高速公路改扩建项目既有空心板桥的拼宽计算分析

中小跨径空心板梁桥是高速公路改扩建的主要桥型,该文依托济南至青岛高速公路改扩建项目,采用结构空间有限元法分析了影响新旧桥主梁及其连接处性能的两个最主要因素,即新旧桥的基础沉降差和新旧桥混凝土收缩徐变差。得到以下结论:空心板桥拼宽容许沉降差应控制为4～6 mm,且尽可能选择在6个月以后进行新旧桥梁的拼接。     

公路桥梁结构材质状况耐久性检测及综合评定方法研究

针对目前旧桥承载能力评定方法存在的不足,克服需大量借助昂贵荷载试验进行旧桥承载能力鉴定的缺点,主要介绍了混凝土旧桥表观损伤、强度、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、钢筋分布及保护层厚度、混凝土碳化深度、电阻率、内部缺陷和表层损伤等的检测方法与评价指标及结构或构件的耐久性综合评定方法。     

广佛高速公路湖洲大桥主桥新旧结构连接设计

广佛高速公路扩建时，考虑到新旧结构的不均匀沉降及混凝土收缩、徐变差异等因素，新旧桥梁在结构上采用了分离处理。扩建后通车3年，发现新旧桥的连接处出现通长的纵缝，并有啃边现象，又在不封闭交通的情况下，对湖州大桥主桥纵缝连接进行了试验研究，主要介绍该连接试验段的设计情况。     

钢筋连接新老混凝土结合路面的力学性能

新老混凝土连接性能是影响混凝土路面维修加固效果的重要因素,通过将钢筋机械连接件引入到新老混凝土界面连接中,并借助有限元数值分析综合分析了汽车轮载作用下,钢筋连接的新老混凝土结合路面的力学性能,数值计算结果表明:通过在新、老混凝土路面间设置钢筋连接件可有效抑制路面变形,并能有效控制剪应力在新、老混凝土界面之间的传递,且设置钢筋能在新、老混凝土界面间出现裂缝后发挥更明显作用,并对界面开裂有较好的抑制作用。     

强约束状态下大尺寸PBL连接件力学性能研究

为了研究强约束状态下大尺寸PBL连接件的力学性能和承载机理,以开孔形状、开孔尺寸以及是否设置贯穿钢筋为参数,进行了6组共18个试件的单调加载推出试验,所有推出试件均通过密集配置构造钢筋以保证约束效果;结合有限元分析方法研究混凝土榫、贯穿钢筋和钢-混凝土界面的受力状态。试验和有限元分析结果表明:圆形和加宽型连接件呈现典型的剪切破坏,而加长型连接件破坏模式表现为顶部混凝土压溃;不同开孔形状的连接件剪切刚度相差达191%,但极限承载力相差仅为7.6%;不设置贯穿钢筋的情况下,连接件依然具有良好的承载力和延性;当开孔面积达到17 850mm2时,其名义抗剪强度依然超过49.2MPa,且连接件延性随着开孔尺寸的增大而增大,因此在强约束状态下,PBL连接件合理孔径范围更大,取消贯穿钢筋也不会导致连接件脆性破坏;圆形和加宽型连接件中,贯穿钢筋主要通过抗剪的方式直接提供抗剪承载力;而加长型连接件中,贯穿钢筋不仅直接抗剪,还通过轴向约束混凝土榫的方式间接提供抗剪承载力;尽管贯穿钢筋在不同开孔形状的连接件中承载机理不同,但是贡献的承载力却是相近的;荷载作用下,混凝土榫受到强制剪切产生剪胀效应,进而导致钢-混凝土界面在加载过程中逐渐剥离,极限状态下界面分离超过0.2mm,因此界面的黏结力和摩擦力对连接件极限承载力的贡献有限。     

结构材质状况耐久性检测及综合评定实例在钢筋混凝土T型梁桥的应用

以某钢筋混凝土T型梁桥的检测为例,介绍混凝土旧桥表观损伤、强度、钢筋锈蚀电位、氯离子含量、钢筋分布及保护层厚度、混凝土碳化深度、电阻率、内部缺陷和表层损伤等的检测方法与评价指标及结构或构件的耐久性综合评定方法。     

