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1、工程案例185#墩横断面、立面布置图 2022/11/121常州华瑞特种加固技术工程有限公司 桥梁总体布置图2022/11/122常州华瑞特种加固技术工程有限公司 二、主要病害描述 1、支座经检查发现钢垫板锈蚀,支座螺栓松动、锈蚀,185-185-2#支座偏位、卡死。2、上部结构检查发现箱梁底板斜向裂缝、纵向裂缝,裂缝宽度0.100.12mm,长度0.61.4m。3、下部结构检查发现桥墩混凝土开裂。三、主要维修内容 1、将185#过渡墩同步顶升更换盆式支座,置换原预埋钢板;2、修复墩顶破损砼;3、更换桥面160型伸缩缝。通过上述措施,目前响声完全清除,没有再出现当地老百姓在网上举报现象。202
2、2/11/123常州华瑞特种加固技术工程有限公司上钢板与预理钢板脱空施工现场 施工现场 42022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/124常州华瑞特种加固技术工程有限公司柱顶砼震损破碎支座脱空 已更换好的盆式支座52022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/125常州华瑞特种加固技术工程有限公司柱顶裂缝采用体外索加固 62022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/126常州华瑞特种加固技术工程有限公司一、工程概述 该桥位于昆山市正仪镇内,横跨娄江、312国道。十五甸互通式立交I匝道桥(第三联)跨越主线和D匝道,平面位于R
3、=200m、80m的圆曲线上,纵面位于R=1500m的圆曲线上。桥梁全长304.718m,为上、下行分离的两幅桥梁,左幅跨径组成为(420m)+(420m)+(15.66m+222m+20m)+(320m),右幅跨径组成为(420m)+(420m)+(20m+222m+15.66m)+(320m)。桥面设双向纵坡,i1=4%(巴城方向)、i2=-4%(上海方向);横向设置单向超高横坡。案例二2022/11/127常州华瑞特种加固技术工程有限公司 养护检查中发现该桥箱梁存在严重平面侧移、纵移,墩柱倾斜变形且环向开裂,盆式橡胶支座严重受力不均、钢盆变形、安装方向错误,板式橡胶支座脱空、偏位,箱梁混
4、凝土开裂,以及过渡墩挡块开裂等病害问题。箱梁平移、墩柱倾斜变形且环向开裂已经严重影响上、下部结构安全,而且现有支承体系已无法有效限制曲线箱梁的平面位移,当车在桥面行驶时,独柱柱顶左右摇动有12cm,支座还发出吱吱的响声,结构存在严重安全隐患。鉴于病害问题严重,昆山市交通运输局多次组织专家及东南大学交通学院的教授召开关于该桥病害成因分析以及下一步工作如何展开的研讨会,并委托专业单位进行了特殊检查和维修加固方案设计。2011年12月昆山市交通运输局召开了该桥改造方案的专家审查会,通过了整体同步顶升箱梁、更换全桥所有支座并改造支座布置方式、加固墩柱、两幅箱梁横向刚性拼接、修复裂缝、加强挡块等措施的总
5、体改造方案。我单位赴现场对上、下部结构病害进行了详细的调查。2022/11/128常州华瑞特种加固技术工程有限公司二、桥梁结构概况 I匝道桥桥面全宽17.75m。左幅桥面宽8.25m,横向布置为0.5m(护栏)+7.25m(行车道)+0.5m(护栏);右幅桥面宽9.5m,横向布置为0.5m(护栏)+8.5m(行车道)+0.5m(护栏)。铺装层为10cm厚沥青混凝土铺装。设计荷载采用汽超20、挂120。桥梁上部结构共十五跨四联,采用钢筋混凝土连续箱梁。箱梁截面中心高130cm,单箱单室截面,直腹板;箱梁底宽4.5m,左幅箱梁顶宽8.25m、翼缘板宽1.875m,右幅箱梁顶宽9.5m、翼缘板宽2m
6、;箱梁腹板厚50cm,箱梁底板厚度由跨中为18cm折线渐变至横隔梁处为38cm,顶板厚度为22cm。在墩顶和梁端设置横隔梁,梁端横隔梁厚1m,墩顶横隔梁厚1.6m。2022/11/129常州华瑞特种加固技术工程有限公司桥梁横断面布置图 2022/11/1210常州华瑞特种加固技术工程有限公司 桥梁下部结构桥墩采用独柱墩,桥台采用承台分离式台,沿径向设置,墩台均采用钻孔灌注桩基础。4#、8#、12#墩为设双支座独柱墩,柱顶设盖梁,柱采用圆形截面,柱径1.4m;其余墩为单支座独柱墩,不设盖梁,柱径1.2m。各桥墩处,单根墩柱对应两根钻孔灌注桩,桩径1.5m,设承台。原设计支座布置形式如图所示。在桥
