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文檔簡介

橋梁工程施工技術及質量控制拱橋

第一部分拱橋的構造

1-1拱橋的受力特點及適用范圍

力學特點:

將橋面的豎向荷載轉化為部分水平推力,使拱的彎距大大減小,拱主要承受壓力,充分發(fā)揮材料抗壓性能;按結構受力圖式:簡單體系:無鉸拱二鉸拱三鉸拱組合體系(有無推力):剛架拱橋桁架拱橋桁式組合拱橋梁拱組合橋系桿拱橋-按拱肋及系桿的尺寸,柔性、剛性拱橋的優(yōu)點:1、具有較大的跨越能力,充分發(fā)揮圬工及其它抗壓材料的性能;2、構造較簡單,受力明確簡潔;3、形式多樣、外型美觀;拱橋的缺點:1、有水平推力的拱橋,對地基基礎要求較高,多孔連續(xù)拱橋互相影響;2、跨徑較大時,自重較大,對施工工藝等要求較高;3、建筑高度較高,對穩(wěn)定不利;1-2拱橋的分類1、板拱石板拱混凝土板拱鋼筋混凝土板拱豐都九溪溝橋,主拱圈為變截面懸鏈線,拱頂厚1.6m,拱腳厚2.25m,拱矢度1/8。施工方法是在腳手架上分圈砌筑。1972云南長虹橋,上部結構為空腹式石拱橋,拱上建筑為橫向排架支承腹拱,拱圈采用變截面懸鏈線,粗料石拱圈。1961洛陽龍門橋,石拱橋,主拱圈為等截面懸鏈線,拱圈厚1.1m,兩端各有6m石拱作為橋下立交通道。

2、肋拱

--(矩形、工字型、箱型)矩形截面:肋高為跨徑的1/40~1/60,肋寬為肋高的0.5~2.0倍;工字型及箱型:肋高為跨徑的1/25~1/35,肋寬為肋高的0.4~0.5倍;腹板、翼板厚度按構造及抗剪最小尺寸要求0.25~~0.5m;肋拱間必須設橫梁、橫撐;埠東橋跨越沂蒙山區(qū)的沂河,凈跨92m,矢度為1/10,主拱肋為工字形雙肋,變截面懸鏈線,拱上建筑立柱縱向間距為4.63m,一排立柱兩根。永保橋跨越瀾滄江,主孔為下承式80m肋拱橋,東岸2x24m連續(xù)梁,西岸1孔18m斜梁。該橋為柔性縱梁的下承式肋拱橋,主拱圈的推力分別傳至兩岸橋臺。3、箱形拱

適合大跨徑拱橋;特點:截面挖空率大,節(jié)省材料;形心軸靠中,適應主拱正負彎距變化;主拱整體性好,抗扭剛度大,穩(wěn)定性好;便于預制施工拼裝;箱形主拱圈的形式1、采用閉合箱肋組成的多室箱形截面;2、采用工字形肋組成的多室箱形截面3、采用U形肋組成多室箱形截面4、單室箱形截面箱形拱構造尺寸

拱圈高度一般為跨徑的1/50~1/70;可采用經驗公式:拱圈寬度滿足跨度的1/20;保證橫向穩(wěn)定;萬縣長江大橋,萬縣長江大橋是勁性骨架鋼筋混凝土箱形拱橋,主跨420m。轉體施工法

,1997涪陵烏江大橋全長351.83m,高84m,主跨為1跨200m鋼筋混凝土箱形拱,矢跨比1/4,拱上建筑為13孔15.8m鋼筋混凝土簡支板,雙柱式柔性排架,主拱圈采用3室箱。4、雙曲拱主拱圈特點:化整為零,再集零為整適用無支架吊裝、起吊重量小情況前河橋為單孔凈跨150m上承式無鉸空腹拱,是當時我國跨徑最大的雙曲拱橋。龍武橋主跨為1孔100m石肋雙曲拱橋,引橋為15孔雙曲拱,主跨為懸鏈線無鉸拱,全長331.5m,拱矢度1/8,矢高12.5m。拱圈為4肋3全波加兩懸半波平背式結構。西昌太和橋,為7孔30m鋼筋混凝土肋雙曲拱橋,主跨為懸鏈線無鉸拱,于2008年進行橋梁檢測及荷載試驗,并進行了加固處理。5、桁架拱橋主要構造:桁架拱片—主要承重結構,由上、下弦桿、腹桿、拱頂實腹段組成;橫向聯(lián)結系—拉桿、橫系梁、橫隔板、剪刀撐橋面系橋型特點:1)拱與桁架組合,共同受力,整體性好,發(fā)揮全截面材料的作用;2)桁架部分的構件主要承受軸力;3)拱的水平推力使跨中彎距減少,恒載下主要承受軸力,活載下承受彎距,為偏心受壓構件;4)節(jié)點為剛性連接,易開裂,影響整體剛度及耐久性;5)整體自重輕,構件可預制,適合軟土地基;桁架拱片主要類型斜腹桿桁架拱豎腹桿桁架拱桁架肋桁架拱構造特點節(jié)點構造保證足夠的強度,防止開裂,影響耐久性及結構剛度;加強橫向剛度,保證橫向穩(wěn)定,一般在跨徑端部及L/4處設豎向、平面撐架;6、組合桁架拱橋跨中部分桁架拱橋支撐在兩邊懸臂桁架上的組合結構體系;7、剛架拱橋是在剛架、斜腿剛架等基礎上發(fā)展而來1)結構組成剛架拱片—主要承重結構,由跨中實腹段的主梁、空腹段的次梁、主拱腿、次拱腿構成;橫向聯(lián)系及橋面系2)特點及適用性構件小,自重小,適用于軟土地基;結構變形小,整體結構剛度大;施工方便,造價較底;德興太白橋位于江西省德興銅礦區(qū)跨越樂安江,是一座跨徑為130m的剛架拱公路橋。8、系桿拱橋帶吊桿的拱梁結構,外部為靜定結構,而內部為多次超靜定;結構組成主拱圈—主要承重結構;系梁(縱梁)--承重結構;吊桿(剛性、柔性)---傳力結構;橫向聯(lián)系----橫梁、行車道板—傳力結構,橫撐---主拱圈穩(wěn)定作用力學特點---自平衡體系局部構造關渡橋長539m,為中承式5孔連續(xù)系桿拱橋,中間孔跨度為165m,兩側孔跨度為143m及44m。云陽橋跨越京杭大運河,主跨為70m無粘結預應力系桿拱,全長162.5m,系桿拱有3根拱肋,矢度1/5,拱軸系數(shù)m=1.0,單箱高1.5m,行車道剛性縱梁和無粘結預應力柔性系桿分開。旺蒼東河橋為凈跨115m下承式鋼管混凝土預應力系桿拱橋,矢度1/6,全長248m,是在中國最早使用弗氏預應力錨具體系。兩片拱肋間用直徑800mm橫撐連接以保持其穩(wěn)定性,垂直吊桿用高強鋼絲組成,以吊掛鋼筋混凝土橫梁。9、鋼管混凝土拱橋重慶巫山長江大橋

