梁的构建处于一种 弹性工作的状态,并收集相关的原有设计资料信息,对一些必要的地基进行认真 地勘探,结合施工现场的实际调查情况,查看原桥是否严格按照工程施工图来进 行施工。 2.在复核计算道路桥梁的基础时,对于多年来破坏严重的旧桥基础,要考虑 其承载力,在进行加固的时候,必须要以提高其承载力作为其主要目标,通常其 承载力要提高1.5 倍左右,根据道理桥梁的拓宽部分,控制好其地集重力,减少 对原桥基础产生的附加应力。 3.将路线改造和道路桥梁的加固方案相结合,结合工程的实际情况,采用合理、经济、科学的加固方法。 (二)桥梁结构设计加固的基本原理 桥梁结构的加固发工作通常是以不改变原建筑形式为其主要原则,通过修复 或者加大道路桥梁的构件来增强道路桥梁整体的承载能力或者局部的承载力的一 种举措。因此在桥梁加固工作中,对原桥梁某些构件进行更换或者将原桥梁结构 体系进行改变,对桥梁部分的结构进行拆除或者重建的时候,若桥梁某些构件损 害较为严重不能进行修复加固,则必须要进行适当地加固改造。综上所述,道路 桥梁的加固改造原理为:第一,通过改变桥梁结构的性能来提高其承载力;第二,对桥梁结构的内力分布进行重新调整,以此来提高桥梁结构的承载力。 二、桥梁结构加固的方法和改造技术 (一)道路桥梁上部结构的加固和改造 相对于桥梁的新建而言,旧桥的加固要复杂的多,主要是因为旧桥在经过长 时间的使用以后,其材料和构件的力学性能均大大下降,对其力学性能不能进行 准确地判定,同时在加固设计过程中,缺乏现成的相关规范,而桥梁病害又比较 错综复杂,其产生病害的原因也比较难以确定。因此,在桥梁结构加固工作中, 施工单位所采用的加固方法和方案显得尤其重要,一般最常用、技术也比较成熟 的加固方法主要有以下几种: 1.增大道路桥梁截面。其主要是解决由于截面尺寸和受力钢筋较小,其荷载 等级又比较低所造成的桥梁承载力下降等问题,其加固的方法为加大道路桥梁的 主梁界面、增加受力的主筋以及加厚桥面的铺设层等。增加受力的主筋主要是在 道路桥梁的主梁板底面将保护层凿开,使主筋露出,再把新增的钢筋和原主筋绑焊,并在道路桥梁的侧面增加一些箍筋以此提高桥梁的抗剪能力,待植入钢筋以

独柱墩连续梁桥抗倾覆加固方案分析

独柱墩连续梁桥抗倾覆加固方案分析 摘要:本文分析了目前国内已有的增加支座间距和增设预应力钢绞线两种针 对独柱墩桥梁抗倾覆的设计方案,并且研究了现有方法的抗倾覆原理,进而将两 种方法进行分析对比,结果表明增设预应力钢绞线在独柱墩桥梁抗倾覆方面效果 更加显著。最后提出一种将滑槽与箱梁结合的独柱墩桥梁抗倾覆加固方式,预取 可提升独柱墩桥梁抗倾覆性能。 关键词:独柱墩桥梁;抗倾覆; 支座反力;协作受力1 0引言 独柱墩桥梁由于其外形美观,形式简单且桥下有较好的通过性的优点,在国 内外立交桥与高架桥中得到了广泛的应用。但是由于独柱墩由单柱支撑上部结构,支座由单支座或者间距较小的双支座构成,其抗扭性能较差,在偏心荷载作用下 易发生倾覆[1]。国内目前关于独柱墩桥梁的抗倾覆研究多集中在新建独柱墩桥 梁的倾覆承载力计算及已有独柱墩桥梁稳定性验算及分析,也有学者提出了在桥 梁 影响独柱墩桥梁倾覆的主要因素包括曲率半径、桥梁长度、联端支座间距和 独柱墩支座预设偏心[2]。近年来抗倾覆分析以及倾覆理论在工程应用中不断发展,关于独柱墩桥梁的加固设计也不仅局限于增加盖梁从而增大支座间距及增加墩柱 的加固技术,还有利用钢绞线与承台协作受力的加固方式。 由于目前对于独柱墩桥梁抗倾覆的研究仍存在不足,因此本文针对两种提高 独柱墩桥梁抗倾覆性能的加固方法进行了对比分析,基于其不足之处作出改进并 提出了新的加固方法。 1 加固方法 1.1 增大支座间距

