预应力混凝土桥梁拓宽的若干关键问题研究

文章以合宁高速公路扩建工程为背景,对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行了探讨,问题主要包括新旧桥沉降差、新桥上部结构上拱变形及箱梁结构横向拼接方案等,着重阐明对新旧桥沉降差的分析研究主要关注桥梁横向拼接后的工后沉降差,依据对实桥沉降的观测资料分析成果提出了相应控制桥梁基础沉降的技术对策;研究表明为控制结构上拱变形过大引起横向拼接困难,新预制的板梁存梁时间不宜过长,并提出了若干解决方法;论文最后探讨了预应力混凝土连续箱梁横向拓宽的若干拼接结构的构造方式,可供设计选用。     

梁板桥拓宽后新桥各主梁沉降变形分布模式研究

为提出宽幅空心板梁桥拓宽后新桥各主梁合理的沉降变形横向分布模式,以京沪高速公路(江苏段)扩建工程中某宽幅空心板简支梁桥为背景进行试验研究与有限元分析。制作1∶4实体缩尺试验模型,监测新旧桥基础沉降差分别为1,2,3mm时新桥各主梁的沉降变形,并利用Origin软件对沉降变形数据进行拟合分析处理;利用MIDAS FEA软件建立全桥体单元有限元模型,进一步分析并拟定该沉降变形横向分布状态的曲线方程。结果表明:宽幅空心板梁桥拓宽时,在新桥基础沉降作用下新桥各主梁的竖向沉降变形横向分布模式与以往假设为线性分布模式时偏差比较大,应予纠正;综合考虑相关性和精度问题,在新桥基础沉降作用下新桥各主梁的沉降变形横向分布模式假定为二阶曲线比较合理。     

关于空心板梁桥拓宽后主梁基础沉降变形的分析与研究

以某空心板桥梁拓宽工程为例,研究新桥主梁在基础沉降下的变形,通过有限元模式的构建分析拼接缝受力特性,并对1mm、2mm、3mm、4mm、5mm五种不同沉降值下的主梁沉降曲线图分析,明确沉降方程,构建拓宽后空心板梁的梁格法模型,经过模型分析按照二阶曲线模拟新桥沉降,得到的应力值和实际值接近,论证了空心板梁桥拓宽后主梁按照二阶曲线确定沉降的真实合理性。     

新老路基轻质土拼接拓宽施工的关键技术

为解决软土地区高路堤路基拓宽施工中出现的新老路基不均匀沉降问题,提出一种基于装配式模板的新老路基轻质土拼接拓宽结构,在原路堤边坡台阶处设置预制T形抗剪件,同时在新路堤下方打设路堤桩,结合预制装配式坡面板,并且在坡面板及老路堤间回填轻质土。工程实践证明,应用该技术后,在拓宽一侧老路基边坡范围沉降差明显减小,技术经济效益明显。     

基于双曲线法的软土路基预压卸载时间确定

软土地基路基超载预压卸载时间的确定是软土地区公路工程建设中面临的技术难题之一.路基规范对卸载时间采用双标准控制,采用超载预压一段时间卸载后,地基沉降速率会发生变化,其沉降速率控制标准也有所不同.该文首先分析软土地基路基最终沉降量和填土高度的关系；结合实际工程——天津滨海新区软土地基桥头段路基采用加固土桩及预压处理时的实测沉降数据,运用双曲线法,根据预压土顶的沉降速率确定路床顶的沉降速率从而判断沉降速率是否达到规范规定值.分析结果表明:对于滨海新区软土地基路基上的加固土桩+预压处理路段,双曲线对于预压半年内的沉降拟合和实际情况最相符；根据路床顶的沉降速率方程判断卸载时间具有一定的实用价值.     

基于双曲线拟合法的超载预压卸荷沉降速率标准研究

基于双曲线拟合法,推导出恒载下地基沉降速率与剩余沉降之间的关系式、剩余沉降与工后沉降之间的关系式,据此建立了超载预压卸荷沉降速率标准的计算公式,并给出公式中相关参数的确定方法,最后对一个工程实例进行了分析。结果表明:沉降速率标准不仅取决于允许的工后沉降,还与土体固结性质、路面设计使用年限和超载量引起的地基最终沉降有关;超载预压时按该建议的沉降速率标准卸荷,控制的工后沉降非常接近允许值,证明了该沉降速率标准公式的正确性。     