预应力混凝土箱梁砸击后损伤检测与仿真分析

该文以常州市某大桥引桥为对象,研究探讨了砸击事故对预应力混凝土箱梁桥总体技术状况和安全性能的影响。结果表明:砸击事故造成引桥桥面铺装与箱梁顶板面积约(1.5×1.5)m2的区域直接被砸穿,箱梁顶板3根纵向、3根横向预应力钢筋被砸外露且局部下凹变形,主筋被砸弯。有2个箱室顶板混凝土受冲击破碎、劈裂、脱空,腹板与顶板交接处纵向开裂,腹板混凝土产生5条斜向裂缝。纵向预应力筋锚固齿板混凝土在顶板连接处破碎,钢筋露出。在假定的砸击荷载作用下,理论仿真分析顶、底板及腹板受损面积略大于实测结果。     

连续配筋水泥混凝土路面早期行为观测分析

为了对连续配筋水泥混凝土路面的早期行为影响因素及其影响机制进行更为直观的研究分析,在连续配筋水泥混凝土路面安装了温度传感器、振弦式应变计(VWSG)和钢筋应变计分别观测水泥混凝土从浇筑到达到设计强度过程中其温度和应变变化以及钢筋的变形规律。观测结果表明:水泥混凝土28d龄期内最大拉应变为100με;水泥混凝土水化作用初期,钢筋的拉应变与混凝土应变状态一致;随着裂缝的产生,钢筋应变大于水泥混凝土应变,龄期15d时钢筋应变急剧增大,龄期22d后钢筋应变基本稳定在700με,并随日气温变化而周期性变化,钢筋最大应变达到1 000με;冬季环境温度5℃时裂缝平均宽度为0.52mm,小于设计最大裂缝宽度0.8mm。     

广佛高速公路新旧桥梁结构连接试验段设计

广佛高速公路是全国第一条扩建的高速公路。扩建后通车 3年 ,发现某些新、旧桥连接处出现通长的缝 ,并有啃边现象 ,对道路的外观及行车的安全性不利。为此 ,在不封闭交通的情况下 ,对广佛高速公路中 4座特征桥梁纵缝连接进行了试验研究 ,效果较好。介绍该连接试验段的设计情况     

体外预应力FRP-混凝土组合梁受力性能研究

体外预应力FRP-混凝土组合梁是在体外预应力钢-混凝土组合梁的基础上,分别采用GFRP型材替代型钢、GFRP筋替代钢筋、CFRP筋替代预应力钢筋而形成的一种新型组合梁。开展了体外预应力FRP-混凝土组合梁(分别采用工程中常用的2种抗剪连接方式,即双排FRP开孔板连接件与环氧粘结)在单调静力荷载下的受力性能试验研究。试验表明:2种组合梁的破坏均发生在FRP型材上翼缘与混凝土板的连接界面处,破坏时2种组合梁的混凝土板均未被压碎,CFRP筋的应变值远低于其极限应变;2种组合梁的荷载-跨中挠度曲线均大致为线性;采用环氧粘结的组合梁的最大跨中弯矩为136.5kN·m,对应的梁端截面处FRP型材与混凝土板之间的滑移为0.69mm,相比之下,采用开孔板连接的组合梁的最大跨中截面弯矩为109.7kN·m,此时梁端滑移值则为0.75mm,这是由于双排FRP开孔板连接件的抗剪承载力与抗剪刚度较低所致。试验测得的组合梁极限承载力与参照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的计算值吻合良好。     

广佛高速公路新旧结构连接试验段设计

广佛高速公路是全国第一条扩建的高速公路。扩建后通车3年，发现新、旧桥连接处出现通长的缝，并有啃边现象，对道路的外观及行车的安全性不利。为此，在不封闭交通的情况下，对广佛高速公路中4座特征桥梁纵缝连接进行了试验研究，效果显著。本文介绍该连接试验段的设计情况。     