鋼管混凝土中承式拱橋。2005.1.8竣工,總投資1.96億元。凈跨460m,是世界上跨徑最大的鋼管混凝土拱橋。第二部分拱橋的施工第一節(jié)拱橋的有支架施工第二節(jié)拱橋的裝配式施工第三節(jié)拱橋的轉體施工第四節(jié)勁性骨架施工

拱橋的施工方法與拱橋的結構形式密切相關,它隨著拱橋各階段的發(fā)展水平而變化。建國初期主要建造石拱橋和混凝土拱橋,施工一般采用在木拱架和鋼木拱架上砌筑石料拱圈或澆筑混凝土拱圈。要求支架有足夠強度和剛度及穩(wěn)定性的拱架,施工期很長,施工場地很大,石料的運輸和加工需很多人力。

60年代后雙曲拱橋成為主要的拱橋結構形式。用少量鋼筋預制的拱肋不僅作為拱圈的一部分承擔荷載,還能代替拱架。雙曲拱橋的建造,使拱橋走出滿堂支架和鋼木拱架施工的落后狀態(tài),使構件向輕型化和結構裝配化邁出一大步。但雙曲拱橋的構件數(shù)量太多,雖然施工期比石拱橋大大縮短,仍感工序繁多,影響施工質量和工期。以后桁架拱橋和剛架拱橋的推出,將拱橋的構件數(shù)量減至很少,施工只要簡單幾個排架或無支架纜索吊裝,這就使拱橋施工進一步簡化。80年代以后在上述情況下,中小跨徑橋梁,主要采用梁橋,拱橋用于大跨徑橋梁。80年代以來至今的拱橋主要結構形式為鋼筋混凝土箱形拱橋,肋拱橋,預應力混凝土桁式組合拱橋,鋼管混凝土拱橋。以上這四種形式的拱橋可以在跨徑1OOm至5OOm范圍內與其他形式的橋梁進行競爭。在施工上,這四種拱橋均可以采用纜索吊裝,轉體施工,勁性骨架,懸臂澆筑和懸臂安裝等方法。第一節(jié)拱橋的有支架施工

當拱橋的跨徑不是很大、拱圈凈高較小或孔數(shù)不多時,可以采用就地澆注方法來進行拱圈施工。就地澆注方法可以分為兩種:拱架澆注法和懸臂澆注法。石拱橋、混凝土預制塊砌筑的拱橋以及現(xiàn)澆混凝土拱橋,都采用有支架的施工方法修建,其主要施工工序有:材料準備、拱圈放樣、拱架制作與安裝、拱圈及拱上建筑施工、拱架卸落等。拱架的結構類型1、按使用材料分:木拱架、鋼拱架、扣件式鋼管拱架、斜拉式貝雷平梁拱架、竹拱架、竹木混合拱架、鋼木組合拱架以及土牛胎拱架等多種形式;2、按結構形式可分:排架式、撐架式、扇形式、桁架式、組合式、疊桁式、斜拉式。滿布立柱式拱架1-弓形木;2-立柱;3-斜撐;4-卸架設備;5-水平拉桿;6-斜夾木;7-水平夾木;8-橋墩(臺);9-樁木拱架的構造形式弓形木構造1-模板;2-橫木;3-弓形木撐架式拱架三角桁式木拱架1-墊塊;2-上弦;3-橫梁;4-模板;5-下弦;6-豎桿;7-斜桿;8-腹桿(壓);9-腹桿(拉)工字梁鋼拱架:中間木支架的鋼木組合拱架和無中間木支架的活用鋼拱架。構造簡單,拼裝方便,且可以重復使用。適用于施工期間需保持通航、墩臺較高、河水較深或地質條件較差的橋孔,如圖所示。梁式鋼拱架1-三角形墊木;2-模板;3-弓形木;4-工字鋼拱式鋼拱架1-梁;2-焊接鋼桁架拱架:鋼桁架式拱架由單片拱形桁架構成,拱片之間應設置橫向聯(lián)系,它們可以采用常備式構件或型鋼拼接成三鉸、兩鉸或五鉸拱架。拱橋有支架施工示例

囊謙扎曲河橋位于青康公路湄公河最上游扎曲河香達境內。主跨100m鋼筋混凝土箱形拱橋,全長132.24m,橋面寬6+2x0.5(m)。下部結構囊謙岸為組合式橋臺,樁基承擔垂直力,摩阻力承擔水平推力,西寧岸為重力式U型橋臺,根據(jù)巖面情況,基礎為鋸齒型,以減少圬工量。上部結構采用加鋼絲的預制薄腹板與頂?shù)装鍧仓上?,頂板亦以鋼絲加強。拱箱采用分片預制、吊裝就位、木拱架上拼裝的施工方法,避免采用大型吊裝設備。于1977年竣工。囊謙扎曲河橋

第二節(jié)拱橋的裝配式施工

拱橋的裝配式施工,按主拱圈結構所采用的材料可以分為整體安裝法和纜索吊裝法兩種。本節(jié)主要介紹纜索吊裝法。一、拱箱(肋)的預制

構件的預制方法按構件預制時所處的狀態(tài)分立式預制和臥式預制兩種。拱箱的預制一般多采用立式預制;而桁架拱橋的桁架預制段或肋拱橋的拱肋這種面積大、寬度小的構件,必須采用臥式預制。二、纜索吊裝設備

纜索吊裝設備,按其用途和作用可以分為:主索、工作索、塔架和錨固裝置等四個基本組成部分。主要包括主索、起重索、牽引索、結索、扣索、纜風索、塔架(包括索鞍)、地錨、滑車(輪)、電動卷揚機或手搖絞車和機具。纜索吊裝布置示例(1-主索張緊繩;2-2號起重索;3-后浪風;4-塔架;5-I號起重索;6-扣索;7-平滾;8-主索;9-塔頂索鞍;10-塔頂索鞍;11-地壟;12-手搖絞車;13-扣塔;14-待吊肋段;15-單排立柱浪風;16-法蘭螺絲;17-牽引索;18-側向浪風;19-浪風)纜索吊裝示例

岷江大橋位于四川省宜賓市,主橋為鋼筋混凝土箱形拱橋,最大橋跨100m。分跨布置為55+2x100+55(m),另有8x20m石拱橋引孔,全長532.75m。橋面凈寬:8+2x2(m)人行道。主拱箱高1.6m,矢跨比1/6。全拱橫向分6箱,縱向分5段預制,纜索吊裝施工。

岷江大橋纜索吊裝施工示意圖水口電站閩江橋主跨為2x132m,矢跨比1/8,空腹式等截面懸鏈線鋼筋混凝土薄壁箱形拱。該橋分5節(jié)預制,采用纜索吊裝單片拱肋合攏。北岸跨鐵路為2x20m鋼筋混凝土T梁,南岸跨公路為1孔20m鋼筋混凝土簡支呈喇叭形井字梁。主孔墩為腰形墩身圓形沉井基礎。

第三節(jié)拱橋的轉體施工一、概述

拱橋轉體施工方法,是將拱圈分成兩個半跨,分別在兩岸利用地形作簡單支架(或土牛拱胎)將半拱預制完成.之后以橋梁結構本身為轉動體,使用一些機具設備,分別將兩個半拱轉體到橋位軸線位置合龍成拱。轉體施工一般適用于單孔或三孔的橋梁。

