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橋梁切割-橋梁切割拆除,橋梁切割公司-

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橋梁改造拼接設計要點詳解

文章出處:作者:人氣:-發表時間:2020/2/16 10:12:18 字體大小:【

 新老橋梁橫向拼寬是指橋梁整體在橫向為分期修建,或在原有橋梁橫向以拼接加寬的方式新建新的橋梁,最終形成整體橋面的橋梁設計方案。上部構造可采用有縫連接(不連接)、鉸接、半剛接、剛接等多種方式;下部構造可采用連接或不連接等形式。有縫連接、鉸接屬于弱連接,半剛接、剛接屬于強連接。新老結構上部構造類型主要有預制T梁、預制空心板、預制箱梁、現澆箱梁等。采用同種類型的結構進行拼寬,為同剛度拼寬;采用不同類型的結構進行拼寬,為異剛度拼寬。設計中盡量采用同剛度拼寬。

 

 

 

拼寬橋各種連接形式

 

 

 

 

 

一、設計原則

橫向組合后的橋梁應滿足整體使用要求。組合橋梁的各組合部分應采用同一荷載等級。新建結構連接原有結構的橋梁應對原有結構部分進行驗算,應與新建結構滿足相同的荷載標準。橋梁各橫向組合部分宜采用相同的結構形式和跨徑。為最大限度地發揮結構抗力,應盡量加強橫向聯系。當橫向各組合部分為不同的結構形式或跨徑時,存在橫向剛度差,為避免應力集中,應采用鉸接或不連接等弱連接形式,弱化橫向聯系,同時加強縱向剛度,以確保結構的受力安全。

 

 

 

寬拼接橋(拼接部分>5m)的拼接方式:拼接部分基本為獨立受力模式,原則上采用上部構造弱連接,下部構造不連接方式。窄拼接橋(拼接部分≤3m)的拼接方式:拼接部分難以獨立受力或獨立受力性能不佳,需要與原結構共同受力,原則上采用上部構造強連接、下部構造連接方式。介于二者之間的情況可根據具體情況采用合適的拼接方式。

拼接橋梁應注意橋路配合,當橋梁位于平曲線上時,左右加寬橋須按相應曲率布置。位于縱坡處,加寬橋應與原橋縱坡擬合一致。

拼接橋的基礎形式考慮到減小對老橋基礎的影響,原則上采用樁基礎;當地基條件較好時,也可采用與原橋相同的基礎形式,但應注意考慮減小結構沉降的措施。當拼接橋新老結構均為摩擦樁時,拼寬部分新橋樁長應比原有老橋樁長。對于橋下凈空受限的主線上跨橋,通過調整被交道縱坡或適當降低上部結構建筑高度的方案進行擴建。鋪裝厚度應盡可能與老橋保持一致。

 

 

橫隔板屬于強連接構造,能加強橫向聯系,減小橫向分布系數,從而分擔主梁單梁荷載。但其適應變形能力底,容易造成較大應力集中而被破壞。建議新老拼接部位不宜采用橫隔板,而采用邊梁形式。新建結構之間可采用橫隔板。濕接縫是新老結構拼接的重要構造,起到連接新老結構橋面板的作用,為了減小新老結構不均勻沉降,濕接縫應在新結構施工完畢后預壓三個月后進行。?

 

 

 

濕接縫及梁內預埋的橫向連接鋼筋應不小于φ16,縱向鋼筋不小于φ12。濕接縫應采用收縮補償混凝土。濕接縫的常規寬度為50~100cm,特殊情況下寬度應在20~130cm之間,否則應進行單獨設計。

 

 

老橋翼緣切割方法:?

(1)對于預制結構的小懸臂,如懸臂寬度比護欄寬度大,切割護欄的寬度;如懸臂寬度比護欄小,拆除護欄后切割懸臂寬度即可。

(2)對于現澆結構的大懸臂,如為普通鋼筋混凝土懸臂,切割100~125cm寬度;如為橫向預應力懸臂,則需采用特殊設計的拼接方式。

老橋翼緣鑿除方法:切割掉護欄及外邊緣后,需要對老橋翼緣進一步鑿除,以露出橫向鋼筋進行連接,鑿除寬度一般為25cm。

老橋上部構造翼緣無法鑿除并進行鋼筋連接的,應進行側向植筋。下部構造進行連接的,應進行側向植筋。弱連接計算中,可新老結構分別計算,忽略相互間的影響,新老結構接縫兩側均按邊梁考慮;強連接計算中,不可忽略新老結構間的影響,應整體計算。