独柱墩桥梁的倾覆根本原因是支座所受支座反力过大,桥墩变形严重最终导 致倾覆,增大支座间距是从独柱墩桥梁所受的支座反力出发,在计算分析后发现 增大支座间距后,各支座所受到的支座反力减小,提升了桥梁的承载能力,从而 提高独柱墩桥梁的抗倾覆性能。 1.2设置预应力钢绞线 设置预应力钢绞线的加固方式是在桥墩上设置钢支撑架,增大支座间距,对 于单向行车梁桥重车在右侧慢车道行驶,因此加固时在其对侧设置钢绞线,将箱 梁与承台连接在一起,对于直桥钢绞线的设置可不设置预拉力,而对于分离式单 箱梁弯桥,外弧侧弯桥由于外侧自重大于内侧,因此可以在设置钢绞线时施加预 拉力抵消一部分自重偏心。 2 工程概况及计算结果对比 通过对工程案例的计算分析,利用抗倾覆稳定系数K对比增大支座间距和设 置预应力钢绞线两种加固技术的具体效果,K的值反映了桥梁的横向稳定程度,K 值越大表明横向稳定性越高,当K<1时,抗倾覆力矩小于倾覆力矩,桥梁有倾覆 的危险。采用blender建立(30+30+30)m三跨连续梁桥模型进行模拟分析,如 图1所示。 图1 三跨连续独柱墩梁桥计算模型 为简化计算,做出如下假设:(1)假设此段桥梁每一跨的跨径相等;(2)假设 桥梁整体可视作为一个平面结构,梁体重力在整个平面内均匀分布;(3)假设桥 梁除了横向倾覆外不会发生其他形式的破坏;(4)假设分析受力情况时,可以将 桥梁视为刚体,不考虑桥梁变形的影响[3]。沿着倾覆轴线将桥面分成上下两部分,设下侧面积为S1,上侧面积为S2,联端的支座间距为d,桥面宽度为b,车道均 布荷载的布设位置与梁体外侧边缘的间距为a。

独柱墩式桥梁的研究

独柱墩式桥梁的研究 随着国民经济的不断增强,我国的基础设施也在日益完善,城市间的道路桥梁在迅速的更新建设,特别是为了提高城市土地利用率,城市立交桥和高架桥便应运而生,而且被广泛的使用。独柱式桥墩连续梁桥由于具有结构轻巧,桥下空间较大,视野相对比较开阔,适应地形的能力比较强,特别是由于下部施工量较小,而且易于施工。与其它类型的桥墩相比较,独柱式桥墩有非常明显的优势,如在跨河桥梁采用独柱式桥墩可以有效的减小阻水面积,不仅对河流的排水、泄洪能力有显著的提高,而且由于水的阻力减小,可以提高桥梁的稳定性;而对于城市内立交桥,采用独柱式墩梁可以减少占用道路的面积,且桥梁底下视野开阔,可以确保行车安全。因此独柱式墩梁在桥梁工程中被广泛的应用。 一、独柱墩桥梁受力特点 所谓的独柱墩桥梁就是指桥梁底部有一个桥墩。由于独柱式墩梁采用的是独立支撑方式,因此其结构受力特点也比较特殊,总体上有以下两方面特点:(1)、从现阶段的道路运输状况来看,道路桥梁通行的车辆无外乎有两种一是中小型车辆,这种类型的车辆通常质量较轻,对桥梁的压迫也在其承载力范围之内;另一种则是大型车辆,这种类型的车辆绝大部分以运输为主,一般情况下这种大型运输车辆或多或少的会出现超载的情况,有的车辆甚至超载300%,在这种偏心超载作用下,桥梁上部结构梁体将承受很大的扭矩作用,并且这种扭矩累积作用会随着桥梁跨径的增大和独柱墩数量的增多变得越来越大。 (2)独柱式墩梁其桥墩从结构受力分析上属于偏心受压构件。根据偏心受压构件的特点,我们知道桥墩的稳定性随墩柱的长细比变化而发生变化,如果桥墩的长细比比较大,并且桥梁路面的通过车辆超载时,桥墩所承受的偏心荷载也会随之增大,这种情况下桥梁的稳定性就会降低,桥墩会随时出现偏压破坏的可能性。 二、影响独柱墩梁桥受力的因素 影响独柱墩梁桥受力的因素有很多,对于直线墩梁桥其受力因素与桥梁的跨度及抗弯刚度有密切的关系;而对于曲线弯桥而言,不仅与跨度和抗弯刚度有关系,还受弯桥的曲线的圆心角的直接影响。 1、跨度