轉體的方法可以采用平面轉體、豎向轉體或平、豎結合轉體。用轉體施工建造大跨度拱橋,可節(jié)省支架費用、減少安裝工序,把復雜的高空作業(yè)和水上作業(yè)變?yōu)榘哆叺年懮献鳂I(yè)??刹恢袛嗪拥劳ê交蛄⒔粯虻慕煌ǎ哂辛己玫募夹g經濟效益和社會效益。巫山龍門大橋拱肋正在轉體即將合攏

1.平面轉體

按照橋梁的設計標高先在兩岸邊預制半跨,當預制件達到設計強度后,借助轉動設備在水平面內轉動至橋位中線處合龍成橋。

平面轉體可分為有平衡重轉體和無平衡重轉體。

有平衡重轉體一般以橋臺背墻作為平衡重,并作為橋體上部結構轉體用拉桿(或拉索)的錨錠反力墻,用以穩(wěn)定轉動體系和調整重心位置。為此,平衡重部分不僅在橋體轉動時作為平衡重量,而且也要承受橋梁轉體重量的錨固力。有平衡重轉體施工受到轉動體系重量的限制。過大的平衡重增大了轉動的難度且不經濟,一般適用于跨徑l00m以內的拱橋。有平衡重平面轉體一般構造1-尾鉸;2-平衡重;3-軸心;4-錨梁;5-絞車;6-滑輪組;7-支點2;8-扣索;9-支點1;10-拱肋;11-上盤;12-上下環(huán)道;13-底盤;14-背墻;15-平衡重;16-球面鉸軸心;

17-豎向預應力筋;18-舡槽梁;19-拉桿;20-斜腿;21-滾輪;22-軌道板

無平衡重轉體施工是把有平衡重轉體施工中的拱圈扣索拉力錨在兩岸巖體中,由此來錨固半跨橋梁懸臂狀態(tài)時產生的拉力,并在立柱的上端設轉軸,下端設轉盤,通過轉動體系進行平面轉體。由于節(jié)省了龐大的平衡重,減輕轉動體系的重量。故可用在大跨度橋梁中。無平衡重轉體施工需要有一個強大牢固的錨錠,因此宜在山區(qū)地質條件好或跨越深谷急流處建造大跨橋梁時選用。巫山龍門橋是中國第一座采用無平衡重轉體法施工的拱橋。主橋為1孔122m鋼筋混凝土箱形拱,右岸半跨是全寬一次預制,左岸半跨分成單箱分別在上、下游預制,不對稱轉體到對稱轉體再合攏。

無平衡重轉體施工示例:

涪陵烏江大橋位于當時的四川省涪陵市。橋址為V型河谷,水深流急,大橋全長351.83m,橋高84m,主跨為1跨200m鋼筋混凝土箱形拱(此跨度為當時國內拱橋跨度的第一),矢跨比1/4,拱上建筑為13孔15.8m鋼筋混凝土簡支板,雙柱式柔性排架,橋臺基礎置于巖石上,主拱圈采用3室箱,全寬9m。

無平衡重平面轉體一般構造1-軸向尾索;2-軸平撐;3-錨梁;4-上轉軸;5-墩上立柱;6-扣索;7-拱肋;8-扣點;9-錨錠:10-斜尾索;11-軸心;12-環(huán)道;13-下轉盤;14-纜風索涪陵烏江大橋的“無平衡重轉體施工工藝”布置圖2.豎向轉體

豎向轉體是在橋臺處先豎向預制半拱,然后在橋位豎平面內轉動兩半跨使之在空中對接合龍。對跨徑過大、拱肋過長的拱橋,由于豎向轉動不易控制。施工過程易出現(xiàn)問題.故該施工法只宜在中、小跨徑拱橋中使用。豎向轉體視拱箱(肋)預制或現(xiàn)澆的方式不同分為:(1)俯臥預制后向上轉體;(2)豎直向上預制后再向下轉體。豎向轉體示意圖1-扒桿背索;2-卷揚機;3-地錨;4-邊拱肋;5-胎架;6-拱肋豎向轉體示例:

1990年前后,在四川廣元朝天區(qū)進行了“三灘溝大橋”和“楊家溝大橋”的“拱肋豎向轉體施工”的試驗工程。為了節(jié)省拱橋施工的支架,拱肋在河涌的低處進行預制件的組裝后(在支架上的兩段),通過拱腳設的“鉸”和較少的提升設備(2t卷揚機),緩緩的將拱肋向上“豎轉”到位(正在空中的兩段)。這兩座大橋的試驗成功,為稍后建成的河南安陽跨鐵路編組站的“文峰大橋”和廣州跨珠江的“丫髻沙大橋”提供了較為成熟的施工經驗。

3.平、豎結合轉體

當受到地形條件及施工條件的限制,不可能在橋梁的設計平面和橋位豎平面內預制,則轉體既要平轉還要豎轉才能就位。平轉和豎轉的方法與前述類同,但平、豎結合的轉動軸構造要復雜一些。平、豎結合轉體示例:

河南安陽文峰大橋是京廣線上最大的跨線(跨安陽鐵路編組站)公路立交橋,也是河南省境內首座鋼管混凝土系桿拱橋。主跨為135m。1995年該工程在國內(也應該說是世界上)首次采用“豎轉加平轉”的雙向轉體施工技術,沒有因為修橋而影響或中斷京廣鐵路的交通。2000年該工程被評為國家優(yōu)質工程銀質獎。

首次采用“豎轉加平轉”的雙向轉體施工技術的河南安陽文峰大橋

丫髻沙大橋是廣州環(huán)城高速路西南環(huán)段跨越珠江主、副航道和丫髻沙島的特大橋梁。全長1084米,主橋采用三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋橋型,其主跨以360米一跨跨過珠江的主航道。大橋建成后,橋面是雙向6車道。該橋98年7月動工,2000年6月建成。丫髻沙大橋共創(chuàng)下4項全國乃至世界第一:大橋跨度第一,主跨達到360米,為當今世界鋼管混凝土拱橋中主跨度最長;大橋平轉轉體每側重量達13680噸,不僅居國內第一,也是世界同類型第一座萬噸轉體橋梁;豎轉加平轉相結合的施工方法世界領先;大橋極限承載力和抗風力國內領先。2004年5月21日,在長沙召開的第十六屆全國橋梁學術會議上,揭曉了首屆“中國十佳橋梁”評選結果(中國版圖內1949年至2003年之間建成的橋梁都可以參與評選),丫髻沙大橋名列其中。

丫髻沙大橋第四節(jié)勁性骨架施工勁性骨架指埋在混凝土拱之中的鋼骨架拱式結構。先讓這拱式骨架合龍,再用這拱式骨架為支架,在其下掛模板,以澆注混凝土拱若采用鋼管作為勁性骨架,則是先將空鋼管(包括其他勁性鋼材)分段用纜索吊機拼裝就位直至骨架合龍,然后壓注鋼管混凝土,最后現(xiàn)澆外包混凝土成拱。萬州長江大橋,例子

四川萬州長江大橋:立面布置四川萬州長江大橋:橫截面布置四川萬州長江大橋:交界墩翻模施工四川萬州長江大橋:拱圈勁性骨架分段吊裝四川萬州長江大橋:骨架吊裝四川萬州長江大橋:骨架合龍四川萬州長江大橋:澆筑箱形拱圈混凝土四川萬州長江大橋:澆筑次序四川萬州長江大橋:澆注拱上立柱四川萬州長江大橋:吊裝橋面T梁四川萬州長江大橋:竣工后全景第三部分拱橋的病害與加固南部縣嘉陵江大橋因病害而長年限載