沉降引起的新旧箱梁刚接翼缘板内力简化算法

箱梁桥拓宽设计时,新旧桥基础差异沉降引起的刚接翼缘板内力是新板设计和旧板验算的前提.为研究该项内力的简化算法,以某连续箱梁桥拓宽工程为例,基于变形协调原理分析了新桥基础不均匀沉降全部工况下刚接翼缘板的变形,按上拱和下挠2种情况分别比较得到刚接翼缘板横向两侧相对位移的最大值,并偏安全地将其简化.以简化值为荷载,结合梁模式,针对桥梁纵向不同位置分别提出了沉降引起的刚接翼缘板内力的简化算法.最后将荷载简化值和简化算法的内力与三维实体有限元法的计算结果进行对比,验证了简化算法的可行性和计算精度.     

天然地基预压法中沉降速率方法分析

路基工程中预压地基的工后沉降动态控制沉降速率方法,没有地基固结排水条件和不同性质路段工后沉降控制标准的不同。文章采用基于线性加载固结分析的沉降速率分析方法,考虑了多层土的固结指标均质化和中间透水砂层的水平排水作用,分析了粘性土层与细粉砂层互层结构的沉降速率与工后沉降的关系。提出了不同固结排水条件,宜采用不同沉降速率控制标准的建议,并分析了预压地基中间透水砂层的影响。     

公路双侧拓宽差异沉降控制标准研究

建立了能够考虑路面、路基和地基相互作用的弹塑性有限元整体分析模型,通过路面结构在工后差异沉降下的力学响应分析,提出了高速公路双侧拓宽工程差异沉降控制标准,分析了差异沉降曲线形态、面层和基层厚度对差异沉降控制标准的影响.研究表明:差异沉降曲线呈马鞍形分布时,拓宽路基差异沉降控制标准为工后变坡率不超过0.3％;差异沉降曲线呈倒钟形分布时,拓宽路基差异沉降控制标准为工后变坡率不超过0.45％.差异沉降控制标准随函层或基层厚度的增加而减小,保持面层与基层厚度之和不变条件下增加面层或基层厚度,差异沉降控制标准数值不变.     

直排式真空预压软基处理沉降速率控制标准的探讨

从经典固结理论出发，通过对某直排式真空预压软基处理工程实测数据进行沉降速率分析，对沉降速率的控制标准进行探讨，提出不同地质条件下的软基处理采用的沉降速率控制标准不同。尽管沉降速率超过《港口工程规范》的控制标准，但处理后软基是稳定的。     

混凝土连续箱梁桥拼接拓宽后箱梁顶板病害分析

为探讨桥梁横向拼接拓宽给既有预应力混凝土箱梁桥箱梁桥面板可能带来的结构病害,利用有限元方法分析新旧箱梁之间产生的相互作用以及对既有箱梁结构应力状态的影响,研究既有箱梁顶板和翼缘板在拓宽后可能产生的结构病害及其产生的机理。结构分析中考虑的主要参数包括新建混凝土桥梁的收缩及徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差、温度梯度以及车辆活载作用。研究结果表明：拓宽后既有箱梁的部分顶板和靠近新建箱梁的大部分内侧翼缘板顶面普遍处于较大的拉应力状态,其中新建桥梁混凝土收缩和徐变效应、新旧箱梁之间的不均匀沉降差是主要原因,将很可能造成翼缘板上翼缘大部分区域开裂,设计时需采取相应加固措施,并建议了箱梁桥面板横向加固方法;拓宽后新旧箱梁整体结构在梁端截面将发生较大的横向偏移变形,极有可能挤压侧向抗震挡块,造成结构损害,因此有必要限制需拓宽的混凝土连续箱梁桥总长;应重视以往桥梁拓宽设计时忽视的箱梁桥面板横向应力状态变化及其可能带来的结构病害,设计者应充分注意桥梁拓宽所带来的不利影响。     

软基路堤拓宽工程的沉降控制措施分析——以渔港路工程为例

以软基路堤拓宽工程——渔港路工程为例，分析软基路堤拓宽工程的路基沉降规律，根据分析结论，对该工程的沉降控制提出了相应的工程技术措施。结合工程施工期间及施工后路基沉降观测结果，对路堤拓宽工程的控制因素进行了验证。结果表明，针对软基路堤拓宽工程，可分别对老路路堤沉降控制、拓宽路堤回填区沉降控制、拓宽路堤原始地基沉降控制3个方面进行针对性设计和施工，能够有效减少软基路堤拓宽引起的不均匀沉降。     