独柱墩桥梁抗倾覆加固改造及荷载试验

独柱墩桥梁抗倾覆加固改造及荷载试验 摘要:城市独柱墩桥梁在极端荷载条件尤其是重车偏载的情况下存在有桥梁整体倾覆的安全隐患,当独柱墩桥梁抗倾覆能力不满足要求时,需要对其进行加固改造。结合桥下环境和路面通行状况,采用增设墩柱等方式能够有效的改善桥梁的抗倾覆能力。通过计算独柱墩桥梁改造加固前后的抗倾覆性能对其改造加固方法进行验算,并在桥梁荷载试验中对箱梁控制截面的挠度结果进行对比,验证了改造加固对桥梁抗倾覆能力的改善效果。 关键词:独柱墩;抗倾覆;加固改造;荷载试验 1. 城市独柱墩桥梁的特点 城市桥梁是一项重要的城市基础设施。城市桥梁设计应符合安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、与环境协调的要求。在城市桥梁中,独柱墩桥梁的使用由来已久,在立交桥及高架桥中都时有见到。独柱墩桥梁是指上部结构采用整体箱梁,下部结构全部或部分采用单支座的独柱墩桥梁。独柱墩桥梁的优点在于,上部结构箱梁两侧具有翼缘板,能够加大桥面宽度和交通通行能力;下部结构只有一个墩柱,在路口对行车视线的干扰较小,通透美观,可以改善桥梁的下部结构布局,减少占用土地。独柱墩桥梁的施工工程量相对较小,特别是跨线斜交时可采用较小的跨径实现跨越,较为经济。同时,独柱墩桥梁结构具有相应的缺点,它的墩顶抗扭力较弱,此外墩顶支座和墩柱也可能承受较大的承载力,从而产生一定的病害及破坏。在桥面重载和偏载的作用下,独柱墩桥梁有着整体倾覆的隐患。 2. 独柱墩桥梁抗倾覆要求及常用加固改造方法 2.1 独柱墩桥梁倾覆破坏的原理 近年来,随着交通量及车辆荷载的不断增长,独柱墩桥梁发生箱梁整体横桥向倾覆失稳直至垮塌的事故时有发生。发生此类倾覆事故的桥梁大多具有类似的桥梁特征:上部结构采用整体式现浇混凝土箱梁,结构体系为多跨连续梁桥,上部结构支撑体系为单向受压支座,桥台或过渡墩处采用双支座或三支座,中间桥墩全部或部分采用独柱墩单支座。发生事故的桥梁破坏过程主要表现如下,首先单向受压支座脱离正常的受压状态,上部结构的支撑体系不再提供有效支撑约束,进而上部结构的扭转变形趋于发散、横向整体失稳,直至垮塌,支座及下部结构可能随之连带损坏。 2.2 抗倾覆稳定性设计要求 设计规范中对桥梁的抗倾覆稳定性进行了相应的规定,即在持久状况下,梁桥不应发生结构体系的改变,并应同时满足下列规定: 在作用基本组合下,单向受压支座始终保持受压状态; 按作用标准值进行组合时,整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合抗倾覆稳定性的要求,其中横桥向抗倾覆稳定性系数kqf取值为2.5。 2.3 独柱墩桥梁常用加固改造方法 对于现有的独柱墩桥梁,当桥梁的抗倾覆稳定性不满足要求,存在倾覆的隐患时,则需要对该桥梁进行加固改造,提高其抗倾覆稳定性能。目前,针对独柱墩桥梁横向抗倾覆性能