四川南部嘉陵江特大橋位于唐(家寺)巴(中)公路上,全長800米,于1992年建成通車。主橋為2孔130米箱形板拱,由預制的6片箱形拱圈橫向拼接組成。箱形拱縱向分為5節(jié)吊裝,預埋螺栓聯(lián)結后再用短鋼板焊接而成。該橋通車運營數(shù)年后,拱圈等多處位置出現(xiàn)了大量裂紋,行車時橋梁振動非常明顯。1999年5月四川省交通廳設計院對南部嘉陵江大橋進行了驗算,其結論為:主、引橋主拱圈強度、穩(wěn)定不夠,結構不安全,需要進行結構加固維修。為了取得加固設計所必須的基礎資料,四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院委托西南交通大學對南部嘉陵江大橋進行了檢測。根據(jù)裂縫檢測,發(fā)現(xiàn)該橋存在大量的裂縫,主橋存在的主要裂縫有如下幾個方面:(1)拱背縱向裂縫:

(2)現(xiàn)澆層與預制箱體間的脫粘:超聲波儀檢測發(fā)現(xiàn)拱背上存在混凝土脫粘現(xiàn)象。主要是在拱背現(xiàn)澆層混凝土與預制箱體間的結合處。

(3)拱腹間隙處縱向裂縫:在拱腹下,拱箱間隙處由于在澆注混凝土時底部封閉不好出現(xiàn)漏漿,造成間隙處混凝土出現(xiàn)蜂窩。

(4)拱腹預制箱體縱向連接處的橫向裂縫。

根據(jù)西南交通大學提交的檢測基礎資料,四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院于2000年初進行了全面加固設計,擬恢復汽-20、掛-100的荷載標準。但經過加固方案設計及反復計算分析,并經多次專家會議評審后認為:限于各種條件限制,目前加固方案存在許多問題不能完全解決。因此,按照2000年10月四川省交通廳會議精神:對南部嘉陵江大橋降低荷載等級,僅做簡單維修和加固。2010年西南交大對嘉陵江大橋進行了荷載試驗。南部嘉陵江大橋全橋空間模型圖

目前,具體的加固維修措施還未確定,但根據(jù)荷載試驗的測試結果,措施的重點在于加強大橋的整體性和橫向聯(lián)系。雙曲拱橋的病害檢測與處理主拱肋破損露筋拱波縱向通縫西昌太和橋郫縣青安橋(雙曲拱)四川郫縣清安橋位于郫縣新民場鎮(zhèn),為跨越徐堰河上的一座橋梁,橋梁結構形式為2×15m的混凝土實腹雙曲拱橋,主拱圈為預制弧形拱波拼裝而成,橋面寬度8.4m,于1982年建成通車,由于長時間超負荷運營,導致存在一定的病害,出現(xiàn)了一定程度的損傷。有限元計算分析加固方案

本橋根據(jù)現(xiàn)場檢測評估報告擬定以下加固方案,并隨后進行有限元計算的對比。①拱肋“填芯”混凝土,加大拱肋截面,對原橋配筋,提高主拱圈承載能力及受力的整體性,為了保證施工質量,確保新老結構共同作用,填芯砼采用自密實微膨脹砼,并在原拱波表面鑿毛和植筋以增加新老結構的粘結。②拱上建筑不變,拱上填土不動,只鑿除橋面系,新鋪鋼筋混凝土墊層,加無粘結預應力橋面板(板內橫向張拉)懸挑人行道系,使汽車荷載橫向分布效應更加均勻,增強拱橋受力的整體性。加固后的結構計算方案實施本橋根據(jù)現(xiàn)場檢測評估報告及有限元計算分析比較結果確定了以下加固方案,并隨后實施。西昌竹核橋(雙曲拱)竹核橋位于涼山州昭覺縣烏金路上,橋梁型式為2-凈15m空腹式雙曲拱橋。橋寬組合為2-0.35+1-7.0m,于1972年建成通車,設計荷載等級汽-15。橫向由5片拱肋組成,拱肋間設置9根小橫梁連接,橋梁主拱圈凈跨徑為15m,凈矢高為1.8m。腹拱圈中間采用漿砌條石,上下游邊緣采用漿砌混凝土預制塊。西昌慶恒橋(雙曲拱)運用填芯法加固雙曲拱橋填芯法針對雙曲拱橋橫截面橫向聯(lián)系差,整體性差,受力復雜的缺點,用混凝土填充拱圈截面,使其主拱圈形成一個鋼筋混凝土板拱,既增大了截面面積,又提高了雙曲拱橋的承載能力,同時無粘結預應力混凝土橋面板的應用也增加了拱橋受力的整體性,當汽車荷載作用在橋面上時,通過橋面板傳下的荷載均勻的分布到全截面的拱圈,使整個拱圈整體受力,荷載橫向分布均勻。在經濟效益方面,僅改造了主拱圈和橋面系,側墻和拱上填土不動,實腹的依然是實腹拱,空腹的依然是空腹,在經濟上節(jié)約了拆除的費用,同時也便于施工。目前有多座雙曲拱橋均采用了填芯加固法,且工程都已得到實施,目前橋面交通運行良好。剛架拱橋的震后病害檢測與加固處理四川彭州的川西大橋為一座鋼筋混凝土剛架拱橋,單跨跨徑45m,橫向由六片鋼筋混凝土剛架拱片組成,拱片間鋪設預制微彎板,現(xiàn)澆填平層后形成橋面板。橋面寬為凈18m+2×0.5m安全帶,已安全通車10余年。在汶川里氏8.0級地震的影響下,該橋出現(xiàn)了不同程度的損傷,包括震后橋梁主拱桁架出現(xiàn)多處寬度大于1毫米的裂縫,橋面微彎板破損等,危及到結構的使用安全,因此在抗震救災完成之后及時對該橋實施了封閉與加固維修。計算分析

通過計算分析可知,主、次節(jié)點處、拱頂處以及主拱腿拱腳處的截面強度不足。在上弦桿和實腹段下緣、拱腿拱腳上緣在正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合作用下混凝土拉應力超限,將會出現(xiàn)裂縫,現(xiàn)場檢測的情況報告也驗證了計算的正確性。

荷載試驗測試A為跨中截面,B為大節(jié)點截面,C為小節(jié)點截面,D,E為拱腳截面,48t,48t,24t代表荷載車輛側向累計軸重。加固方案的確定及實施本橋根據(jù)計算分析及荷載試驗結果確定了以下加固方案,并隨后實施。(1)拱片各處裂縫修補。(2)增加拱片強度。平面分析計算及荷載試驗表明,主、次節(jié)點處、拱頂處以及主拱腿拱腳處的截面強度不足,設計采用粘貼包裹薄鋼板(厚度6㎜)予以增強。(3)增加拱片橫向系梁平面分析計算及荷載試驗表明,結構偏載效應明顯,整體性較差,因此在拱腳增設一道寬度25厘米、高度80厘米的橫向系梁;在1/4拱跨處增設一道寬度25厘米、高度100厘米的橫向系梁。(4)橋面微彎板強度不足問題根據(jù)計算分析結果,設計采用增強橋面鋪裝的縱、橫向配筋,更換橋面鋪裝的設計方案在微彎板退出工作的情況下能夠保證橋面系的最不利受力位置的裂縫寬度、鋼筋應力均滿足現(xiàn)行設計規(guī)范的要求。梁橋