软土地基CFG桩施工对桩周土扰动影响研究

采用振动沉管法施工CFG桩时,沉管的振动和挤压效应将对桩周土产生极大的扰动,对饱和软粘土则会引起很大的超静孔隙水压力。通过某工程CFG群桩施工过程中及施工后一个多月的孔压跟踪观测,系统研究了群桩施工引起的超静孔压的累积、分布及消散规律,还进行了不同天数原位静力触探试验,探讨了在群桩扰动后随超静孔隙水压力的消散,桩间饱和软土强度随时间的恢复。试验结果认为:非排土施工工艺对桩间饱和海相软土的扰动非常大,桩间土强度恢复非常缓慢。     

盖挖逆作车站钢管混凝土柱置换技术研究

为解决盖挖逆作法地铁车站钢管混凝土柱的垂直度施工偏差问题,以某地下3层3跨地铁车站实际工程为例,对钢管混凝土柱的垂直度偏差处理进行研究。某盖挖逆作法地铁车站施工的钢管混凝土柱,负1层至负3层柱底向车站横断面方向的偏移量分别为114、254、375mm,向车站纵向的偏移量分别为44、68、93mm,垂直度偏差超出了《地铁设计规范》及《钢管混凝土结构技术规范》的要求,需要对倾斜的钢管混凝土柱进行置换处理。主要措施如下:1)采用混凝土与钢管柱联合支撑的方式对置换结构进行临时支撑;2)拆除钢管混凝土柱时,采用静力拆除与人工剔除相结合的方式,保留原梁、板内的钢筋;3)新增钢管顶加强环与负1层柱顶原加强环顶紧,并采用螺栓与焊接连接的方式进行可靠连接;4)施工全过程采用自动化变形监测与应变监测相结合。实践表明置换方案合理可行。     

路用泡沫混凝土微观孔隙结构特性影响研究

泡沫混凝土的物理特性受其微观孔隙结构的影响.该文利用扫描电镜和Image软件对4组冻融循环下泡沫微观孔隙结构进行分析,并使用丢球算法对不同空隙率和孔径泡沫混凝土的微观孔隙进行模拟,研究微观孔隙结构对弹性模量的影响规律.得出以下结论:泡沫混凝土内部微观孔隙结构及内部的连接破坏程度随着冻融温度和循环次数的增加而加剧;慢速冻融时,其内部破坏多为孔壁破坏,循环冻融时,在破坏力积累作用下使其内部连接发生破坏,并形成贯通裂缝;泡沫混凝土中气泡占比约为60％,多为依附于骨架的细小气泡,既能减轻泡沫混凝土的重度,又能保证其强度;泡沫混凝土的弹性模量会伴随空隙率和孔隙直径的增大而减小.     

特大断面隧道软弱钙质板岩大变形处治研究

以玉楚高速齐云特大断面隧道左幅K32+126～K32+210段软弱的灰色、深灰色钙质板岩大变形处治为背景,采用现场测量隧道拱顶下沉和围岩与初期支护间压力的方法,对特大断面隧道软弱的灰色、深灰色钙质板岩大变形处治技术进行探讨。结合国内外先进施工理念和施工经验,通过在已发生大变形段的初期支护外侧增设间距60 cm的I18工字钢,在左右侧拱腰部位各打设3根6 m长的?42 mm×4 mm的注浆小导管,挂设间距15 cm×15 cm的双层?8 mm钢筋网片,喷25 cm厚的C25混凝土进行封闭的护拱,阻止了初期支护大变形的发展;将未施工段初期支护参数中工字钢由I22b调整为I25a工字钢,开挖采用环形开挖留核心土法,适合软弱的灰色、深灰色钙质板岩隧道围岩的施工。换拱时对换拱部位打设?42 mm×4 mm小导管并注浆加固,小导管单根长4.5 m,按0.5 m×0.5 m间距梅花形布置,与原有径向锚杆错孔布置,注浆压力应控制在2～3 MPa,将原设计初期支护参数中的工字钢由I22b调整为I25a,钢支撑间的连接由?20 mm钢筋变成I16工字钢,工字钢环向间距100 cm,交错布置并形成"八"字形,喷射混凝土厚度由29 cm调整为31 cm,将二次衬砌支护参数中的环向主筋由直径25 mm调整为28 mm,防水混凝土由C30调整为C35,每次拆换一榀钢支撑,隧道换拱设计和施工方法适合已经产生大变形的软弱灰色、深灰色钙质板岩隧道围岩换拱。齐云隧道成功解决了特大断面隧道软弱的灰色、深灰色钙质板岩大变形的处治,为类似工程提供借鉴。     