上海F1国际赛车场堆载预压沉降固结的研究

以上海F1国际赛车场赛道区范围的超载预压为基础,介绍了国际赛车场赛道区范围减少工后沉降的处理方案及超载预压的原理,并采用分层总和法计算了最终沉降量,最后得出结论并提出问题,为以后类似的工程提供帮助。     

塑料排水板处理中厚软土地基的沉降试验研究

通过采用塑料排水板及等载预压排水固结处理中厚软土地基的试验，分析沉降观测资料，推算工后沉降及沉降速率，确定加载预压时间，可供相关工程参考。     

高速公路拓宽路基的预压处治技术研究

本文通过路基变形特性和控制方法的研究,主要是利用数值模拟的方法给出了特定条件下,新老路基差异沉降变形的定性规律和确定预压的使用边界条件和方法;对比预压前后路基沉降差异,得出预压处理能够保证拓宽新路堤施工过程以及预测道路运行期间所产生的路基沉降不会对路基路面结构产生明显不良影响。     

天津津蓟高速公路路基拓宽设计

以规范规定的沉降控制标准为依据,分别论证了路基施工及堆载阶段、路面施工阶段、工后阶段相应的沉降设计控制指标.得出了通过合理工期安排,增加施工中沉降,可减小并进一步控制工后沉降的结论.并以天津津蓟高速公路路基拓宽工程为例,提出低填土拼宽路段通过采用增加路基施工及堆载阶段时间、而非盲目采用复合地基的方法,同样可达到减少工后沉降的目的,既保证了工程质量,又节约了造价.     

佛开高速公路软基路堤拓宽沉降控制标准研究

以在建的佛开高速公路拓宽工程为背景,分析在拓宽路基边载的作用下,新老路基的沉降变形规律.在此分析的基础上,根据新老路基路面结构路用性能以及变形稳定的要求,并结合现场观测资料,对软基上高速公路拓宽工程的沉降控制标准进行了研究.研究表明,对于拓宽工程软基应采用“三指标”的控制标准,即:拓宽路基施工期老路容许的横坡度变化率、新老路基工后容许横坡度变化率、拓宽路基的容许工后沉降量.     

改扩建桥梁拼接部位的受力性能研究

对于拓宽改建的桥梁,其新、旧桥间的拼接部位除受到结构自重、二期恒载作用外.基础差异沉降、混凝土梁徐变变形差、汽车荷载都将对其产生附加内力.该文以实际工程中一座预制箱梁桥为例,分析了基础差异沉降、徐变变形差、汽车荷载对拼接部位的内力影响,可为改建桥梁拼接部位的设计提供有益的参考.     

浦东机场四跑道西平滑软土地基堆载预压沉降监测研究

该文阐述了一项堆载预压沉降监测研究。针对上海浦东国际机场四跑道西平滑工程面临的软土地基沉降问题,采用了堆载预压地基处理方法,设计了沉降监测方案,收集了21个月的沉降监测数据,选用双曲线法对长期沉降进行了分析和预测。分析表明,堆载预压地基处理方法是可行的,有利于控制工后沉降及不均匀沉降,对浅层土体的处理效果尤为显著,有效处理深度为20m,沉降速率和工后总沉降量满足设计要求。研究成果可供软土地基沉降分析和预测参考。     

泡沫混凝土换填路基沉降控制效果现场试验研究

在深厚软土地区进行公路建设，常由于交通荷载和路堤荷载等作用，造成工后沉降量过大、不均匀沉降等现象。以浙江省台州湾大桥及接线工程采用泡沫混凝土置换高速公路宕渣路堤为例，通过有限元方法对典型断面的工后沉降进行模拟，提出了该工程不同路段的合理换填厚度，对其他类似工程具有一定的参考意义。依据现场试验沉降观测数据，分析泡沫混凝土换填前后路基沉降控制效果。泡沫混凝土换填路基技术可以大幅度降低填土荷载，减少软基的附加应力，从而达到抑制沉降和侧移、提高路堤稳定性的效果。现场沉降观测结果表明，换填前大部分路段预压期末沉降速率不满足规范要求，换填后沉降观测结果显示沉降速率为2 mm/月～4 mm/月，依据换填后沉降变化采用sep程序所预测的工后沉降大幅减少，路基沉降控制效果明显。