預應力混凝土連續(xù)梁(剛構)橋一、簡介(一)當前國內外發(fā)展狀況國內所建的橋梁形式已從早期的以簡支梁橋、拱橋、鋼桁架橋等為主發(fā)展到涵蓋了梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋等五大橋梁體系。懸臂施工法用于建造預應力混凝土橋,是1950年由前聯(lián)邦德國首創(chuàng)。20世紀80年代中期,我國開始借鑒國外的預應力砼連續(xù)剛構橋。1988年,建成了我國第一座主跨180m的大跨度預應力混凝土連續(xù)剛構橋—廣州洛溪大橋。從此,這一橋型在我國得到了廣泛的應用和大量的推廣。

1997年,我國建成了主跨270m的連續(xù)剛構橋—虎門大橋輔航道橋,建成時該橋型跨徑居世界之最。近十幾年來已建成幾十座大跨度連續(xù)橋,取得了良好的社會和經濟效益。體系特點由于支點負彎矩的卸載作用,跨中正彎矩大大減小,恒載、活載均有卸載作用由于彎矩圖面積的減小,跨越能力增大超靜定結構,對基礎變形及溫差荷載較敏感行車條件好優(yōu)點和不足預應力混凝土主要優(yōu)點:能充分發(fā)揮高強材料的特性,具有可靠的強度、剛度和抗裂性能;適用范圍廣,能應用于不同的橋梁結構體系和型式;耐久性強,養(yǎng)護維修工作量少,運營中產生的噪音小;材料可塑性強,便于建筑藝術處理,也容易滿足橋梁曲線和坡度的要求。不足:與鋼橋相比,混凝土結構的自重大,跨越能力有限;采用就地灌注時,混凝土的質量比較難于控制;通常還需要耗費一定數(shù)量的木材。立面布置

包括結構體系、結構分跨、梁高選擇以及相應的下部結構和基礎型式等截面連續(xù)梁-梁高不變。具有構造、制造和施工簡便的特點。適用于中等跨度(4060m左右)的、較長的橋梁??砂吹瓤缁虿坏瓤绮贾谩iL橋多采用等跨布置,以簡化構造,統(tǒng)一模式,便于施工。變截面連續(xù)梁-更能適應結構的內力分布規(guī)律。受力狀態(tài)與其施工時的內力狀態(tài)基本吻合。梁高變化規(guī)律可以是斜(直)線、圓弧線或二次拋物線。箱型截面的底板、腹板和頂板可作成變厚度,以適應梁內各截面的不同受力要求。設計參數(shù):高跨比h/L

邊跨與中跨之比L1/L

等截面連續(xù)梁

變截面連續(xù)梁

連續(xù)剛構體系構造上分為跨中梁部設鉸和梁部連續(xù)兩種類型。墩梁固結,固結部分通常在需要布置大跨、高墩處采用。對長大橋梁,連續(xù)剛構體系往往是剛構主體與連續(xù)梁的組合。主要特點墩梁固結有利于懸臂施工,且可以減少大型支座及其養(yǎng)護維修和更換;在受力方面,上部結構仍表現(xiàn)出連續(xù)梁特點;在構造方面,主梁常采用變截面箱型梁,橋墩多采用矩形和箱形截面的柱式墩或雙薄壁墩。

帶V形墩或V形支撐的連續(xù)梁體系

其力學作用在于削減墩頂?shù)呢搹澗?,在外觀上也顯得輕巧別致。

桂林雉山橋,V形墩加掛孔的預應力混凝土剛構橋,主跨95m,1988年完成臺北忠孝橋,位于臺灣省臺北市,為一多孔Y型墩梁式橋,跨度80m,1981年竣工橋例(南昆四橋)橋例(續(xù))德國Kochertal橋,主跨布置為81+7×138+81m,萊昂哈特設計,1980年建成橋例(續(xù))荷蘭BrielseMaas橋橋例(續(xù))芬蘭圖耳庫-米勒剛架橋,跨度71.20m,跨中梁高僅0.86m,斜腿處梁高2.70m,高跨比達到1/83-1/25,主梁纖薄,線條流暢橫截面布置-板、肋式截面實體截面:用于小跨度的橋梁(現(xiàn)澆)空心板截面:常用于1530m的連續(xù)梁橋(現(xiàn)澆)肋式截面:常用跨度在1530m范圍內,常采用預制架設施工,并在梁段安裝完成之后,經體系轉換形成連續(xù)梁。特點:構造簡單,施工方便,適用于中、小跨度的連續(xù)梁橋。

依據(jù)橋梁的結構體系、跨度、寬度、梁高、施工方法等確定橫截面布置-箱形截面具有良好的抗彎和抗扭性能,是預應力混凝土連續(xù)梁橋的主要截面型式

單箱,單室,單箱雙室截面,雙箱單室、雙箱雙室、多箱單室等頂板和底板-結構承受正負彎矩的主要部位腹板-主要承受結構的彎矩剪應力以及扭轉剪應力引起的主拉應力梗腋(或稱承托)-設置在腹板與頂、底板接頭處實橋箱梁截面茅嶺江鐵路橋日本錦町鐵路橋廣東洛溪大橋休斯頓運河橋實橋箱梁截面(續(xù))丹麥瓦埃勒灣橋德國Kochertal橋美國松谷河橋奧地利新帝國公鐵兩用橋橫隔板為增加橋梁的整體工作性能,一般需沿梁長設置一定數(shù)量的橫隔板(或稱橫隔梁,diaphragm)。橫隔板的數(shù)目和位置依主梁的構造和跨度大小確定,通常設置在支點處、跨中和1/4跨徑處。對于多箱截面,為加強橋面板與各箱間的聯(lián)系,常在箱間設置橫隔板。對采用雙薄壁式橋墩的連續(xù)剛構,其橫隔板布置應與雙薄壁式橋墩一一對應橫向框架-為便于箱內施工和檢查工作,需要在橫隔板上開孔預應力鋼筋的布置分類按走向:縱向力筋(主筋)、橫向力筋和豎向力筋按位置:分為頂板筋、底板筋、腹板筋按形狀:直筋、彎筋、平面筋、空間筋等按受力特性:分為正彎矩筋、負彎矩筋、抗剪筋等按使用時間長短:分為永久性筋和臨時筋按布置在混凝土體內或體外:分為體內筋和體外筋縱向力筋的布置連續(xù)配筋小跨度等截面連續(xù)梁橋(現(xiàn)澆)

分段配筋

大跨度變截面連續(xù)梁橋(懸臂施工)

分段配筋分段配筋(續(xù))逐段加長力筋由于力筋供料長度、施工方法和結構受力等方面的原因,有時需要采用連接器把主筋對接或逐段加長。適用-對逐孔施工的連續(xù)梁橋,其縱向主筋往往采用逐段接長力筋。該方式也用于頂推法施工的連續(xù)梁橋和混凝土斜拉橋梁部中。體外布筋