独柱墩梁桥的抗倾覆分析及加固对策研究

独柱墩梁桥的抗倾覆分析及加固对策研 究 摘要:独柱墩梁桥是一种以钢筋混凝土为基础的桥梁,它的主要特点是只有 一个中心支撑柱来支撑整个甲板,而没有其他桥墩分布在甲板上。因此,在独柱 墩梁桥的设计和施工中,必须考虑支撑柱对全桥抗倾覆能力的影响。在实践中, 独柱墩梁桥虽然有视野宽、造价低等优点,但也有一些缺点,例如,桥梁整体结 构设计困难,支撑柱处于高风荷载区,容易出现抗倾覆能力不足等危险情况。因此,在使用中应注意其安全性和可靠性。本文的研究主要集中在独柱墩梁桥的抗 倾覆性能上,通过对现有独柱墩梁桥设计和施工的调查分析,我们发现这些桥梁 在抗倾覆能力方面普遍存在一些缺陷。因此,本文的目的是探索并提出相应的加 固措施,以提高独柱墩梁桥的抗倾覆能力和安全性。本文主要研究了独柱墩梁桥 的抗倾覆特性,并探讨了相应的加固对策。我们首先介绍了独柱墩梁桥的特点, 并分析了其结构优势。然后,我们简要分析了独柱墩梁桥的发展现状,即通过分 析独柱墩梁桥的抗倾覆特性,提出相应的加固对策,为该类型桥梁的安全可靠性 提供一些技术支持。 关键词:独柱墩梁桥;抗倾覆分析;加固对策 引言:独柱墩梁桥是近年来广泛应用的一种梁桥结构,在桥梁建设中发挥着 重要作用。独柱墩梁桥的主梁横跨在墩柱上方,墩柱仅起支撑结构的作用,不承 受梁的荷载。与传统的梁桥结构相比,它具有结构简单、造价低、施工方便的特点。此外,独柱墩梁桥的墩柱只需要支撑主梁,因此桥面空间得到了极大的释放,从而减少了车辆的视觉盲区,提高了行车视野。同时,在极端情况下,如地震、 台风等自然灾害,墩柱容易损坏、凹陷变形,导致桥梁倾斜、坍塌等情况,因此 如何有效提高墩梁桥的抗倾覆能力是桥梁工程研究领域的热点问题之一。因此, 本文将对独柱墩梁桥的抗倾覆能力进行研究。 一、独柱墩梁桥的特点

匝道弯桥抗倾覆加固设计探讨

匝道弯桥抗倾覆加固设计探讨 摘要:本文以在运营中的某城市快速路互通匝道桥一联为分析对象,分析其按标准规定荷载作用下,匝道桥抗倾覆性能,并依据验算结论提出多种加固措施,包括增设抗拔支座、增设盖梁设多支座、独柱墩变多柱墩、横梁加长拉大支座间距等方法,概述其怎样提高匝道桥梁结构横向抗倾覆能力。 关键词:匝道弯桥;抗倾覆;加固设计 随着国家交通强国战略不断开展,我国桥梁产业也在飞速开展,然而近年来,出现许多桥梁倒塌事故,究其原因讲明,多数事故发生是由于弯桥抗倾覆能力差,尤其是独柱墩匝道桥,在汽车偏载和桥梁自身恒载共同作用下,产生的倾覆扭矩大于自重产生的维稳效应,因此匝道桥发生横向侧翻,即倾覆失稳破坏。图1南京某高架桥倾覆倒塌图2__河源某匝道桥倾覆倒塌本文以省内某快速路互通匝道弯桥一联为研究对象,分析其抗倾覆稳定性,并结合分析结果,提出多种工程实践中常用的加固设计方法,概述其怎样提升弯桥抗倾覆承载力。 1匝道桥抗倾覆稳定性分析 匝道桥上部结构为预应力混凝土现浇箱梁,其中一联跨径布置为:3×20m,匝道桥平面曲线半径60m,属于小半径弯桥,下部结构为双支座独柱墩,如图3所示。图3匝道桥设计图采纳有限元软件桥梁博士V4建立该匝道桥结构分析模型,其中模型墩顶均为双支座,联端支座间距为3.5m,其他墩顶支座间距为3m。荷载工况采取

