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慶興公司對橋梁獨柱墩改造加固的總結

慶興公司對橋梁獨柱墩改造加固的總結

作者:衡水慶興橋梁養護工程有限公司 來源:http://www.oiyee.com 發表時間:2022-6-8 瀏覽:次  百度一下

         2021年12月18日,位于湖北省鄂州市境內的滬渝高速滬渝向轉大廣高速匝道橋發生橋梁側翻,當日造成4人死亡、8人受傷。

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且近些年發生在墩柱墩橋梁傾覆的事故還是屢見不鮮的:

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這一事故再一次引發了人們對于橋梁獨柱墩穩定性的熱議,雖然造成本次事故的重要原因是車輛超載且行駛偏載引起的橋梁傾覆,但人們還是對獨柱墩的設計和存在仍有一定的非議,盡管它的設計滿足當時的設計規范且在特定的環境下還有一定的優點。

交通部和應急管理部也多次發文要求對全國獨柱墩橋梁安全運行狀況進行排查,各省根據文件精神對現有的墩柱墩橋梁進行抗傾覆穩定性進行驗算,對不滿足規范要求的橋梁進行加固改造

目前,主要的加固改造方案有如下幾種,現對比分析如下:

方案一∶設抗拔約束裝置

通過在邊墩設置抗拔裝置,避免因邊支座的脫空而改變結構體系,增強橫向抗傾覆性能。如下圖所示

圖片3.png 

方案優點

a)構造設計幾乎不影響結構原有受力模式。

b)抗拔銷裝置構造簡單,工程規模較小,施工方便,幾乎不影響橋上正常交通。

方案缺點

a)因錨固構造及構造空間的限制,抗拔銷拉拔力設計值一般較小,適用的加固橋梁范圍較少。

方案建安費∶方案一單墩約10萬元。

方案二∶多墩加蓋梁改多支承

通過在多個中間墩墩頂增設蓋梁,將中墩單支承改為多支承,加強結構抗扭轉變形能力。如下圖所示

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方案優點

多個中墩單支承改為多支承,根據計算確定支承的距離,使得箱梁在不利工況下支承體系不發生變化,基本可確保箱梁不會發生傾覆破壞。

方案缺點

(a)改變了原有箱梁橫梁的受力模式,橫梁由原來的負彎矩受力變為正彎矩受力,需結合結構配筋重新進行驗算,必要時需對橫梁進行加固。

(b)需檢查增加蓋梁后可能對凈空的影響。

(c)施工過程涉及增設蓋梁,增設支座等,較為繁瑣。

方案建安費∶單墩約25萬元。

方案三∶單墩加強改多支承

部分中間橋墩單支承改為多支承,加強主梁中墩處抗扭轉能力,以滿足抗傾覆要求。同時通過增加樁柱、包裹墩柱等措施,提高中墩強度,以滿足改雙支承后墩身內力增加的需要。具體操作時,可根據現場條件,細分為如下方案

方案三a∶橋寬較大時,可在原有墩柱兩側增設墩柱,如下圖所示∶

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方案三b∶橋寬較小時,可在原有樁基兩側增設樁基,通過承臺連接形成群樁,而后對墩柱進行包裹、增設蓋梁形成多支承,如下圖所示∶

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方案三c∶原設計帶承臺的獨柱墩,可對原有圓柱墩進行包裹,改為圓端型墩柱,如下圖所示∶

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方案優點

a)可靠性好。中墩單支承改為雙支承,根據計算確定雙支承的距離,使得箱梁在不利工況下支承體系不發生變化,可確保箱梁不會發生傾覆破壞。同時通過措施提高墩柱的強度,大大提高墩柱的安全性。

b)一聯箱梁通常可只需要處理單個墩,即能滿足抗傾覆要求。

c)景觀性較好。

d)加固施工基本不影響通行。

e)對各種情況的連梁均有較好的適應性。

方案缺點

a改變了原有箱梁橫梁的受力模式,需結合結構配筋進行結構驗算。

b)需檢查增加墩柱、蓋梁后可能對凈空的影響。

c)安裝更換支座過程需短暫封閉交通。

d)施工過程涉及樁基施工,植筋,澆筑混凝土,頂升箱梁,安裝更換支座等,工期較

e)新增樁基施工宜采用回旋鉆施工。

f)對于部分橋墩位于水中、路線中央的橋梁適用性不佳。

方案建安費∶方案三a單墩約57萬元,方案三b單墩約66萬元,方案三c單墩約27萬元。

方案四∶拉大邊支座間距

邊墩處加長端橫梁及蓋梁,必要時需增設蓋梁,以拉開邊支座間距,加強結構抗扭轉變形能力。如下圖所示

圖片8.png 

方案優點

邊墩處拉開支座間距,根據計算確定支座拉開的距離,確保在基本組合下不發生脫空,使得箱梁在不利工況下箱梁整體抗傾覆穩定性能及中墩扭轉角滿足要求。

方案缺點

a)改變了原有箱梁橫梁、蓋梁的受力模式,需結合結構配筋重新進行驗算,必要時需對橫梁、蓋梁進行加固。

b)需檢查蓋梁加長或增設蓋梁后可能對凈空的影響。

c)施工過程涉及植筋,澆筑混凝土,增設支座等,較為繁瑣。

方案建安費∶單墩約20萬元。

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顯然,每一種方案都有各自的優缺點和適用性,且對現有的橋梁維修加固又多受橋梁結構形式、現場環境條件影響較大,應多方分析比較才能確定最優的加固方案。

慶興公司目前施工的內蒙古某高速公路上跨分離立交橋的獨柱墩改造采用的正是增設鋼管墩柱改單支點變三支點的加固方案:參照鐵路橋梁支座安裝方法進行了優化,取消了預頂升,不改變原有梁體結構受力;梁底先安裝支座上預埋鋼板然后澆筑上墊石,保證支座安裝水平密貼受力,符合支座安裝質量驗收評定標準,且不改變原有受力,當梁體偏壓時,支座立即傳遞受力,防止梁體傾覆,維持梁體穩定狀態。

橋梁養護加固 

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橋梁養護加固

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