7、台及各联之间的过渡墩处设四氟滑板橡胶支座,在第一联2#墩、第二联6#墩处设盆式GD支座,第三联10#墩、第四联13#墩处设盆式DX支座(纵向限位),其余桥墩处设盆式SX支座。单向活动支座采用GPZ5000DX,双向活动支座采用GPZ5000SX、GPZ6000SX,固定支座采用GPZ4000GD。桥台处原设计采用D60型毛勒伸缩缝,各联中间过渡墩处原设计采用D80型毛勒伸缩缝。2022/11/1211常州华瑞特种加固技术工程有限公司I匝道桥111跨立面、平面图(单位:cm)2022/11/1212常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、主要病害描述 1、桥面系桥面系 (1)第二联防撞护栏的两端与第
8、一联、第三联防撞护栏的端部横向明显相对错位,量值达10cm。(2)第二联左、右幅桥面之间中央分隔带内的原混凝土盖板严重开裂、破损、移位,已无法起到止水作用;因原波形护栏立柱仅通过螺栓锚固在盖板上,导致波形护栏立柱变形、移位,失去防撞能力。(3)第三联、第四联右幅桥12#墩处的伸缩缝两侧拉开距离过大,已达17cm,超出其容许变形范围(D80),伸缩缝内橡胶条被撕扯开裂,该伸缩缝已经失去其工作性能。其他伸缩缝存在堵塞、锚固混凝土开裂病害。2022/11/1213常州华瑞特种加固技术工程有限公司2、上部结构、上部结构 (1)箱梁平面侧移 第二联(58跨)左、右幅箱梁均存在较严重的平面侧移现象。右幅箱
9、梁向右侧(外侧)平移量达10cm,各墩处箱梁侧移量值有所差异,以4#墩处侧移量值最大;左幅箱梁向左侧(外侧)平移量达8.5cm,以8#墩处侧移量值最大。第三联(912跨)、第四联左、右幅箱梁也有轻微侧移现象,量值约为4cm。(2)箱梁平面纵移 三、四联箱梁的梁端间距(12#墩处)呈现左幅靠近、右幅拉远的现象。左幅第三联箱梁向上海方向移动40mm,第四联向巴城方向移动20mm,因而三、四联之间间距拉近约60mm;右幅第三联箱梁无明显纵向移动,第四联箱梁向上海方向移动42mm。(3)箱梁裂缝 箱梁跨中区域的底板、腹板表面存在裂缝病害,经分析为结构受力性裂缝,裂缝宽度为0.10.2mm,未超出桥涵养
10、护规范限值(0.25mm);各联中间桥墩处,箱梁翼板、腹板分别存在横向、竖向裂缝,部分裂缝宽度达到0.3mm,已经超出规范限值(0.25mm),且因未设滴水檐,翼板、腹板表面水迹明显,并且已经出现局部腐蚀和钢筋外露生锈现象。2022/11/1214常州华瑞特种加固技术工程有限公司3、支座、支座 (1)板式橡胶支座 桥台处(0#、15#台)以及各联之间过渡墩处(4#、8#、12#墩)的板式橡胶支座严重老化,且存在环状裂缝病害。因当时的施工质量缺陷,垫石密实性不好,大部分支座下钢板存在明显变形,钢板底部脱空。另外,支座钢板均已严重锈蚀。各联之间过渡墩上的大部分支座存在横向或纵向偏位现象,最大偏位量
11、值达5cm。(2)盆式橡胶支座 第2联6#墩设GD支座,其余中间桥墩处设SX支座,5#、7#墩支座上、下钢盆存在明显的横向相对滑移。5-2#支座存在过大偏转,并已导致四氟滑板被挤出、破坏。2022/11/1215常州华瑞特种加固技术工程有限公司 第3联原设计在10#墩处设DX支座(纵向限位),但因施工安装缺陷,该墩支座的实际安装方向与设计不符,为横向限位,无法限制箱梁整体纵向平移:其余中间桥墩处均设SX支座,支座上、下钢盆的横向相对滑移量值不大,但纵向相对滑移量达40mm以上,右幅无明显纵向移动,左幅向上海方向移动。第4联原设计在13#墩处设DX支座(纵向限位),但实际安装方向与设计不符,为横
12、向限位,无法限制箱梁整体纵向平移,且造成13-1#墩柱承受较大横向水平推力而开裂:其余中间桥墩处均设SX支座,支座上、下钢盆的横向相对滑移量值不大,但纵向相对滑移量达1070mm,右幅位移朝向上海方向,左幅位移朝向巴城方向,右幅位移量相对较大。各联中间桥墩的墩柱顶部施工质量较差,支座下钢盆底部脱空现象严重,并已导致下钢盆明显变形,支座实际工作性能受到严重削弱,对箱梁支承安全以及柱顶局部受力非常不利。2022/11/1216常州华瑞特种加固技术工程有限公司4、下部结构 墩柱倾斜变形、底部环向开裂检查中发现部分墩柱倾斜,墩柱底部存在环向裂缝病害,具体如下:2-2#墩柱地表以上1m高度范围内存在环向
13、裂缝,裂缝宽度约0.040.15mm;4-2#墩柱向右侧倾斜3.5%,底部2m高度范围内存在10条环向裂缝,裂缝宽度约0.040.14mm;6-1#墩柱向左侧倾斜7.0%,底部2m高度范围内存在11条环向裂缝,裂缝宽度约0.080.20mm,且部分底部裂缝长度已达墩柱截面1/2周长;6-2#墩柱向右侧倾斜5.2%,底部2m高度范围内存在13条环向裂缝,裂缝宽度约0.10.42mm,且部分底部裂缝长度已达墩柱截面1/2周长;8-1#墩柱向左侧倾斜2.2%,底部2m高度范围内存在11条环向裂缝,裂缝宽度约0.020.10mm;8-2#墩柱向右侧倾斜5.2%,底部2m高度范围内存在11条环向裂缝,裂