《公路桥涵设计通用标准》(JTGD60-20__)[1]规定的公路I级车道荷载,2021年第6期总第302期并考虑汽车横向最不利布置,即最不利偏载布置,分析结果如表1所示,结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准》(JTG3362-20__)[2]第4.1.8条及条文说明局部内容可知,该匝道桥抗倾覆验算不满足要求,荷载根本组合下支座反力为负值,即支座脱空,不满足标准4.1.8条(1)条例,因此采取加固措施以提高其抗倾覆承载力。 2匝道弯桥抗倾覆加固措施 匝道弯桥的倾覆破坏是一个渐变的过程,实际表现为:受压支座脱离正常工作状态,对桥梁上部结构失去约束作用,因此上部结构在自重及汽车偏载的作用下,逐步产生扭转变形、横向失稳倒塌,伴随出现支座及下部结构损坏,典型破坏过程如下列图4所示。依据上述典型破坏过程,标准给定了2个特征状态来描述倾覆破坏过程:在特征状态1时,桥梁受压支座脱空失效,在特征状态2时,桥梁抗扭支承全部失效,即发生倾覆破坏。因此,在进行加固设计时,可以针对以上两个特征状态进行加固设计。 2.1增设抗拔约束装置 通过上述匝道桥抗倾覆验算结果可知,匝道桥特征状态1验算存在支座脱空的情况,因此可在横梁外侧与墩顶间增设抗拔约束连接装置[3],如图5所示。将墩顶与横梁连接为整体,当汽车偏载作用时,弯桥内侧支座产生脱空趋势时,抗拔约束装置可提供拉力,即抵抗倾覆力矩,削弱箱梁的倾覆扭矩,增加其抗倾覆能力,保证

独柱墩加固技术

独柱墩加固技术 摘要:结合坛百高速公路独柱墩桥梁抗倾覆安全提升改造工程实例介绍了独柱墩加固的施工方法及施工过程,重点阐述桥墩加盖梁改多支承施工要点,并在此基础上提出了施工过程交通管制措施。工程实践证明,独柱墩采用加大墩柱直径、增设钢盖梁、增设支点等方法,圆满地解决了独柱墩桥梁抗倾覆稳定性系数小的问题,工程质量达到了设计及施工规范的要求。 关键词:独柱墩墩柱加固多支撑抗倾覆 1工程概况 广西坛百高速公路是广西壮族自治区连接南宁市至百色市的一条高速公路,为中国国家高速公路网中广昆高速公路的组成部分。本项目起于南宁市西乡塘区坛洛镇,接南坛高速公路,途径隆安县、百色市平果县、田东县、田阳县,终于右江区,接百罗高速公路,全长187.82 公里。为双向四车道高速公路。项目于2005年6月开工,2007年12月建成通车。根据2020年坛百高速公路独柱墩桥梁抗倾覆验算与评估桥梁结构验算报告,沿线共计六座独柱墩桥梁存在安全风险需进行抗倾覆安全提升改造。工程主要内容为桥墩柱加大直径、增设钢盖梁、增设支座、植筋、钢结构防腐涂装等,具体改造内容如下表:

箱梁 2.5 加 固示意图如下: 2总体施工规划 六座独柱墩桥位于坛百高速公路田东至百色 之间,施工工期很紧,要求六座桥必须同时开工, 分成六个施工作业队,先在坛百高速下行线侧进 行墩柱植筋和浇筑混凝土,在等混凝土强度期间,把施工设备挪到上行线进行墩柱植筋和浇筑混凝土。然后再回到下行线进行钢盖梁吊装和安装支座,完成下行线侧施工内容后,再挪到上行线把剩余工作做完。六座桥梁间最远距离有60公里,改造的墩柱和端横梁位于坛百高速限界内两侧路栏以外,临时封闭应急车道,施工物质和人员从高速上进入,在应急车道停靠,然后跨过护栏进入到路侧施工场地。各作业点可独立进行进度控制,尽量保证进度统一。 3独柱墩加固施工方法 3.1桥墩加盖梁改多支承施工 主要施工步骤: (1)墩柱加粗加固,在原墩柱外包10cm或者20cm厚钢筋混凝土,祥周跨线 桥墩柱由140cm加厚到180cm,四塘立交桥墩柱由120cm加厚到140cm,天桥墩 柱由100cm加厚到120cm,六塘立交桥墩柱由120cm加厚到160cm,江泽立交桥 墩柱由120cm加厚到140cm。祥周A匝道端横梁加长154cm和加宽100cm。 (2)对工厂化预制加工得到的钢盖梁加以运用,在施工现场执行拼装任务,借助于高强锚栓将其固定起来,同时,在钢盖梁和混凝土立柱结合面的位置压注 胶黏剂。安装新增支座。

相关文档
最新文档