橋梁技術論文(2)
橋梁技術論文
橋梁技術論文篇二
橋梁拓寬技術探討
摘要：本文對拓寬橋梁常用的縱縫連接方式進行了介紹。隨著植筋、FRP技術等新技術、新材料的不斷發(fā)展、完善，文中重點介紹了剛性連接在各種橋梁中的應用。
關鍵詞：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： K928 文獻標識碼： A 文章編號：
1 引言
目前，在大、中城市中，特別是省會等一級城市，隨著日益激增的車輛需求，同時隨著城市建設、改造的需要，城市道路“開膛破肚、貼膏藥”現(xiàn)象較為嚴重，道路的服務水平日益下降，城市道路的拓寬改造亦越來越頻繁。受既有橋梁使用期不長、改造工程工期較短、保通需求等因素的影響，橋梁拓寬技術越來越多的被用于城市道路拓寬改造工程中。
據(jù)調查，在橋梁拓寬改造設計中，大部分設計人員發(fā)現(xiàn)，橋梁拓寬改造的主要技術在于如何選擇新、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為兩個獨立結構，上、下部結構均不連接。施工時，新老橋梁之間設置1~2cm寬的變形縫，上部結構縫內用木條及瀝青填充，或設置縱向伸縮縫。
該方法在早期橋梁拓寬改造中應用較為廣泛。它能很好的避免新、老橋梁基礎不均勻沉降、溫變、徐變等原因產(chǎn)生的附加內力問題，有效的解決了新、老橋梁不同的結構變形帶來的不利影響，施工也較為簡便，施工時基本上對老橋沒有影響，能較好的解決保通需求。缺點是接縫處橋面容易開裂，進而影響行車安全、橋面美觀，后期維護工作量較大;同時橋梁整體性較差，新、老橋梁無法共同受力。通常通過增加樁基長度、使新老橋梁結構材料選擇一致、將縱縫設置于機非分隔帶或人行道上、設置縱向伸縮縫、加強橋梁維護工作等措施予以解決。
2.2 鉸接式
鉸接式是指下部結構分離，上部結構橋面板、翼緣板通過植筋等方法使新、老橋梁結構通過鋼筋連接、混凝土斷開，在斷縫處設置橡膠止水條，或鋼筋、混凝土均連接但不作加強處理的一種連接方式。新、老橋梁豎向可以通過鉸傳遞剪力，橫向可以自由轉動。
這種連接方式可以減少新、老橋梁基礎不均勻沉降、溫變、徐變等原因產(chǎn)生的附加內力，能較好的解決橋面開裂現(xiàn)象。但對于連接處鉸的要求較高。連接鉸容易損壞、耐久性較差等問題突出，較難解決。同時受保通需求，車輛行駛時，主梁的震動將對鉸的施工質量產(chǎn)生不利影響。通常通過增加樁基長度、使新老橋梁結構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;通過半封閉施工等措施加強鉸的施工質量。
2.3 剛接式
剛接式是通過植筋、在新老橋之間增設橫隔板、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：上部結構連接、下部結構分離;上、下部結構均連接。
該方法可以有效的解決新老橋梁基礎不均勻沉降、溫變、徐變等因素造成的橋面開裂問題，橋面平整順暢，后期維護工作量小;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、老橋梁結構變形、基礎沉降不一致等因素產(chǎn)生的附加內力無法徹底消除，對橋梁整體結構產(chǎn)生不利影響;對施工工藝、施工組織的要求也較高，需封閉或半封閉施工，施工期對橋梁的通行能力將產(chǎn)生一定的影響。通常通過增加樁基長度、使新老橋梁結構材料選擇一致、預壓新建結構、延遲接縫澆注時間等措施減少結構附加內力。
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、老橋梁基礎不均勻沉降、溫變、徐變等因素造成的橋面開裂問題，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)連接鉸的耐久性問題。同時，裝配式梁橋預制梁之間通過現(xiàn)澆濕接縫連接，其形式與新、老橋接縫類似，目前，雖然城市橋梁結構類型較多樣化，但裝配式梁橋仍為最常用的橋梁結構類型之一。隨著城市道路交通量的高速增長，城市跨線橋、高架橋也被不斷修建、擴建，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技術等新技術、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簡單的討論。
3.1 空心板梁
裝配式空心板梁結構形式較為簡單，跨徑較小，跨徑一般不大于20m，新、老橋梁結構預制板類型基本上一致，上部結構自身通過鉸縫及現(xiàn)澆橋面層連接成整體，結構變形較小。根據(jù)空心板梁的上述特點，目前較常用的連接方式是：下部結構分離，上部結構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。由于上部結構變形較小，且新、老梁板變形也較為一致，新、老橋梁剛性連接后附加內力主要由基礎不均勻沉降產(chǎn)生，為減少附加內力，可適當增加新建橋梁的樁基長度。
3.2 小箱梁(T梁)
裝配式小箱梁與T梁雖然結構斷面形式差別較大，但其施工方法較為接近，都是通過預制吊裝、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梁除了在跨端設置橫隔梁外，在跨間也設置了橫隔板。
小箱梁(T梁)跨徑較空心板大，跨徑一般在25~45m，新、老橋梁結構預制梁類型基本一致。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植筋與新橋橫隔板連接，橋面混凝土調平層鋼筋網(wǎng)相互搭接，澆注成整體。新、舊混凝土間可使用界面劑等來增強結合力。為減少施工難度，下部結構新、老橋梁通常不連接。一般也是通過增加新建橋梁的樁基長度來減少新、老橋梁不均勻沉降產(chǎn)生的附加內力。
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，并通過粘貼鋼纖維或鋼板進行加強處理;也可采用植筋的方式將新、老橋連成整體。為減少施工難度，下部結構新、老橋梁也通常不連接。
雖然新、老橋梁在結構斷面選擇上基本類似，材料類型也基本一致，但由于新、老橋梁結構寬度基本上均不相同，上部結構剛度不同無法避免，且橋長一般都較長，溫變、徐變的影響不可能忽略不計，為減少結構變形、基礎沉降不一致等因素產(chǎn)生的附加內力，可通過計算合理選擇加寬橋梁箱梁斷面尺寸，合理設置預拱度，減少結構變形差;預壓新建結構，延遲接縫澆注時間;適當增加樁基長度等措施予以解決。
城市橋梁拓寬改造不可能長期全封閉施工，車輛通行時產(chǎn)生的震動將直接影響接縫混凝土的施工質量，施工前，應進行合理的施工組織設計，確保接縫的施工質量。
4結語
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，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，還是應結合現(xiàn)場實際施工條件，選擇合適的拓寬連接方式。
參考文獻：
[1] 王福偉，孫國臣.舊橋梁拓寬的基本方法淺析[J].中小企業(yè)管理與科技，2009(1)：117-117
[2] 紀曲波.橋梁拓寬改造縱縫連接研究[J].科技資訊，2009(14)：49-49
[3] 連軍，賈磊，徐艷玲.既有橋梁拓寬改造設計中縱向接縫問題的研究[J].山西建筑，2007(29)：313-314
[4] 楊文淵.橋梁維修與加固[M] .北京：人民交通出版社，1992
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