14、缝宽度约0.040.18mm;12-2#墩柱向右侧倾斜2.8%,底部2m高度范围内存在6条环向裂缝,裂缝宽度约0.140.24mm;13-1#墩柱向左侧倾斜2.2%,底部2m高度范围内存在3条环向裂缝,裂缝宽度约0.140.22mm。2022/11/1217常州华瑞特种加固技术工程有限公司昆山市十五甸I匝道桥四联双幅,全桥长304米 独柱加固后 0#台伸缩缝内砼垃圾全部堵死,正常间隙为10cm,无法正常伸缩 182022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1218常州华瑞特种加固技术工程有限公司桥面护栏错位10cm 施工现场 施工现场 6-1柱环向裂缝钢柱顶升释放内应力
15、后加固 192022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1219常州华瑞特种加固技术工程有限公司一联两幅独柱整体同步顶升(全桥重12000余吨)同步顶升桥形和位移控制 顶升时桥面配载,防止倾覆 202022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1220常州华瑞特种加固技术工程有限公司由于桥梁滑移,业主采取临时的连接措施 将独柱墩扩大成薄壁墩 翼缘板凿除,重新配重浇筑砼 212022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1221常州华瑞特种加固技术工程有限公司6-1独柱环向裂缝扩大柱断面 6-1箱梁向外侧滑移10cm 更换好的盆
16、式支座 222022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1222常州华瑞特种加固技术工程有限公司案例三一、工程概况 该桥桥长 44.44m,上部结构采用 313m 预应力混凝土简支梁,下部结构采用单排桩(柱)式墩及单排桩(柱)式桥台。该桥于 1996 年投入运营,设计荷载为汽车-超 20 级,挂-120,设计车速为 120km/h,单幅桥面总宽 12.5m,上部结构采用 313m 预应力混凝土空心板梁,先简支后桥面连续。因为交通量的日益增长,该桥于 2005 年进行拓宽改造,扩建时采用同跨径的预应力混凝土空心板梁在两侧拼宽,每侧桥面宽度增加 8.25m,拓宽后的桥梁单幅
17、全宽 20.75m,设计车速保持不变,设计荷载为公路级。新老桥下部结构均采用圆柱式桥墩、桩柱式桥台,钻孔灌注桩基础。立面图及跨中横断面如图所示。2022/11/1223常州华瑞特种加固技术工程有限公司立面图2022/11/1224常州华瑞特种加固技术工程有限公司横断面图 2022/11/1225常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1226常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1227常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1228常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1229常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1230常州华瑞特种加固技术工程
18、有限公司2022/11/1231常州华瑞特种加固技术工程有限公司案例四一、工程概述 该桥于1999年8月竣工投入运营,分左、右幅,左幅跨径布置为(32.08+44+44+30+20),右幅跨径布置为(30.625+30.625+30.625+44+34.205)m,左、右幅各五跨。桥梁设计荷载等级为汽超20,挂120。2007年6月检查发现该桥箱梁存在裂缝病害后,管理公司十分重视和关注病害发展情况,为了确保桥梁结构安全,委托检测单位先后对该桥进行了突击检查(2007年6月)、荷载试验检测(2008年6月)和开孔后箱内检查工作(2009年6月、2010年4月),并于2009年开始进行每两个月一次
19、的定期观测。通过箱室内、外的全面检查,发现箱梁底板(顶、底面)、腹板、顶板均存在裂缝病害,且在荷载试验检测和定期观测过程中,发现底板横向裂缝病害存在延伸、变宽现象。从结构受力安全方面考虑,按全预应力构件设计的连续箱梁是不容许出现裂缝病害的,裂缝病害的产生、发展对箱梁在正常使用状况下的工作性能非常不利。为此公司就该桥的病害处治和维修加固成立专项,委托相关单位进行维修加固施工图设计。2022/11/1232常州华瑞特种加固技术工程有限公司二、桥梁结构概况 4#桥上部结构采用预应力混凝土等截面连续箱梁,单箱双室截面。箱梁截面全宽16.25m,底板宽8.35m,中心梁高2.2m,顶板厚25cm,底板厚