 

二、橋梁橫向受力計算特點

 

橋梁橫向受力計算特點:

公路橋梁特別是大跨徑橋梁作為一種帶狀結構,一般將橫向剛度簡化為剛性從而將全橋為平面桿系進行計算。對于中小跨徑橋梁、寬橋、橫向多梁組合橋,橫向影響因素不可忽略,則采用橫向分配系數的理論仍將全橋簡化為平面桿系。

 

 

 

三、橫向拼接方式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

無縫連接:

1 鉸接

連接處翼緣混凝土澆筑后在其頂面鋸縫,填塞柔性材料,底部預埋木條或橡膠條。翼緣內僅有少量鋼筋進行連接,形成不能傳遞彎矩的柔性鉸接構造。削弱了橋梁的連接剛度,后期運營中的收縮、徐變和沉降差,以及行車引起的撓度差會造成連接處填塞的木條、橡膠條脫落,割縫對應橋面處破損,行車條件劣化,難以保證后期運營中結構的耐久性,加大后期養護維修的費用。滬寧、滬杭甬高速公路采用了這種連接方式。

 

 

2 半剛接

構造上采用深鉸或僅削弱翼緣下部。不僅能傳遞剪力,還能傳遞部分的彎矩。既能夠較好地解決收縮、徐變和基礎不均勻沉降引起的開裂,同時也具有相當的剛度,確保運營中在接縫位置不出現撓度差。橋面平順保證行車安全。一般用于板梁。

 

 

3 剛接

采用強大橫梁或全斷面連接。能傳遞剪力和彎矩。可以確保橋面平順、安全行車。但是,由于收縮徐變、沉降和運營荷載等因素的影響,剛性連接的技術難度也最大。簡支空心板梁和T梁的剛性連接技術較完善。中大跨徑橋梁中常用的混凝土箱梁的剛性連接在國內尚未得到廣泛認可。

 

 

四、橫向拼接計算

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

橫向分配系數的變化范圍:

完全鉸接時達到最大值,

完全剛接時達到最小值。

半剛接時橫向分配系數與剛接程度相關。

 

連接部計算:

連接部計算主要是相鄰兩片梁之間板的計算。

 

 

注:如橫向為新老橋拼接時,不均勻沉降幾乎肯定發生,除了采用預壓等措施外,需要增加不均勻沉降的計算值。

 

拼寬連接部計算中施加單位力或單位位移單寬板的受力模型。

(1)鉸接對翼緣根部受力不利

(2)翼緣根部上下緣均需配置受力鋼筋

 

五、局部拼接的理論基礎

 

 

 

 

 

 

 

 

六、橫向模塊化設計

 

 

 

 

 

 

 

模塊化設計的優點:

(1)縮短工期

(2)降低施工費用

(3)方便修改及維護

(4)提高質量

 

七、拼寬橋梁設計或互通接入口橋梁設計

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

優點:

 

(1)預制拼裝,縮短工期;

(2)方便設計、施工;

(3)方便修改及維護;

(4)提高質量;

(5)為升級改造預留接口;

(6)預防不確定風險。

 

八、新型橫向拼裝橋梁

 

 

 

 

 

可拼接橋梁(拉鏈式橋梁):

(1)預制拼裝,縮短工期

(2)方便設計、施工

(3)方便修改及維護

(4)提高質量

(5)適應能力強,無須支架,寬度可調節。

 

 

 

九、新舊橋梁拓寬拼接施工注意要點

 

 

橋涵拼接方案:

1.空心板橋和板式通道,一般采用切除舊橋邊板翼緣板,新橋內邊板的翼緣處預留鋼筋和舊橋翼緣處的植筋進行焊接,采用現澆濕接縫連接成整體。

2.連續箱梁橋,一般采用切除部分翼緣板,新橋內邊梁的翼緣板、橫梁端頭預留鋼筋和舊橋翼緣處、橫梁處的植筋進行焊接,采用混凝土弱剛性連接。

3.管涵的拼接加寬,一般采用管涵或者箱涵接長的方案,并做好拼接部位的防水。

4.板涵、箱涵和箱通,一般采用涵接涵、箱接箱的方案,接口設置2cm沉降縫,并用瀝青麻絮配合止水帶填塞。

 

拼接加寬新橋的平縱面控制:

橋梁拼接施工前需要復測舊橋的坐標和高程,計算并復核其在圖紙上的位置和標高是否正確。

1、平面控制:最終縱向和橫向誤差不大于2㎝

2、分部控制如:樁位、柱位,蓋梁中心線誤差控制按橋梁規范執行,必須確保最終的平面位置偏差滿足拼接要求。

3、高程控制:確保拼接縫鋼筋連接平順,拼接縫混凝土斷面尺寸、橋面混凝土鋪裝層厚度滿足設計要求。

 

 

 

 

為了確保平面控制的要求,新拼橋梁樁位放樣時必須雙控:

(1)按照施工圖設計給定的樁位座標放出樁位,然后將舊橋墩臺蓋梁的邊線延長,邊線延長后與按施工圖實放樁位中心擬合,誤差超過范圍必須調整座標確保新舊橋誤差在允許范圍內。

(2)對于大中橋要求每3孔擬合一次,以確保樁位準確。

 

5、高程調整最終在支座墊石上調整到位,澆注支座墊石前必須對舊橋進行高程復查,為了保證拼接質量,舊橋的高程應以梁板翼緣板端頭底部高程為準。

 

拼接加寬新橋樁基施工:

1、加寬拼接的新建橋主要采用樁基礎,樁基施工時應確保老橋結構不受損傷。

靠近老橋的樁基不宜采用沖擊鉆成孔工藝,應選擇干擾小的成孔工藝,例如:回旋鉆、旋挖鉆等工藝。

若地質條件限制必須采用沖擊鉆工藝時,要嚴格控制沖程以降低振動,并采取有效措施保護老橋樁基和老路堤的安全。

2、為控制樁基礎差異沉降,必須嚴格控制灌注樁尖沉淀層厚度,摩擦樁0.15d~0.2d(d為樁徑),支撐樁零沉淀。

3、鉆孔、清孔、終孔時,泥漿比重應控制在1.25~1.35范圍內,防

止泥沙沉淀和膠泥過多,以及出現塌孔影響舊橋樁基或基礎。

4、采取措施縮短樁基鋼筋籠安裝時間,安裝完成后及時進行泥漿循環,防止泥沙沉淀過多和出現塌孔。

5、在澆注混凝土前,降低泥漿比重達規范要求,必須嚴格檢查孔底的沉淀層厚度,超出范圍必須二次清孔。

 

 

拼接施工時若要局部拆除舊橋下部結構,如橋臺的耳墻、一字墻,以及挖除舊橋錐坡等,要求必須采取臨時防護措施保護橋臺后的路基穩定。

可以根據具體情況采取不同的防護方法,例如:可采用噴錨護面方法,鉆孔插入錨桿,噴射細骨料混凝土固土,固土厚度控制1.0~1.5m,確保舊路堤在拼接施工中保持穩定。

 

 

拼接加寬新橋上部結構施工:

梁(板)的預制:

(1)采取措施,使混凝土的收縮徐變減少到最小程度,防止混凝土收縮徐變引起橋梁拼接處開裂。

① 骨料一般對水泥漿的收縮起制約作用,采用低吸水率、高彈模的骨料對混凝土將產生低的收縮和徐變。

② 采用高品質水泥,在保證混凝土強度和施工和易性的條件下盡量減少水泥用量,試驗證明在滿足混凝土強度的條件下,水泥用量越大收縮徐變越大。

③ 嚴格按照混凝土標準配合比設計組織施工,并嚴格控制混凝土坍落度,混凝土坍落度越大收縮徐變越大。

 

 

④ 加強混凝土的養生,保證混凝土在養生期處于濕潤狀態,以減少混凝土干縮和水化熱徐變。

⑤ 加載齡期對混凝土徐變有非常顯著的影響,加載齡期愈小,水泥水化愈不充分,混凝土的強度愈低,混凝土的徐變也愈大。

梁板現場存放堆碼高度應嚴格控制,箱梁不應多于2層,空心板不宜多于3層;梁板架設時混凝土齡期不應小于28天,且混凝土強度滿足設計要求。

 

 

梁(板)的架設

施工中保證梁板架設位置準確和梁板支座受力均勻,是橋梁拼接施工的關鍵。

(1)對即將架設的每片梁板要進行全面檢查,包括幾何尺寸、混凝土強度、應力、應變、反拱度和拼接面的鑿毛等。

(2)架設前對支座墊石進行最后一次檢查,檢查梁板底楔形墊塊質量,支座鋼板粘結,橡膠支座型號是否滿足要求。

(3)規范架設工藝,確保梁體的全部支座均勻受力。

(4)架設完成后,應及時檢查新舊橋拼接面是否對稱,否則應及時進行處理,以確保拼接質量。

 

