橋梁技術(shù)論文(2)
橋梁技術(shù)論文
橋梁技術(shù)論文篇二
橋梁拓寬技術(shù)探討
摘要：本文對(duì)拓寬橋梁常用的縱縫連接方式進(jìn)行了介紹。隨著植筋、FRP技術(shù)等新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展、完善，文中重點(diǎn)介紹了剛性連接在各種橋梁中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：橋梁;拓寬改造;縱向接縫;連接方式
Abstract: this paper to broaden the commonly used longitudinal seam bridge connection method are introduced in this paper. As plant steel, FRP technology, new technology, new material, the development of the perfect, this paper introduced the rigid connection in the application of various Bridges.
Keywords: bridge; Widen modification; longitudinal joint; Connection mode
中圖分類號(hào)： K928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 引言
目前，在大、中城市中，特別是省會(huì)等一級(jí)城市，隨著日益激增的車輛需求，同時(shí)隨著城市建設(shè)、改造的需要，城市道路“開(kāi)膛破肚、貼膏藥”現(xiàn)象較為嚴(yán)重，道路的服務(wù)水平日益下降，城市道路的拓寬改造亦越來(lái)越頻繁。受既有橋梁使用期不長(zhǎng)、改造工程工期較短、保通需求等因素的影響，橋梁拓寬技術(shù)越來(lái)越多的被用于城市道路拓寬改造工程中。
據(jù)調(diào)查，在橋梁拓寬改造設(shè)計(jì)中，大部分設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)，橋梁拓寬改造的主要技術(shù)在于如何選擇新、老橋梁縱向接縫的連接方式。
2 新、老橋梁縱向接縫的連接方式
新、老橋梁縱向接縫的連接方式常用的有分離、鉸接、剛接三種連接方式[1-3]。
2.1 分離式
分離式銜接方式是指新橋與老橋?yàn)閮蓚€(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，上、下部結(jié)構(gòu)均不連接。施工時(shí)，新老橋梁之間設(shè)置1~2cm寬的變形縫，上部結(jié)構(gòu)縫內(nèi)用木條及瀝青填充，或設(shè)置縱向伸縮縫。
該方法在早期橋梁拓寬改造中應(yīng)用較為廣泛。它能很好的避免新、老橋梁基礎(chǔ)不均勻沉降、溫變、徐變等原因產(chǎn)生的附加內(nèi)力問(wèn)題，有效的解決了新、老橋梁不同的結(jié)構(gòu)變形帶來(lái)的不利影響，施工也較為簡(jiǎn)便，施工時(shí)基本上對(duì)老橋沒(méi)有影響，能較好的解決保通需求。缺點(diǎn)是接縫處橋面容易開(kāi)裂，進(jìn)而影響行車安全、橋面美觀，后期維護(hù)工作量較大;同時(shí)橋梁整體性較差，新、老橋梁無(wú)法共同受力。通常通過(guò)增加樁基長(zhǎng)度、使新老橋梁結(jié)構(gòu)材料選擇一致、將縱縫設(shè)置于機(jī)非分隔帶或人行道上、設(shè)置縱向伸縮縫、加強(qiáng)橋梁維護(hù)工作等措施予以解決。
2.2 鉸接式
鉸接式是指下部結(jié)構(gòu)分離，上部結(jié)構(gòu)橋面板、翼緣板通過(guò)植筋等方法使新、老橋梁結(jié)構(gòu)通過(guò)鋼筋連接、混凝土斷開(kāi)，在斷縫處設(shè)置橡膠止水條，或鋼筋、混凝土均連接但不作加強(qiáng)處理的一種連接方式。新、老橋梁豎向可以通過(guò)鉸傳遞剪力，橫向可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
這種連接方式可以減少新、老橋梁基礎(chǔ)不均勻沉降、溫變、徐變等原因產(chǎn)生的附加內(nèi)力，能較好的解決橋面開(kāi)裂現(xiàn)象。但對(duì)于連接處鉸的要求較高。連接鉸容易損壞、耐久性較差等問(wèn)題突出，較難解決。同時(shí)受保通需求，車輛行駛時(shí)，主梁的震動(dòng)將對(duì)鉸的施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。通常通過(guò)增加樁基長(zhǎng)度、使新老橋梁結(jié)構(gòu)材料選擇一致等措施減少新老橋梁的變形差以改善鉸的受力，提高鉸的耐久性;通過(guò)半封閉施工等措施加強(qiáng)鉸的施工質(zhì)量。
2.3 剛接式
剛接式是通過(guò)植筋、在新老橋之間增設(shè)橫隔板、粘貼鋼板或碳纖維等方法將新老橋梁連接成整體的一種連接方式。目前常用的剛性連接包含兩種方式：上部結(jié)構(gòu)連接、下部結(jié)構(gòu)分離;上、下部結(jié)構(gòu)均連接。
該方法可以有效的解決新老橋梁基礎(chǔ)不均勻沉降、溫變、徐變等因素造成的橋面開(kāi)裂問(wèn)題，橋面平整順暢，后期維護(hù)工作量小;橋梁整體性能好，可以很好的保證新、老橋梁整體共同受力。但由新、老橋梁結(jié)構(gòu)變形、基礎(chǔ)沉降不一致等因素產(chǎn)生的附加內(nèi)力無(wú)法徹底消除，對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響;對(duì)施工工藝、施工組織的要求也較高，需封閉或半封閉施工，施工期對(duì)橋梁的通行能力將產(chǎn)生一定的影響。通常通過(guò)增加樁基長(zhǎng)度、使新老橋梁結(jié)構(gòu)材料選擇一致、預(yù)壓新建結(jié)構(gòu)、延遲接縫澆注時(shí)間等措施減少結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力。