20、16cm,腹板厚43cm,翼板长3.5m;在墩顶和梁端设横隔梁,墩顶横隔梁厚160cm,端横隔梁厚100cm。箱梁设计采用50#混凝土。腹板内设纵桥向预应力束,无顶、底板束,钢束采用j15.24钢绞线,YM15-19型锚,设计张拉控制力为371.5 吨,均为单端张拉。原设计采用的管道摩阻系数=0.2,管道偏差系数k=0.0008。波纹管采用镀锌金属波纹管,外径107mm。各墩墩顶横隔板内均设置横向预应力钢束,采用j15.24钢绞线,YM15-12型锚,单端张拉,镀锌金属波纹管外径92mm。横隔板内横向预应力筋如图所示。2022/11/1233常州华瑞特种加固技术工程有限公司中横隔梁原横向预应力
21、筋布置图 2022/11/1234常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、主要病害描述 1、腹板竖向裂缝、腹板竖向裂缝 各个箱室内的腹板均存在竖向裂缝。竖向裂缝的长度一般与腹板高度相当,少量裂缝向下延伸至底板,延伸长度一般约为10cm,大部分腹板竖向裂缝未延伸至底板和顶板,腹板竖向裂缝最大宽度为0.15mm。左幅第四跨西侧箱室内存在1条腹板竖向裂缝延伸至底板且与底板横向裂缝相连。2、顶板纵向裂缝、顶板纵向裂缝 每个箱室内顶板底面均存在纵向裂缝,大多数为断续裂缝,纵向不连通。裂缝宽度均小于0.15mm,裂缝深度小于2cm。顶板为钢筋混凝土构件,横桥向未设预应力钢束,混凝土收缩以及车辆荷载作用造成顶板
22、纵桥向开裂。2022/11/1235常州华瑞特种加固技术工程有限公司3、底板横向裂缝、底板横向裂缝 左幅桥第四跨西侧箱室内存在1条底板横向裂缝,距该跨无锡侧横隔板约5m,该条裂缝与腹板相应部位的竖向裂缝相通。箱室内横向裂缝宽度最大处为0.15mm,在西侧箱室底板底面的相应位置存在横向裂缝,裂缝宽度为0.12mm。左幅桥第二跨存在4条底板横向裂缝,分布在跨中区域和分段施工的施工缝处,裂缝最大宽度为0.23mm,裂缝贯通底板厚度。右幅桥第二跨、第四跨各存在1条底板横向裂缝,其中第二跨内横向裂缝位于施工缝处,第四跨内横向裂缝位于跨中区域。跨中区域的底板裂缝从下至上延伸至腹板与顶板交界处,下宽、上窄,
23、且贯通底板厚度,应为结构性受力裂缝。2022/11/1236常州华瑞特种加固技术工程有限公司 4、横隔板裂缝、横隔板裂缝 各桥跨端横隔板、中横隔板均存在竖向、横向或斜向裂缝。横隔板与腹板或底板交界处普遍存在裂缝病害。5、箱室内外观质量检查情况、箱室内外观质量检查情况 各箱室内底板均存在混凝土超方现象,部分桥跨的底板局部超方严重。腹板与底板交界处存在少量漏筋、空洞、蜂窝麻面现象。顶板错台现象较严重。2022/11/1237常州华瑞特种加固技术工程有限公司四、主要维修内容 1、工期120天,箱内垃圾清理80T左右。2、路面封路原计划30天,实际半幅封路转换共计6天,节约江阴长江大桥封路造成收费损失
24、6000余万元。3、张拉结束,经荷载试验,符合设计要求。4、张拉和制作过程中,解决了几个重大细节问题:一是解决了穿钢绞线板底与钢桁架的高度不确定,否则钢绞线难以穿过;二是解决了钢桁架与肋板的3万余个孔的对位问题;三是张拉力控制问题;四是A锚头锚固问题;五是横隔梁钻孔避钢绞线的问题;六是张拉顺序和张拉监控。5、体外索60m-180m的张拉工艺和方法,有较大的区别,钢桁架的设计要有较大的改进和验算。6、A锚头的螺杆及锚固材料、焊接、灌浆、钢板痕迹受力方向等必须符合设计规范要求,必须是熟练工人操作,马虎不得,否则预应力难以建立。2022/11/1238常州华瑞特种加固技术工程有限公司施工现场A锚块锚
25、固螺栓A锚块392022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1239常州华瑞特种加固技术工程有限公司箱内钢桁架安装箱内钢桁架安装腹板粘钢加固402022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1240常州华瑞特种加固技术工程有限公司转向器钢桁架穿索412022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1241常州华瑞特种加固技术工程有限公司422022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1242常州华瑞特种加固技术工程有限公司432022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1243常州