橋面系施工

 

 

 

(1)梁板架設完成后,應及時對拼接加寬新橋的濕接縫(頭)、隔板、橫梁、負彎矩、橋面混凝土鋪裝等完成施工,需體系轉換的完成體系轉換。

(2)加強橋面系混凝土質量,及混凝土的養生,以及負彎矩預應力張拉控制,以減少

(3)待新橋橋面系施工完成后30~50天后,方可進行拼接施工,確保新橋有一定的自然沉降和混凝土收縮徐變時間,在這期間應進行新舊橋沉降的觀測。

 

 

新舊橋梁拼接施工:

新舊橋拼接施工的條件

(1)拼接加寬新橋橋面系完成施工,并經過30~50天自然沉降和混凝土收縮徐變期。

(2)新舊橋拼接前,新舊橋觀測的工后沉降差≤5mm (二等水準),當沉降差>5mm時要分析其原因,會同設計單位共同研究拼接方案。

(3)舊橋需要進行病害處理、補強加固的,必須完成舊橋的病害處理、補強加固后才能進行新舊橋的拼接。

(4)新舊橋拼接施工宜由專業的施工隊伍完成,現場技術人員、操作工人已進行崗前培訓,熟悉施工要點和控制指標;首件工程已完成認可,并能指導后續工程全面施工。

 

 

舊橋拼接部分混凝土的拆除

主要設備:墻鋸(圓盤鋸片直徑750mm~900mm,切割深度310mm~380mm,可以平鋸、也可以立鋸,額定功率≥32KW),也可以選擇線鋸,圓盤鋸片和線鋸條應選擇鉆石級鋸片和鋸條。除此之外比較先進的是用高壓水進行切割。

 

 

舊橋翼緣板部位采用高壓水切割,定位準確,不損傷需要保留的混凝土和鋼 筋,速度快,破除效果好,保證新舊橋梁拼接質量。

 

 

混凝土拆除施工程序

墻式護欄:①用立鋸的方法將護欄鋸成小段增加切割的臨空面。②多點平行切割破碎清渣。③護欄根部留2~3cm,人工鑿除找平。

翼緣板:①劃線定位。②采用立鋸的方法將翼緣板一次切割到位。③要設置防落裝置,防止翼緣板整塊脫落,造成安全事故。

橋面鋪裝: ①用鋼筋探測儀測定并在鋪裝上標注鋼筋位置;②用立鋸的方法避開鋼筋,縱橫向鋸成多小塊,鋸縫深小于實際原橋面鋪裝層厚度;③鑿除鋸成小塊的鋪裝層混凝土;④修理拼接線成規則的幾何線型。

(3)混凝土拆除注意事項:

① 不準損傷非拼接部位的混凝土。

② 不能損傷需保留拼接的鋼筋。

③ 不準采取錘擊、爆破等對舊橋震動影響大的拆除方法。

④ 拆除施工不能影響原有道路的交通安全、橋下通航、行人和行車安全等。

(4)拼接面的處理:

① 豎向拼接面和水平向拼接面,都必須進行鑿毛處理,使表面的粗糙度不小于6mm。

② 用鋼刷清除混凝土表面粘著的污染物,并用高壓水、壓縮空氣將混凝土表面碎屑、浮漿及塵土清洗干凈。

舊橋拼接部位植筋

植筋是指利用電錘鉆孔,在設計部位,按設計孔徑鉆至規定深度后,進行清孔,再注入植筋膠,插入鋼筋,使鋼筋與混凝土通過植筋膠粘在一起,以滿足結構傳遞受力要求。

(1)植筋的工具:沖擊鉆(配足設計植筋孔徑相對應的鉆頭)、鋼筋探測儀、吹氣泵、氣槍、植筋膠注射器、毛刷(或鋼絲刷)。

(2)植筋膠性質要求:固化后抗壓強度≥80Mpa;固化后粘結強度≥18Mpa ;收縮率<0.02%;錨固力滿足設計要求;耐溫性能-30°~60°以內,強度不降低;耐濕性,相對濕度90%以內。

