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桥梁拼接技术的三种方式及新技术

时间:2023-09-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在研究了沪宁高速公路扩建工程总体技术要求、已有桥梁的技术状况及施工可行性的基础上,对新、旧桥梁上、下部结构拼接三种方式的优缺点进行了深入分析比较,并考虑到沪宁高速公路沿线地质条件且软基路段较长,桥梁基础沉降量也较大,研究提出,桥梁横向拓宽总体方案应采用上部结构相互连接、下部结构分离的拓宽方案。

桥梁拼接技术的三种方式及新技术

(一)桥梁拓宽的主要设计原则

(1)为了便于新、旧桥梁的拼接,扩建桥梁与相应的原桥孔径相同或相近,但对于斜交跨越等级航道或等级道路的连续梁桥,受桥下通行净空的限制,拓宽桥梁的孔径应对方案进行详细研究后确定。

(2)考虑到高速公路扩建后拓宽桥梁因桥面横坡的延续对桥下净空的影响,维持等级航道和等级道路通行净空标准不变,对于拼宽部分上部结构为T 梁或箱梁的情况,应采取降低通行孔上部结构建筑高度的措施予以保证;对于拼宽部分上部结构为板梁的,采取降低地方道路标高等措施解决。

(3)病害严重经加固能利用但不易拼接或拼接难度大而技术上又较难克服的特大桥,不做横向拼接方案,采用线位分离方案建新桥。

(二)桥梁拼接的总体方案研究

1.上部结构与下部结构均不连接

为使加宽桥与原桥各自受力明确、互不影响,减小连接的施工难度,桥梁加宽部分与原桥的上部构造和下部构造均不连接,新、老结构之间留工作缝,桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺。

该连接方案简化了施工程序,消除了连接的技术问题,但在汽车荷载作用下,两桥主梁产生不均衡绕度以及加宽桥大于原桥的后期沉降,可能会造成连接部位沥青铺装层破坏,形成纵向裂缝和横桥向错台,影响行车舒适性、安全性和桥面外观,增加后期的养护维修工作。

2.上部构造与下部构造均连接

为使加宽桥与原桥形成完整的整体,减少各种荷载(包括基础不均匀沉降、汽车荷载、温度荷载等)作用下新老桥连接处产生过大的变形,减小上、下结构某些部位的内力,将加宽桥梁的上部构造与原桥对应部位横向通过植筋、浇注湿接缝方式连接起来,原桥下部构造的桥墩、桥台帽梁及系梁也通过植筋技术将钢筋和加宽部分新桥相应部位钢筋连接,然后浇筑混凝土,将新老桥梁连为一体。沈大高速扩建工程中,桥梁横向拓宽即采用了上述上、下结构均连接的拼接形式。(www.xing528.com)

3.上部构造相互连接、下部构造不连接

综合上述两个连接方式的优缺点,一般情况下,将加宽桥与原桥上部构造横向相互连接而下部构造不连接,形成第三种横向拼接形式。

在研究了沪宁高速公路扩建工程总体技术要求、已有桥梁的技术状况及施工可行性的基础上,对新、旧桥梁上、下部结构拼接三种方式的优缺点进行了深入分析比较,并考虑到沪宁高速公路沿线地质条件且软基路段较长,桥梁基础沉降量也较大,研究提出,桥梁横向拓宽总体方案应采用上部结构相互连接、下部结构分离的拓宽方案。根据沪宁高速公路桥梁结构的特点,提出桥梁结构的拓宽形式为:

(1)沪宁高速公路桥梁拓宽上部结构型式应与旧桥上部结构型式相同或相近,这样可以保持上部结构受力的一致性。

(2)下部结构型式也应与旧桥下部结构型式协调一致。基本采用桩柱式桥墩;新、旧桥台也基本采用匹配一致的桥台型式。

(3)新拓宽桥梁基础均采用桩基础形式。

(三)新、旧桥梁上部结构拼接的构造研究

在上述横向拼接形式已决定的条件下,需研究的问题是新、旧桥梁上部结构拼接的连接性质,即采用刚性连接还是铰接连接。刚性连接和铰接连接是新、旧桥梁上部结构拼接的两种连接。从桥梁设计理论上讲,刚性连接为一种既能传递弯矩又能传递剪力的一连接,又称为强连接;铰接连接为主要传递剪力的一种连接,也称为弱连接。在新、旧桥梁上部结构拼接处采用哪一种连接,最重要的问题是在全部作用效应组合下,连接部位混凝土不得开裂。

根据桥梁形式的不同,分别为板桥、梁桥及箱梁桥选择合理的上部结构横向拼接形式,即拓宽部分主梁截面及横向布置合理性研究。横向拼接构造的选用受许多因素的影响,如原有桥梁的承载力和耐久性评价结果、基础沉降规律、上部构造的变形协调要求、桥梁荷载的影响以及施工难易程度等。综合考虑这些因素,依据桥梁的类型决定新、旧桥梁的拼接结构。

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