26、华瑞特种加固技术工程有限公司案例五一、工程概况 该桥为上下行、左右幅分离的两幅桥梁,桥面全宽36.5m。每幅桥面全宽16.75m,桥面横向布置为0.5m(护栏)+15.75m(行车道)+0.5m(护栏)。引桥分为四联,桥跨布置为430m+430m+40m+430m。在桥梁养护检查中发现,左幅4#墩(第一联与第二联之间的过渡墩)上的原盆式支座存在偏位现象,支座钢板严重锈蚀;2#伸缩缝(D80)混凝土破损较严重,且经多次维修仍无法根治,伸缩缝两侧桥面存在明显高差。经我单位进一步现场检查,发现左幅4#墩顶伸缩缝处跳车现象较严重,外侧原GPZ(II)3.5SX支座的盆腔内橡胶被压溃,支座失去使用功能并
27、造成箱梁一侧下沉,支座上、下钢盆靠紧且已翘曲变形。经分析,支座病害应是引起桥面高差和伸缩缝屡修屡坏的根本原因,且会引起箱梁内力发生变化,对结构受力安全不利。2022/11/1244常州华瑞特种加固技术工程有限公司 支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥梁墩台上,同时保证上部结构在荷载、温度变化和混凝土收缩徐变等因素作用下能够自由变形,使结构的实际受力情况符合设计意图,并保护梁端、墩台帽梁不受损伤。在目前大吨位、大交通量荷载作用下,由于施工质量缺陷、支座本身老化、支座钢板锈蚀失效等问题,造成支座的使用功能降低甚至丧失,如不及时进行有效处理则会直接影响到桥梁结
28、构安全。因此,需要在不造成桥梁结构损伤的情况下对病害支座进行整体更换,恢复原有功能,保证桥梁使用安全。同时,鉴于该桥的地位,为满足正常通行,支座更换中应尽量不中断桥面交通,对支座的更换施工提出了更高要求。2022/11/1245常州华瑞特种加固技术工程有限公司二、桥梁结构概况 该桥上部结构采用预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式桥墩、钻孔灌注桩基础。全桥共分为四联,单幅桥面总宽为16.75m,桥面铺装层为10.5cm沥青混凝土+5cm钢筋混凝土现浇层。箱梁采用单箱双室截面,中心高度240cm,桥面设2%横坡,通过箱梁斜置实现。桥墩处的支座中心距为550cm。第一联箱梁在2#墩处设固定支座,其
29、他墩、台处设单向、双向活动支座。第一联、第二联箱梁支座布置及箱梁横断面布置如图所示。2022/11/1246常州华瑞特种加固技术工程有限公司箱梁横断面布置图 2022/11/1247常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、主要病害描述 1、左幅5-4-1#支座移位,上卡槽断裂、变形,桥面2#伸缩缝跳车病害;2、左幅箱梁纵向裂缝、横向裂缝病害。3、左幅桥4-1#墩下支座垫石块存在竖向裂缝病害,缝宽0.12mm;4、单向滑动支座装反,致使桥梁在顺桥向无法正常滑移。2022/11/1248常州华瑞特种加固技术工程有限公司左幅桥过渡墩响声大 毛勒缝砼破损 毛勒缝砼破损 单向滑动支座装反 492022/11
30、/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1249常州华瑞特种加固技术工程有限公司支座上钢板与下钢板接触 施工现场 单向滑动支座装反 更换下来的支座,四氟板与下钢盆已持平 502022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1250常州华瑞特种加固技术工程有限公司更换前的支座 已更换好的支座 已更换好的支座 512022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1251常州华瑞特种加固技术工程有限公司通过更换支座,响声完全消除,毛勒缝至今没有损坏。已更换好的支座 2022/11/1252常州华瑞特种加固技术工程有限公司案例六一、工程概况 该桥建
31、成于2004年,在苏通大桥通车后于2008年开放使用。桥梁平面位于R=450m的圆曲线上,纵面位于R=4032m的凸形圆曲线上。桥面横坡由起点至EK0+600为6.0%的全超高段,其余段为超高变化段。桥面纵坡分别为2.109%和-2.814%,变坡点桩号为EK0+539.048。桥面全宽8.5m。设计荷载采用汽超20、挂120。2022/11/1253常州华瑞特种加固技术工程有限公司平面位置示意图 2022/11/1254常州华瑞特种加固技术工程有限公司 养护检查中发现该桥箱梁存在平面侧移,板式橡胶支座存在严重受力不均、开裂,独柱墩柱顶混凝土劈裂破坏,以及过渡墩挡块开裂等病害问题。独柱墩柱顶混