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.     

旧桥拓宽加固设计方法研究

以实际工程中一座简支箱梁为例,对原有桥梁使用性能、拓宽加固选取的原则及加固形式进行归类总结。针对新旧桥梁的上部连接而下部分离的拼接方式计算分析拓宽前后荷载及内力横向分布规律,计算分析新旧桥混凝土收缩徐变的龄期差异对新旧桥主梁及其连接面的影响,并提出旧桥加宽加固的施工顺序及注意事项。     

软土地基中CFG桩单桩施工引起的超静孔隙水压力

当采用振动沉管法施工CFG桩时,沉管的振动和挤压效应将对桩周土产生极大的扰动,对饱和软粘土则会引起很大的超静孔隙水压力。通过某工程现场CFG桩施工所观测的桩周超静孔压数据的分析和整理,系统研究了单桩施工产生的超静孔压的发生发展过程,分析了超静孔压在桩周径向及深度上的分布,探讨了超静孔压的消散规律,以期为优化这类桩的施工以及合理桩间距的确定提供现场实测资料。     

水泥混凝土路面DBI施工缺陷的振动板修复方法

为修复水泥混凝土路面DBI施工对接缝部位混凝土产生的扰动破坏,在滑模摊铺机后部增设两块振动平板进行补振。根据振动传播理论,为保证混凝土中粗集料获得最佳振动,提出选用2 300~3 000次/min的振动频率。按有效振动液化原理提出了振动颗粒极限振幅的确定方法。从有效振动深度等边界条件提出振动电机偏心矩的确定方法。结合广东省粤赣高速公路某标段滑模摊铺施工,进行了振动板的实例设计,工程应用表明,振动板能有效消除接缝部位混凝土的缺陷,传力杆牢固可靠;路面平整度显著提高,平整度合格率达到91%以上,比没有加装振动板的标段高23%。     

用于组合梁桥面板湿接缝的弧形钢筋连接构造

针对组合梁桥中预制桥面板在湿接缝处的受力特点和现有接缝处钢筋的连接形式,提出了一种构造简单、施工方便的新型的弧形钢筋连接构造。为了检验这种连接构造的力学性能,对其进行足尺模型的轴心受拉试验,并与现有的直钢筋连接方式和U形钢筋连接方式的力学性能进行试验对比,分析了3种湿接缝的开裂荷载、极限荷载、裂缝分布等。试验结果表明:弧形钢筋连接方式与直钢筋连接方式以及U形钢筋连接方式的湿接缝破坏形式相同,均是首先在干湿混凝土交界面上出现裂缝,3种钢筋连接方式的湿接缝对应的开裂荷载基本相同;随着荷载增加旧裂缝宽度增加、新裂缝相继出现,最后达到受拉极限状态时3种钢筋连接方式的湿接缝都是干湿混凝土交界面附近的钢筋达到屈服,此时接缝中部钢筋的应变为交界面处钢筋应变的1/2,且弧形钢筋连接方式湿接缝的抗拉极限承载力比其他2种略高;理论上在湿接缝区域中弧形钢筋连接方式的湿接缝其钢筋在厚度方向分布更加均匀,能在一定程度上提高承载力,通过试验也证实了在控制混凝土裂缝宽度和试件的承载力方面弧形钢筋连接方式的湿接缝比其他2种连接方式略优,因此弧形筋连接方式运用于实际工程中是可行和可靠的。