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桥梁顶推之拱桥顶推加固技术

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浏览:- 发布日期:2018-03-13 09:29:23【

摘要目前,我国公路桥梁的荷载等级不断提升,拱桥的病害也不断出现,这严重影响了桥梁的正常使用,进行维修 加固施工迫在眉睫。本文对拱桥顶推加固技术从计算要点、施工要点以及拱桥的顶推和应注意的事项进行了详细的阐述。 

关键词 拱桥;顶推;加固技术 

桥梁顶推工艺是调整拱轴线及压力线的有效方法。施工时将拱桥 的一端作为顶推端,设立顶推横梁,横梁与拱助紧紧相连,凿除拱脚与支座的联结,使支座自由,然后,安放千斤顶,利用千斤 顶的推力沿拱轴向上,向跨中方向顶推横梁,从而使整个拱轴移动。 当顶推位移值相当于原桥已产生的位移值时,停止顶推。然后拱脚离开拱座的空隙上浇灌高强快硬水泥混凝土,待混凝土达到设 计强度后,再放松千斤顶,顶推工作完成。 

1 计算要点 

顶推加固前必须进行施工设计,设计、计算内容包括: 1)顶推横系梁设计:使千斤顶推力可完全传给主拱圈,保证 拱脚部分主拱圈受力均匀; 2)千斤顶的布置和数量的计算; 3)顶推量的确定,原则如下: (1)根据实测位移量; (2)根据拱顶实测下沉值和拱顶推力影响线推算; (3)顶推直至桥沿或缘石出现负弯矩裂缝为止。 顶推对拱轴产生的变化,具体如图1所示。 

2 桥梁顶推施工要点 

桥梁顶推施工要点主要包括: 1)在顶推前先将拱脚锚固钢筋切断,并将拱上建筑与桥台分 开,使顶推时拱上建筑能随同拱圈自由变形; 2)顶推可在桥的一端进行,也可先在桥的一端顶推至计算的 一半顶推水平距离,再移置另一端顶推完成。顶推的基本做法是: 在桥台的拱脚处安装传力结构(钢夹具或铡性横梁人通过千斤顶 施加推力,将拱圈自拱脚向跨中方向顶推,以实现调整桥台位移 和拱轴线,恢复承载能力的目的。顶推后,将拱脚端的空隙处浇 筑高强快凝混凝土。顶推也可在桥台区挖槽,顶入受力管,使其 顶管与原桥台共同受力,以调整桥台水平位移和拱抽线。 

3 拱桥顶推 

双曲拱桥顶推加固与钢筋混凝土肋拱不同,难度大得多。 要重点解决好拱脚锚筋问题,拱脚负弯矩问题、传力结构问题以 及拱上建筑的处理问题。 

3.1 顶推主要程序 1)准备工作:搜集顶推桥有关的设计、施工、竣工等文件, 以及养护运营期间检查、改造加固等记录资料。在熟悉资料的基 础上到现场一一核实。慎重考查判桥台稳定性。根据拱桥实际尺寸、 恒载及作用状态,进行顶推设计计算,确定顶推方案。编制顶推 施工、材料、设备、代表、预算等表。布设观测点。必要时筑桥 台围堰、搭脚手架、仪表架。设计制做千斤顶传力结构(刚性横 隔梁);凿除拱脚四周的混凝土,使其周边脱离桥台混凝土。加固、 顶撑拱脚部位的腹孔,处理桥面伸缩缝的利顶推时桥面自由移动; 切断拱脚锚固筋; 2)安装工作:待刚性横隔梁混凝土达设计强度后,安装千斤 顶、高压油路系统; 3)顶推混凝土:根据实际需要可单边顶推或双边顶推(两个 拱脚都处理)。正式顶推前要试顶; 4)监测工作:各级顶进时,均应测量拱截面(顶推端)两侧 的位移量(竖向、水平)、拱肋主要截面(L/4,3L/8,L/2 处)下 缘标高或相应截面的桥面路缘石标高、桥纵轴线变化;桥台变位 (沉降、位移、转角)、主拱圈顶部桥面拦杆立柱、路缘石、桥面 混凝土的变形,伸缩缝的变化等; 5)空缝填塞:顶推完成后,形成的端部空缝要立即冲刷干净, 填塞高强快凝砂浆或小石子混凝土,捣实养护; 6)拆除顶推机具:当高强快凝砂浆或小石子混凝土强度达要 求后,拆除顶推设备; 7)修补桥台缝:修补结构裂缝、局部补强、接长拱座、清理 现场。 

3.2 拱桥顶推注意事项 1)顶推前必须确认桥台变位已经稳定才能顶推,否则要先行加固桥台。 2)拱桥顶推工作要注意做到: (1)顶推前办理好断道、断航有关手续。顶推时组织好保卫 人员,划出作业区,确保施工现场、行人和围观者的安全。做好行人的摆渡工作; (2)拱桥顶推时要合理组织人员、明确分工、统一信号。应先进 行试顶演习; (3)做好两桥台上方三铰腹拱孔的加固、支护,凿除顶推伸 缩缝(对单边顶推是非顶推端的桥台上方桥面伸缩缝)设空缝, 顶推作业时要确保拱上建筑的安全; (4)千斤顶的轴线方向应与安装部位的拱轴线方向一致;千 斤顶的顶部、底端垫钢板要平整、密贴;千斤顶要尽量靠近主拱 圈的内、外缘;千斤顶合力作用点尽量与拱桥设计要求的合力位 置相符。千斤顶的油路系统形成并联的闭合管路,保证同步作用; 高压油路和千斤顶在安装前要分部件检测、试压,合格后才能使用。 试压压力要达到高压胶管设计压力; (5)拱桥顶推前要进行试顶、预演。通过试顶、预演仔细考查顶 推机具、设备工作状态是否安全可靠、管路有无漏油、顶推是否同步、现场指挥系统是否迅速可靠。如发现问题,应回油处理, 切忌在高压下检修油路,以确保人身安全; (6)监测用的仪器可可靠,操作人员要认真负责。每级顶推 后要及时整理观测资料,特别是主拱圈挠度、应变数值。只有确 认情况正常时,才能进行下一级顶推。要指定专人负责监视工作 (熟悉桥梁结构、施工经验丰富的人员)。及时向顶推工作点指挥 反馈信息; (7)监测顶推端对岸的桥面伸缩缝空缝的变化情况,保证顶 推过程中该处始终留有空隙,防止掉进杂物顶死空缝而影响顶推 作业; (8)应事先试验确定填塞空缝用的高强快凝水泥砂浆或小石 子混凝土的强度和配合比,及其强度增长史; (9)顶推终了,对顶推端拱趾处的空缝要认真冲洗干净,防止掉入杂物。注意捣实、养护;空缝填实后,应派专人监视油路 系统,保持千斤顶油压稳定,直至填料强度达到要求后为止。 

4 结论 

综上所述,拱桥顶推加固法可以在恢复断面整体性完好的前提下, 恢复原桥的承载能力。它比其他现有加固方法更经济实用,可在不损害原桥外貌,不缩小通航净空的情况下,完成桥梁的加固工作, 所以此法在拱桥的加固方面值得推广。

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