32、凝土劈裂破坏已经严重影响箱梁的支承安全,而且现有支承体系已无法有效限制曲线箱梁的平面侧移,结构存在安全隐患。鉴于病害问题严重,在发现病害后已及时封闭桥面交通,以避免发生安全事故。2011年9月17日,苏州市交通运输局召开了关于该桥病害成因分析以及下一步工作如何展开的研讨会,并委托专业单位进行了特殊检查和维修加固方案设计。2011年10月10日,苏州市交通运输局召开了该桥加固维修工程方案的专家审查会,通过了箱梁进行整体同步顶升、更换全桥所有支座以及加强挡块等限位措施的总体改造方案。我单位项目负责人出席了设计方案审查会,并赴现场对上、下部结构病害进行了调查。2022/11/1255常州华瑞特种加固
33、技术工程有限公司二、桥梁结构概况 全桥上部结构共分两联,分别为(16+622+16)m、(16+722+16)m钢筋混凝土连续箱梁,即八跨一联、九跨一联。箱梁截面中心高130cm,单箱单室截面,直腹板;箱梁底宽4.5m,顶宽8.5m,翼缘板宽2.0m。在墩顶和梁端设置横隔梁,梁端横隔梁厚1.0m,墩顶横隔梁厚1.6m。0#台伸缩缝为D80毛勒伸缩缝,8#及17#过渡墩为D160毛勒伸缩缝。2022/11/1256常州华瑞特种加固技术工程有限公司桥梁横断面布置图 2022/11/1257常州华瑞特种加固技术工程有限公司 桥梁下部结构采用独柱式桥墩,部分桥墩(如图桥梁下部结构采用独柱式桥墩,部分桥
34、墩(如图1.2所示,所示,1#、3#、5#、7#、8#、9#、11#、14#、16#、17#)为独柱带)为独柱带T型帽梁型帽梁(即抗扭支承墩,设双支座),桥台采用肋板式台身,墩、台均为钻孔灌注(即抗扭支承墩,设双支座),桥台采用肋板式台身,墩、台均为钻孔灌注桩基础,均设承台。墩柱采用圆形截面,独柱带桩基础,均设承台。墩柱采用圆形截面,独柱带T型帽梁桥墩柱径为型帽梁桥墩柱径为1.4m,独柱式墩柱径为,独柱式墩柱径为1.2m。桥梁墩柱编号示意图 2022/11/1258常州华瑞特种加固技术工程有限公司110跨立面、平面图 2022/11/1259常州华瑞特种加固技术工程有限公司1117跨立面、平面
35、图 2022/11/1260常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、主要病害描述1、独柱墩柱顶混凝土劈裂病害、独柱墩柱顶混凝土劈裂病害 12#、13#桥墩柱顶(外弧侧)混凝土出现大面积混凝土劈裂现象,劈裂面从柱顶向下延伸约25cm,呈45角,劈裂区域钢筋配置不足。从外观看柱顶混凝土强度不足,粗骨料偏少,多为浮浆。同时,支座周边多出高约6cm的素混凝土包围圈。12#和13#墩柱顶(内弧侧)存在竖向裂缝,间隔约为2030cm,从柱顶向下延伸约17cm,在竖向裂缝附近存在环绕墩柱的水平裂缝。3#墩盖梁外弧侧出现混凝土劈裂现象。因其它双支座处盖梁并未出现此种病害,该现象很有可能为施工时产生的微裂缝,在后期
36、活载及温度作用下裂缝进一步发展,致使混凝土严重劈裂。2、支座病害、支座病害 全桥两联支座普遍存在环向裂纹、压缩变形不均匀、压鼓胀裂等损坏现象。2022/11/1261常州华瑞特种加固技术工程有限公司3、桥台处梁端与背墙之间堵塞垃圾、桥台处梁端与背墙之间堵塞垃圾 0#台处背墙与梁端之间堵塞有大量施工时遗留的废料,多为施工伸缩缝时掉落的混凝土,填塞于梁端与背墙之间,由于混凝土垃圾有一定强度,对箱梁的伸缩变形会造成较大影响。4、过渡墩盖梁挡块劈裂破坏、过渡墩盖梁挡块劈裂破坏 8#墩即两联之间的过渡墩,外弧侧挡块出现明显劈裂痕迹。在8#墩处第一联箱梁端部向外弧侧偏移4cm,第二联箱梁端部向外弧侧偏移2
37、cm。因全桥支座均采用板式橡胶支座,在如离心力、温度等外界因素综合作用下,桥梁发生平面偏移,使箱梁腹板与外弧侧挡块之间的空隙变小。据了解,该桥上部结构箱梁混凝土浇筑时间在3、4月份,当时施工温度较低,而在运营中箱梁因环境温度升高而纵桥向伸长变形,且该桥内弧侧朝北,外弧侧朝南,日照下箱梁的内、外弧侧面会产生明显温差,进而加剧了箱梁向外弧侧的偏移。箱梁腹板挤压外弧侧挡块后致使挡块开裂。2022/11/1262常州华瑞特种加固技术工程有限公司柱顶砼破损,支座滑出 17跨连续箱梁弯桥(独柱、超高、窄)柱顶砼破损,支座滑出 632022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1263
38、常州华瑞特种加固技术工程有限公司挡块砼劈裂破损 642022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1264常州华瑞特种加固技术工程有限公司柱钢筋接长 652022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1265常州华瑞特种加固技术工程有限公司17跨连续箱梁整体顶升施工现场 桥形、位移实时监控662022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1266常州华瑞特种加固技术工程有限公司已更换好的支座 672022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1267常州华瑞特种加固技术工程有限公司案例七一、工程概况 该桥建