(3)植筋工藝流程:準備→鉆孔→清孔→孔干燥→孔除塵→鋼筋處理→配膠→灌膠→插筋→養生。

(4)植筋注意事項:

① 檢查被植筋混凝土表面是否完好,用鋼筋探測儀測出植筋處混凝土內的鋼筋位置,以便鉆孔時不致于碰到鋼筋,核對、標記植筋部位。

② 利用電錘鉆孔,孔的深度一般為鋼筋直徑的10d,嚴禁使用氣錘鉆孔,防止出現混凝土局部疏散、開裂。

③ 鉆孔成批量后,清除孔內灰塵,利用壓縮空氣或用水清孔,用毛刷刷三遍、吹三遍,確保孔壁無塵。

④ 植筋采用的鋼筋,要求采取機械切斷,用鋼絲刷除去銹漬,并用乙醇或丙酮清洗干凈,涼干使用。

⑤ 根據植筋膠使用說明、種類要求進行配膠,注膠要一次完成,將膠槍注膠嘴插入孔底,注入孔內約2/3即可。

⑥ 插入鋼筋時需用手旋轉著緩緩插入孔底,使膠與鋼筋全面粘結,并防止孔內膠外溢。

 

 

⑦ 在室溫下自然養護,養護期間禁止擾動鋼筋,養生時間一般在24小時以上。

⑧ 植筋施工應控制時機,一般宜在連接部位施工之前進行,避免植入鋼筋長期暴露銹蝕,否則要采取防銹措施。

植筋的質量驗收:

① 破壞性試驗(施工前的試驗):現場先選取不參與受力、非重要位置進行植筋,達到強度要求后,進行抗拔試驗,檢驗標準以鋼筋屈服或混凝土被拉裂為合格,然后才可以批量生產。

② 現場抗拔試驗(施工后的驗收試驗):為非破壞性抗拔試驗(即達到設計值),同規格的鋼筋每100根隨機抽樣一組,每組為3根,進行試拉,如達到安全拉力鋼筋不被拉出,說明植筋施工質量合格。

植筋分項工程的質量檢驗評定標準

①基本要求:

植筋膠產品須采用質量可靠、性能指標符合設計要求的產品,同時須附有廠家的質量檢測報告,每一批抽樣一組進行試驗檢測。

植筋的鋼筋品種規格、技術性能應符合現行的國家標準。

鋼筋植筋前必須進行除銹、清洗、晾干。

②實測項目:見下表。

 

 

③外觀鑒定:植筋后的部位無混凝土破碎、裂縫等現象,不符合要求時扣3~5分;植筋孔填充飽滿,無松動的空洞和縫隙等現象,不符合要求時扣3~5分。

 

 

橋梁拼接混凝土

(1)混凝土的技術要求

① 拼接縫混凝土采用鋼釬維補償收縮性混凝土,通過試驗確定配合比。

② 混凝土骨料采用低吸水率、高彈模的骨料,最大粒徑不超過結構厚度的1/4。

③ 鋼纖維為鋼錠銑削型鋼纖維,其抗拉強度應不低于600Mpa,鋼纖維的長徑比為30~40。

④ 應采用半干硬性混凝土,以減少混凝土的收縮徐變。

⑤ 混凝土拌和必須采用強制式混凝土拌和機,為防止鋼纖維攪拌時結團,應采用先干后濕的拌和工藝。

(2)混凝土澆注施工

① 在拼接部位混凝土澆筑前,必須保持拼接部位相應的新、舊主梁(板)充分濕潤,但不得有積水。

② 接縫混凝土:支立底板吊模(緊貼梁體不出現漏漿)→鋼筋整形安裝→清洗雜物→潤濕新老混凝土的接觸面→依次從橋孔中向兩端澆注混凝土→振動密實形成粗面→養生混凝土。

③ 鋪裝混凝土:清理底板、沖洗干凈保持濕潤→綁扎鋼筋→檢查報驗→依次澆注混凝土→覆蓋養生。

④ 新舊橋梁聯結面涂刷一道界面膠,防止新老混凝土接合面開裂,在澆注前涂刷,在膠體固化前完成混凝土澆注。

臺背回填質量控制

臺背及基坑回填之前對槽底進行專項驗收,確保槽內無虛土,填料采用液態粉煤灰。

 

 

下調橋頭搭板位置

搭板位置下調后,剛性橋面與路基之間由原來剛性直接過渡到柔性路基變為剛性-半剛性-柔性,防止橋頭跳車。

 

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