體外布筋-指把力筋布置在主梁截面以外的箱內外,配以橫隔板、轉向塊等構造,對梁體施加預應力。特點-無須預留孔道,減少孔道壓漿等工序,施工方便迅速,便于更換;但其對力筋防護和結構構造等的要求較高,抗腐蝕、耐疲勞性能有待提高。在橋梁工程中有所應用(新橋設計和既有橋梁加固)

預應力鋼筋的布置體外布筋(瑞士BoisdeRosset引橋)橫向布筋-在箱梁結構中,若兩腹板間距過大或懸臂板外挑過長,就需要對箱梁頂板施加橫向預應力豎向布筋-當腹板混凝土、普通鋼筋、縱向下彎力筋等不足以抵抗荷載剪力時,就需要在腹板內布置豎向力筋。豎向力筋一方面可以提高截面的抗剪能力,另一方面也可以與掛籃施工配合,作為后錨鋼筋。材料-采用高強度鋼筋(鋼鉸線和粗鋼筋),在預留孔道內按后張法工藝施工。橫向和豎向布筋連續(xù)梁橋常用施工方法一、滿堂支架現(xiàn)澆二、簡支變連續(xù)三、逐跨施工——現(xiàn)澆、拼裝四、懸臂施工——現(xiàn)澆、拼裝滿堂支架現(xiàn)澆

傳統(tǒng)的施工方法-指在支架上架立模板、綁扎鋼筋、灌注混凝土的施工方法適用-中、小跨度的的連續(xù)梁橋特點-簡便可靠,對機具和起重能力要求不高;施工中不出現(xiàn)體系轉換,需要較多的支架,工期較長支架分類-支柱式、梁式和梁柱式主要工序-下部結構施工,安裝支架,架立模板,綁扎鋼筋和布置預應力管道,灌注混凝土,張拉預應力,落架和移架,橋面工程等施工需在一聯(lián)長度內搭設支架,否則存在體系轉換和預應力筋接長簡支變連續(xù)結構示意懸臂施工法懸臂施工法-指梁部施工從橋中間墩處開始、按對稱方式逐步接長并懸出梁段至合龍的施工方法懸臂灌注法和懸臂拼裝法懸臂灌注法-接長方式是采用掛籃等設備,在橋位處就地灌注混凝土,待混凝土達到一定強度后,張拉力筋,前移掛籃,繼續(xù)下一梁段的施工,直至合龍懸臂拼裝法-接長方式是采用吊機等設備,吊裝預先制成的梁段塊件,張拉力筋,前移吊機,繼續(xù)下一梁段的施工優(yōu)點-施工支架和臨時設備少,施工時不影響橋下通航、通車,也不受季節(jié)、河道水位的影響,并能在大跨度橋上采用采用掛籃的懸臂灌注法掛籃-一個可移動的(鋼)結構,它為懸臂灌注提供了架設模板、布置鋼筋、灌注混凝土、張拉預應力等的一個工作平臺組成-由承重梁、懸吊模板、錨固裝置、行走系統(tǒng)、張拉平臺等幾部分組成

1.掛籃分類掛籃按構造形式可分為桁架式(包括平弦無平衡重式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型鋼式及混合式四種;掛籃按抗傾覆平衡式可分為壓重式、錨固式和半壓重錨固式三種;按掛籃走行方法可分為一次走行到位和兩次走行到位兩種;按其移動方式可分為滾動式、滑動式和組合式三種。幾種主要的掛籃結構如圖5-1~5-6所示。平行桁架式掛籃平弦無平衡重掛籃懸臂施工懸臂施工的程序

用掛籃主段懸澆施工的主要工藝程序為:灌注0號段及墩梁臨時錨固;拼裝掛籃;灌注1號段;張拉預應力鋼索掛籃前移、調整、錨固;

灌注下一梁段;包括:1)掛籃前移,按立模標高設頂?shù)啄烁撸?)澆筑混凝土,養(yǎng)護;3)張拉預應力鋼索。

依次類推完成懸臂灌注;

掛籃拆除;

邊跨合攏;中跨合攏。懸臂灌筑法圖示3.1掛籃懸臂灌注1)掛籃行走:多采用導鏈在前端拖拉的方式也有采用液壓千斤頂頂推方式2)掛籃模板就位掛籃后錨:利用豎向預應力筋掛籃后錨必須連接可靠,需要專人負責檢查早期掛籃采取過在桁架后端施加配重的方式

3)鋼筋綁扎,預應力管道安裝與前段鋼筋的連接符合技術要求預應力管道位置正確預應力管道連接可靠錨墊板與預應力管道垂直4)混凝土澆注對稱澆筑不平衡重由設計提出澆注時間與運送方式和時間相適應混凝土的搗固5)養(yǎng)生及穿索、接長走形軌道養(yǎng)生很重要高性能混凝土對養(yǎng)護的要求提高了高速鐵路(客運專線)要求5天齡期6)張拉預應力預應力是生命線按設計要求的位置和順序張拉防止管道堵塞穿索方式7)孔道壓漿注意預留排氣孔按設計要求及時壓漿采用真空壓漿新技術提高壓漿質量8)掛籃主構架卸載(或者脫底模),準備前行進入下一循環(huán)9)懸灌循環(huán)時間解除后錨、松前吊帶,掛籃前移就位,底模、側模同時前移。約6h后錨底模,修整、校正側模,調整底模標高,側模就位。約12h綁扎底板、腹板鋼筋,安裝預埋件、波紋管道和豎向預應力筋。約20h前移內模,修整就位。約10h綁扎頂板鋼筋,安裝頂板波紋管及預埋件。約18h灌筑混凝土。約10h混凝土養(yǎng)生,穿鋼絞線,拆內外模板。約72h張拉縱向預應力筋。約10h縱向預應力管道壓漿。約8h合計:166h(7天)正常情況下,一個循環(huán)7~10天。

(1)施工期間可不影響橋梁通航;(2)逐段施工不需要大型起吊設備,僅用幾個掛籃即可完成梁部施工;(3)每墩有兩個工作面平行作業(yè),幾個墩可同時施工,有利于縮短工期;(4)梁段施工都在掛籃上完成,能保證施工的連續(xù)性和施工質量;(5)節(jié)段施工都是重復作業(yè),所需人員少,能較快熟練掌握施工技術,提高工效。懸臂施工法的特點掛籃操作注意事項在0號段上安裝梁頂滑道,然后安裝支座及三角形組合梁,并將其梁尾部相連并錨固,配置壓重。吊掛相應調帶(桿)。將底模平臺及側模支架作為整體起吊,與相應吊點相連結,后下橫梁則用吊桿支撐在箱梁底板上。從2號段開始,兩掛籃分開作業(yè),其尾部各安裝接長梁,并將主梁后端錨固在箱梁頂面上.掛籃錨固應有專人負責,以保證掛籃在每次變形時規(guī)律一致。掛籃加載試驗在0號塊上安裝完成掛籃以后,應首先進行掛籃加載試驗,以獲取加載與掛籃變形的關系曲線。試驗方案應經指揮部、監(jiān)理和監(jiān)控小組批準后實施。加載時應注意分級加載,且分級應均勻。條件允許時應逐個進行掛籃加載試驗,以便于檢測全部掛籃的性能。掛籃試壓0號段位于橋墩上方,灌注0號段相當于給掛籃提供一個安裝場地。0號段一般需在橋墩兩側設托架或支架現(xiàn)澆,如圖所示。立0號段底模時,同時安裝支座及防傾覆錨固裝置。支架搭設方式圖