39、成于2005年,双向通行,全宽15.5m。上部结构采用钢筋混凝土连续箱梁。全桥共三联、十一跨,跨径布置为(420+320+420)m,其中第二联的第二、第三跨跨越主线。养护检查发现桥梁内弧侧墩、台中,除0#台、2#台、5#台、9#台处支座安装正确外,其余墩处单向活动支座的安装方向有误,即原设计单向活动支座的滑动方向应为顺桥向滑动,而实际单向支座的滑动方向却为横桥向滑动。支座安装方向错误导致部分单向支座上钢板的止移块与下钢盆抵紧,甚至发现剪切破坏而断裂。除支座安装方向错误外,检查发现支座处上楔形块尺寸明显小于原设计尺寸,且部分楔形块存在开裂、破损损害。支座安装方向错误造成箱梁及下部结构的实际受力
40、状况偏离原设计,对箱梁及下部结构产生了不应有的约束作用,如不及时进行处治,将会继续危害桥梁的正常工作性能。2022/11/1268常州华瑞特种加固技术工程有限公司二、桥梁结构概况二、桥梁结构概况 桥梁立面图 2022/11/1269常州华瑞特种加固技术工程有限公司桥梁横断面图 2022/11/1270常州华瑞特种加固技术工程有限公司 桥梁上部结构第一联箱梁截面中心高130cm,第二联、第三联箱梁截面中心高140.1cm,单箱三室;箱梁底宽10.5m,箱梁顶宽15.3m,翼缘板宽2.40m;箱梁腹板厚度由各跨跨中为36cm折线渐变至桥墩(台)横隔梁处为56cm,箱梁底板厚度由跨中为20cm折线渐
41、变至桥横隔梁处为30cm,顶板厚度为20cm。第一联、第三联设5道横隔梁,第二联设4道横隔梁。梁端横隔梁厚1.2m,墩顶横隔梁厚1.8m。桥梁下部结构采用桩柱式墩,肋式台,只在桥台处设台帽,其余墩均为双柱式墩身。各联中间墩柱采用矩形截面,平面尺寸为1.1m(纵桥向)1.4(横桥向),各联过渡墩尺寸为1.8m(纵桥向)1.4(横桥向)。桥墩下设承台,承台厚1.5m,平面尺寸为5.8m(纵桥向)2.4(横桥向),单根墩柱对应两根钻孔灌注桩,桩径1.2m。2022/11/1271常州华瑞特种加固技术工程有限公司 设计在设计在2#、5#、9#墩东侧墩柱上设固定支座(墩东侧墩柱上设固定支座(GD型);型
42、);2#、5#、9#墩西侧墩柱设单向活动支座(墩西侧墩柱设单向活动支座(DX型),纵向限滑;东侧其余墩柱设型),纵向限滑;东侧其余墩柱设单向活动支座(单向活动支座(DX型)横向限滑;其余墩柱处设双向滑动支座(型)横向限滑;其余墩柱处设双向滑动支座(SX型)。型)。原设计支座平面布置图 2022/11/1272常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、支座病害调查三、支座病害调查 对全桥支座进行了调查,结果表明,全桥内弧侧墩柱除了对全桥支座进行了调查,结果表明,全桥内弧侧墩柱除了0#台、台、2#、5#、9#墩处的支座安装无误外,其余墩柱的单向支座活动方向全部安装错墩处的支座安装无误外,其余墩柱的单向支
43、座活动方向全部安装错误,共计误,共计10个。即原设计容许箱梁纵向伸缩变形,而实际上目前内弧侧的所个。即原设计容许箱梁纵向伸缩变形,而实际上目前内弧侧的所有单向支座(除有单向支座(除0#台以外)均可能限制箱梁的纵向伸缩变形。实际安装支座台以外)均可能限制箱梁的纵向伸缩变形。实际安装支座如图所示。如图所示。实际支座平面布置图 2022/11/1273常州华瑞特种加固技术工程有限公司 此外,箱梁底面的调平楔形块的尺寸也存在不足。原设计中,桥台及过渡墩处的梁底楔形块平面尺寸为100cm100cm,而实际楔形块的平面尺寸仅支座上钢板尺寸一致,明显偏小,难以满足设计要求。11#台处的上楔形块已经发生了局部
44、开裂、破损病害。由于支座安装方向错误,梁体的伸缩变形造成了11#台以及过渡墩处内弧侧单向活动支座的止移块发生了剪切破坏,这些与下钢盆抵紧、发生剪切破坏的止移块均为背离各联桥梁固定墩方向的止移块。2022/11/1274常州华瑞特种加固技术工程有限公司11跨双幅连续箱梁 752022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1275常州华瑞特种加固技术工程有限公司单向滑动支座安装错误,造成上钢板挡块断裂 施工现场 位移及应变监控762022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1276常州华瑞特种加固技术工程有限公司施工现场 772022/11/12常州华