3 常用橋梁縱向接縫的剛接式連接
剛接式連接在使用上性能較好，可以解決新、老橋梁基礎(chǔ)不均勻沉降、溫變、徐變等因素造成的橋面開(kāi)裂問(wèn)題，橋梁整體性較好，行車舒適性、安全性、美觀性較好，可以解決(鉸接)連接鉸的耐久性問(wèn)題。同時(shí)，裝配式梁橋預(yù)制梁之間通過(guò)現(xiàn)澆濕接縫連接，其形式與新、老橋接縫類似，目前，雖然城市橋梁結(jié)構(gòu)類型較多樣化，但裝配式梁橋仍為最常用的橋梁結(jié)構(gòu)類型之一。隨著城市道路交通量的高速增長(zhǎng)，城市跨線橋、高架橋也被不斷修建、擴(kuò)建，受景觀需求，此類橋梁多以現(xiàn)澆連續(xù)箱梁為主。
隨著植筋、FRP技術(shù)等新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展、完善，給拓寬橋梁剛性連接提供了可靠的技術(shù)保障[4]。下面就城市橋梁中常用的裝配式空心板梁、小箱梁、T梁及現(xiàn)澆連續(xù)箱梁這幾種橋型的縱向接縫剛性連接作個(gè)簡(jiǎn)單的討論。
3.1 空心板梁
裝配式空心板梁結(jié)構(gòu)形式較為簡(jiǎn)單，跨徑較小，跨徑一般不大于20m，新、老橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)制板類型基本上一致，上部結(jié)構(gòu)自身通過(guò)鉸縫及現(xiàn)澆橋面層連接成整體，結(jié)構(gòu)變形較小。根據(jù)空心板梁的上述特點(diǎn)，目前較常用的連接方式是：下部結(jié)構(gòu)分離，上部結(jié)構(gòu)將老橋邊板換成中板，與新橋梁板鉸縫連接，新、老橋橋面現(xiàn)澆層鋼筋相互搭接，澆注成整體。由于上部結(jié)構(gòu)變形較小，且新、老梁板變形也較為一致，新、老橋梁剛性連接后附加內(nèi)力主要由基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生，為減少附加內(nèi)力，可適當(dāng)增加新建橋梁的樁基長(zhǎng)度。
3.2 小箱梁(T梁)
裝配式小箱梁與T梁雖然結(jié)構(gòu)斷面形式差別較大，但其施工方法較為接近，都是通過(guò)預(yù)制吊裝、現(xiàn)澆濕接縫使橋梁連接成整體。為了保證主梁的抗扭能力及橫向連接，T梁除了在跨端設(shè)置橫隔梁外，在跨間也設(shè)置了橫隔板。
小箱梁(T梁)跨徑較空心板大，跨徑一般在25~45m，新、老橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)制梁類型基本一致。小箱梁(T梁)新、老橋梁縱向接縫連接常采用現(xiàn)澆濕接頭的連接方式：鑿除老橋邊梁翼緣50cm范圍混凝土，將其露出的鋼筋與濕接縫鋼筋連接，在老橋邊梁橫隔板位置通過(guò)植筋與新橋橫隔板連接，橋面混凝土調(diào)平層鋼筋網(wǎng)相互搭接，澆注成整體。新、舊混凝土間可使用界面劑等來(lái)增強(qiáng)結(jié)合力。為減少施工難度，下部結(jié)構(gòu)新、老橋梁通常不連接。一般也是通過(guò)增加新建橋梁的樁基長(zhǎng)度來(lái)減少新、老橋梁不均勻沉降產(chǎn)生的附加內(nèi)力。
3.3 現(xiàn)澆連續(xù)箱梁
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁跨徑組合較為自由，新建橋梁跨徑布置一般與老橋一致，斷面類型選擇也基本類似。接縫連接一般為：鑿除老橋箱梁懸臂翼緣50cm范圍混凝土，將其露出的鋼筋與加寬橋梁箱梁懸臂鋼筋綁扎連接在一起，連成整體，并通過(guò)粘貼鋼纖維或鋼板進(jìn)行加強(qiáng)處理;也可采用植筋的方式將新、老橋連成整體。為減少施工難度，下部結(jié)構(gòu)新、老橋梁也通常不連接。
雖然新、老橋梁在結(jié)構(gòu)斷面選擇上基本類似，材料類型也基本一致，但由于新、老橋梁結(jié)構(gòu)寬度基本上均不相同，上部結(jié)構(gòu)剛度不同無(wú)法避免，且橋長(zhǎng)一般都較長(zhǎng)，溫變、徐變的影響不可能忽略不計(jì)，為減少結(jié)構(gòu)變形、基礎(chǔ)沉降不一致等因素產(chǎn)生的附加內(nèi)力，可通過(guò)計(jì)算合理選擇加寬橋梁箱梁斷面尺寸，合理設(shè)置預(yù)拱度，減少結(jié)構(gòu)變形差;預(yù)壓新建結(jié)構(gòu)，延遲接縫澆注時(shí)間;適當(dāng)增加樁基長(zhǎng)度等措施予以解決。
城市橋梁拓寬改造不可能長(zhǎng)期全封閉施工，車輛通行時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)將直接影響接縫混凝土的施工質(zhì)量，施工前，應(yīng)進(jìn)行合理的施工組織設(shè)計(jì)，確保接縫的施工質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
城市橋梁拓寬工程日益增多，目前常用的幾種連接方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，雖然剛性連接在后期使用中性能較好，但施工要求較高，城市橋梁施工環(huán)境、施工條件受限較多，涉及到具體工程，還是應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，選擇合適的拓寬連接方式。
參考文獻(xiàn)：
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