0號段的澆筑掛籃代替墩旁托架墩梁臨時錨固臨時錨固方式圖掌握合攏期間的氣溫預報情況,測試分析氣溫變化規(guī)律,以確定合攏時間并為選擇合攏鎖定方式提供依據(jù)。根據(jù)結構情況及梁溫的可能變化情況,選定適宜的合攏方式并作力學建算。選擇日氣溫較低、溫度變化幅度較小時鎖定合攏口并灌注合攏段混凝土。合攏口的鎖定,應迅速、對稱地進行,先將外剛性支撐一段與梁端預埋件焊接(或栓接),而后迅速將外剛性支撐另一端與梁連接,臨時預應力束也應隨之快速張拉。在合攏口鎖定后,立即釋放一側的固結約束,使梁一端在合攏口鎖定的連接下能沿支座左右伸縮。合攏施工要點及質量控制瀘州大橋合龍段支撐圖合攏口混凝土宜比梁體提高一級,并要求早強,最好采用微膨脹混凝土,并須作特殊配比設計,澆注時應認真振搗和養(yǎng)護。為保證澆筑混凝土過程中,合攏口始終處于穩(wěn)定狀態(tài),必要時澆注之前可在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重,加、卸載均因對稱梁軸線進行?;炷吝_到設計要求的強度后,先部分張拉預應力鋼索,然后解除勁性骨架,最后按設計要求張拉全橋剩余預應力束,當利用永久束時,只需按設計順序將其補拉至設計張拉力即可。臨時束的張拉力一般宜在0.45-0.5Rjy,以防在合攏過程中預應力束過載報廢而需要重新更換新束。采用吊機的懸臂拼裝法

懸臂拼裝法-包含梁的節(jié)段預制和懸臂拼裝施工兩方面的內容節(jié)段預制-在工廠或橋位附近進行預制,長線法和短線法企口縫-控制節(jié)段的高程和水平位置,提高結構的抗剪能力拼裝設備-移動式吊機(類似于掛籃)、桁式吊等節(jié)段接縫-可采用濕接縫、膠接縫和干接縫

橋例:佛開高速公路九江大橋預應力混凝土連續(xù)梁,分跨50+100+2×160+100+50m,國內排名第二,1996年建成,懸臂拼裝施工,右圖為節(jié)段預制現(xiàn)場懸拼特點:進度快;制梁質量好;混凝土收縮徐變少;線形容易控制;適合于多跨施工架橋機架梁(移動支架法)1996年7月,石長線湘江鐵路橋62+7×96+62米步驟:1、懸臂拼裝至兩T構現(xiàn)澆合龍段;2、架橋機前移;3、就位架橋機(LunchingGantry)

施工時的體系轉換對施工中存在體系轉換的橋梁,設計與施工密不可分。體系轉換,是指橋梁結構在最終形成之前,曾經歷過以不同的結構體系(如簡支、懸臂、連續(xù)等)承受當時作用在其上的荷載的各施工階段。若施工中存在體系轉換,則按最終體系計算得到的結構恒載內力和變形,就不同于按各階段的體系計算得到的恒載內力和變形的疊加值。預應力混凝土連續(xù)梁橋在施工中常常出現(xiàn)體系轉換,因此各施工階段的內力和變形必須在結構設計時就預先予以考慮不同的施工方法,各施工階段的內力和變形也不同高支模(滿布腳手架)施工事故深圳鹽壩高速公路起點高架互通立交橋京福高速三明連接線互通A匝道橋事故事故原因分析直接原因廣東廣清高速增搓路高架橋綏芬河市新華街立交橋引橋貴州公路小尖山大橋廣州珠江黃埔大橋滿布腳手架及鋼管支架的施工質量

控制及風險防范移動模架(造橋機)施工事故2008年6月21日9時許,溫州市的甬臺溫鐵路發(fā)生一起移動模架坍塌事故,壓垮附近的3間民房。造成7人死亡,21人受傷?!耙苿幽<荛L約48米,寬約10多米,重460噸。在由北向南移向第127號水泥墩的過程中,移動模架的保險鋼索突然斷裂,造成移動模架整體倒塌,向東、西方向分開,砸向高架橋兩側?!闭憬_溫鐵路高架橋重大傷亡原因發(fā)生事故時移動模架處于過孔狀態(tài),出事時是靜止狀態(tài),由于后承重門架的主吊帶突然斷裂,導致整體垮塌。而主吊帶據(jù)了解可能是使用了舊鋼材所至。移動支架的施工質量

控制及風險管理懸臂灌注施工事故1.襄樊漢江大橋1987年,襄樊漢江大橋在移動掛籃時,由4套倒鏈懸吊掛籃底板,向下方的船臺下放,由于其中一個倒鏈超載折斷,引起其它倒鏈折斷,掛籃底板砸向船臺,1人死亡2.株州湘江大橋1988年5月,株州湘江橋輕型掛籃在空載前移過程中,因吊桿鋼絲繩磨斷,掛籃底板掉入河中,并使掛籃失穩(wěn),3人死亡3.南昆鐵路喜舊溪大橋1996年,南昆鐵路喜舊溪大橋在零號塊接灌1號塊時,掛籃墜落地面,4人死亡懸臂灌注的施工質量

控制及風險管理大跨橋梁施工工藝及新材料

技術難題連續(xù)梁橋底板混凝土的崩塌問題連續(xù)剛構橋跨中的下?lián)蠁栴}鋼管混凝土橋管節(jié)點的焊接疲勞問題大跨橋梁復雜受力體系施工過程控制問題斜拉橋等拉索橋梁的拉索及吊桿腐蝕疲勞問題連續(xù)梁(連續(xù)鋼構)橋底板混凝土的崩塌問題1PC橋砼崩塌問題連續(xù)剛構橋在施工中張拉合龍束時,曾出現(xiàn)箱梁底板崩裂的事故。

1996年,廣東佛開高速潭州大橋,中跨合龍時,底板崩裂。

2003年,貴陽小關水庫特大橋(PC連續(xù)剛構橋69m+125m+2×160m+112m)在張拉箱梁底板合攏段縱向預應力束的過程中,5號、2號、1號合攏段及附近底板共有5個部位先后不同程度地向上或向下崩裂。1號合攏段右箱室底板底面2003年,貴陽小關水庫特大橋1號合攏段右箱室底板頂面5號合攏段左箱室底板頂面5號合攏段右箱室底板頂面小關水庫特大橋底板崩裂區(qū)域示意合龍段有限元計算模型

2008年,唐家渡涪江特大橋(預應力混凝土連續(xù)梁)97號T構達州端梁底混凝土剝落

97號T構達州端梁底混凝土剝落

96號T構成都端梁底混凝土剝落

96號T構成都端梁底混凝土剝落

崩塌原因:綜合分析認為,預應力管道偏離設計位置,致使底板混凝土出現(xiàn)較大局部應力,是導致合攏段底板混凝土崩裂的主要原因。大跨連續(xù)剛構橋的跨中下?lián)蠁栴}國外,如帕勞共和國的科羅爾.巴島(Koror-Babeldaob)橋是一座跨中帶鉸的三跨預應力混凝土連續(xù)剛構橋,其跨度組合為72+241+72m,是當時世界上同類橋梁中跨度最大者。1978年建成通車,通車后不久就產生了較大的撓度,到1990年,其撓度達到了1.2m!后來采用體外索施加預應力,使主跨中央撓度減小。1996年7月加固結束,加固結束處理后不到三個月就發(fā)生了倒塌事故。美國1979年竣工的鸚鵡渡口橋(ParrottsFerryBridge),跨徑不止為99+195+99,上部結構采用輕質混凝土建造。該橋在使用12后,主跨跨中下?lián)狭?3.5cm。

國內,拿過魯班獎的97年成橋的虎門大橋連續(xù)剛構也已經出現(xiàn)了26cm的下?lián)希《疫€沒有停止!