45、瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1277常州华瑞特种加固技术工程有限公司施工现场 782022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1278常州华瑞特种加固技术工程有限公司已更换好的盆式支座 792022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1279常州华瑞特种加固技术工程有限公司案例八一、工程概况 该桥跨越锡澄高速主线,平面位于R=200m的圆曲线及A=70m的缓和曲线上,纵断面位于R=2000m的圆曲线上。上部结构为钢筋混凝土连续弯梁桥,全桥1联,共10跨。在2010年6月的定期检查中发现,外弧侧桥台挡块发生了破损、挤碎现象,各中间桥墩
46、活动支座的上下钢板存在明显的纵、横向错位,梁体向外弧侧发生了较大的位移,并且,固定支座处的桥墩(5#墩)墩顶横桥向偏移达19cm。另外,调查发现第6跨内弧侧箱梁底面因桥下净空不足,梁体反复被桥下通行车辆撞击,梁底大面积被划伤,局部出现破损。为保证桥梁结构正常使用及安全营运的要求,经过专家论证后,结合本桥目前存在的问题,需要对该桥整体抬高9cm以满足桥下净空需求,同时对各墩台进行改造、更换病害支座。为保证施工质量和桥梁结构在施工阶段中安全、稳定,遵照交通部颁布的公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J23-2008)所要求的桥梁维修加固应采用新技术、新工艺原则,我公司采用了HRP-20和SPLC
47、-4-8计算机控制同步顶升系统,对该桥进行整体抬高,然后进行相关的维修改造工作。2022/11/1280常州华瑞特种加固技术工程有限公司二、桥梁结构概况 8#桥为钢筋混凝土连续弯梁桥,平面位于R=200m的圆曲线及A=70m的缓和曲线上,纵断面位于R=2000m的圆曲线上,全桥1联,共10跨,全长256.24m,跨径布置为1025m。桥面设双向纵坡:i1=2.5%,i2=3.44%。横桥向设置单向4%超高。桥面全宽15.5m,横向布置为:0.5m(护栏)6.75m(行车道)1.0m(中央分隔带)6.75m(行车道)0.5m(护栏)。铺装层为9cm厚沥青混凝土。设计荷载为汽超20、挂120。上部
48、结构采用单箱三室等截面,直腹板,箱梁底宽10.5m,箱梁翼缘板宽2.5m,箱梁腹板、底板厚度由各跨跨中的36cm、15cm,经折线渐变至横隔梁处的50cm、30cm,顶板厚度为20cm。梁端横隔梁厚80cm,墩顶横隔梁厚150cm。下部结构采用桩柱式墩台,只在桥台处设置台帽,其余桥墩均为双柱式墩身,墩柱直径120cm。各桥墩处,单根墩柱对应单根直径为150cm的钻孔灌注桩,设计桩长为40m;0#台处基桩直径为100cm,10#台处基桩直径为150cm,设计桩长均为25m。桥梁立面、平面及典型横断面如图所示。2022/11/1281常州华瑞特种加固技术工程有限公司立面图 平面图 2022/11/
49、1282常州华瑞特种加固技术工程有限公司 横断面图 2022/11/1283常州华瑞特种加固技术工程有限公司三、主要维修内容 1、整体抬升92mm,桥下主线不中断交通;2、更换全部盆式支座22个;3、将5#墩截柱,改为薄壁墩;4、4#、6#墩增加系梁;5、整体全桥涂装。在施工中,解决了12个施工难题,全桥重6870T,使用千斤顶 86个(150T,原装进口),施工周期100天。在地面向下开挖2.5m时,发现柱脚处柱的环向裂缝在2mm左右,有45条,柱砼凿除后,发现柱钢筋全部曲服,钢筋成腰鼓形,万一突然倒塌,整个京沪高速和整个江阴长江大桥交通全部中断,后果不堪设想,造成的政治、社会影响不可估量,
50、每天的通车量目前为1011万辆。2022/11/1284常州华瑞特种加固技术工程有限公司全桥256m整体抬高(重6870吨 )总控制台 全桥256m整体抬高(重6870吨 )852022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1285常州华瑞特种加固技术工程有限公司施工现场 862022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1286常州华瑞特种加固技术工程有限公司总控制台 872022/11/12常州华瑞特种加固技术工程有限公司2022/11/1287常州华瑞特种加固技术工程有限公司桥形、位移、应变实时监控 882022/11/12常州华瑞特种加固技术