云南蒙自140米連續(xù)剛構橋建成后跨中下?lián)嫌嬎隳P弯摴芑炷凉皹蚬芄?jié)點

焊接疲勞問題2003鋼管混凝土拱橋管-管相貫焊接節(jié)點裂縫插入式板-管節(jié)點疲勞裂紋

重慶綦江虹橋垮塌事故1999年1月4日,重慶綦江彩虹橋垮塌,40人遇難。

橋梁概況該橋為中承式鋼管混凝土提籃拱人行橋,跨度120米;1996年2月16日竣工,耗資368萬。

事故原因分析1.拱橋拱架鋼管焊接存在嚴重缺陷,個別焊縫出現(xiàn)痕縫性裂痕;焊接質量不合格;2.混凝土強度不足,普遍低于設計標號的1/3;3.連接橋梁、橋面與鋼拱架的鋼結構均嚴重銹蝕;4.工程承發(fā)包違反國家建筑管理規(guī)定和要求,施工單位系個人掛靠行為,不具備市政工程施工資質;該橋實際屬私人設計、組織施工。1999年4月,法院判決縣委副書記、城鄉(xiāng)建管會主任、重慶市質監(jiān)站站長、工程承包負責人等10人,分別以受賄罪、玩忽職守罪、工程重大安全事故罪等罪名,被判處有期徒刑6年至死刑。

綦江虹橋警示碑碑文

綦江虹橋警示碑碑文

利與弊,相反而相成,利興則弊除。然假興利之名以興弊者,弊尤大焉。此虹橋塌沉之痛訓也。

綦河貫縣城,隔東西城區(qū)。虹橋之建,欲便兩城區(qū)之往來。一九九六年二月十五日通行,一九九九年一月四日垮墮。死禍者四十,傷十余人。蓋主事者徇私瀆職,施工者貪利粗制,案震全國。有關責任者受黨紀國法追究。綦江縣委、縣政府決定建設新虹橋落成之日,立碑其側,以戒今惕后。

銘曰:新建豪張,舊痛回腸。主政貪妄,屬眾遭殃。腐之為患,國禍民傷。從公慎記,勿怠勿荒。勒石警示,永志莫忘。

中共綦江縣委、綦江縣人民政府

曹娥江袍江大橋系紹興市的重點建設工程之一。大橋設計荷載為城A級,設計車速60km/h,全長2050m,橋寬45m。主橋跨度40+3×185+40m,為兩側帶飛燕,并用長系桿貫通的中承式鋼管混凝土多跨連續(xù)拱。

基于曹娥江袍江大橋的

鋼管混凝土模型試驗曹娥江袍江大橋效果圖三維有限元模型的建立

基于空間有限元軟件建立了鋼管混凝土拱橋三維有限元計算模型,在全橋建立有限元模型的過程中,采用了9839個單元,5960個節(jié)點,全橋有限元模型如圖所示。全橋有限元模型圖全橋立面及邊拱“飛燕”細部圖疲勞試驗設計試驗構件有限元模型的建立整個結構共分7350個節(jié)點,7407個單元有限元模型的建立及網格劃分

相貫線處的網格劃分

構件斜管與主管應力實測及計算值

鋼管混凝土橋管節(jié)點基本型式的APDL建模與計算

鋼管混凝土橋管節(jié)點基本型式的APDL建模與計算疲勞裂紋擴展形態(tài)大跨橋梁施工過程的控制寧波招寶山大橋招寶山大橋建設有關單位建設單位:寧波興業(yè)大橋建設有限公司設計單位:天津市政工程設計院施工單位:鐵道部大橋局第一工程處監(jiān)理單位:武漢橋梁建筑工程監(jiān)理公司監(jiān)控單位:同濟大學(設計委托)

主梁橫截面壓潰位置示意圖

事故發(fā)生后業(yè)主請西南交通大學和同濟大學對事故原因進行了分析,并確定相應的補救措施。對該事故的思考:

渠縣明月大橋明月大橋建于四川省達州渠縣,東岸與318國道蒙山酒廠相接,西岸與老城區(qū)的南北大道相接,是連接新城區(qū)和老城區(qū)的重要通道,大橋跨越渠江,設計起訖里程為K0+101.00~K0+676.00,跨度組成形式為2×30+(90+206+90)+4×30m,全長575.00m,為三跨自錨中承式復合拱。

渠縣明月大橋立面圖渠縣明月大橋有限元模型圖施工階段應力驗算控制截面圖1、施工主橋下部基礎及承臺、墩身;于拱墩承臺上搭設縱梁施工塔架及拱梁節(jié)點處支墩。2、于塔架上分節(jié)段澆筑主拱混凝土段及斜撐。每一節(jié)段拉臨時預應力拉桿。于塔架上澆筑縱梁,注意在縱梁中間留后澆段。3.安裝臨時支墩橡膠支座;張拉系桿2,張拉力8320KN;拆除臨時拉桿;拆除縱梁施工塔架,但保留中間立柱,并使支柱支撐縱梁。4.滿堂支架施工邊拱;安裝系桿15.搭建吊裝索塔,安裝纜索吊機,對稱安裝,并用拉索固定;吊機試機。6.分5段吊裝主拱圈,并安裝抗風纜和穩(wěn)定支架。7.吊裝主拱合攏段,安裝抗風纜;調整拱圈線型,澆注拱腳連接混凝土施工拱頂橫撐;張拉系桿1,張拉力10000KN。8.灌注主拱鋼管混凝土,張拉系桿1,張拉力14000KN;拆除節(jié)點臨時支墩和邊拱。9.于邊拱上搭支架澆筑邊拱至斜撐段的縱梁,并張拉已澆縱梁的預應力鋼束。10.掛模逐段施工主拱段的縱梁,在縱梁于副拱伸縮縫處臨時固結;合攏跨中縱梁。11.利用已施工縱梁掛模施工副拱;調整系桿張拉力到19000KN,拆除拱圈抗風纜;13.吊裝橫梁施工橋面系①利用纜索吊裝橫梁及橋面板,并調整系桿拉力到23500KN。②拆除纜索吊,施工橋面系,竣工。斜拉橋等拉索橋梁的拉索及吊桿的腐蝕疲勞問題廣州海印大橋拉索涂裝失效導致全橋換索新疆庫爾勒314國道上的孔雀河大橋吊桿斷裂福建武夷

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