双曲拱桥复合套拱加固方法及应用

针对传统双曲拱桥加固存在的新旧混凝土结合受力不明、施工平台搭设复杂等问题,在双曲拱桥下部结构安全储备充足、需更换拱上填料的条件下,提出双曲拱桥复合套拱加固方法,即在原拱圈上新增拱肋、横系梁及加厚拱板,形成框架式受力结构,实现双曲拱桥加固。应用时,首先封闭桥面交通,拆除旧桥面及附属设施、旧拱上填料;其次在裸露的主拱圈上增设主拱肋及横系梁,根据配重需要设置拱背加厚区;然后在主拱圈及新增结构上浇筑轻质拱上填料;最后进行桥面系及附属设施施工。该方法无需拱下支架,对桥下交通影响小,安全性高,不改变桥梁外观,尤其适用于文物桥梁维修改造。在南京长江大桥双曲拱桥S56跨涉铁工程中应用该技术,有效提高了结构承载力和整体性,工期缩短约67%,综合成本降低约26%。     

基于文保要求的南京长江大桥双曲拱桥加固方案比选及设计

南京长江大桥是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,它是不可移动文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用了中国自主创新的双曲拱桥。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重,迫切需要维修加固。加固改造必须遵循文物保护要求的“修旧如故”的总原则,设计通过多方案比选,最终确定在不改变其结构体系、基本不改变其外观的前提下,适当恢复并提高其承载力,着重提升其耐久性。通过双曲拱桥主拱肋外包薄层混凝土、更换拱上轻质泡沫混凝土填料等技术措施,达到了结构加固及文物修缮的相关要求及预期。     

南京长江大桥双曲拱桥拱肋增大截面加固材料及施工关键技术

南京长江大桥是长江上第一座由中国自主设计和建造的双层公铁两用特大桥,其南、北引桥及回龙桥含多跨双曲拱桥结构。由于南京长江大桥通车已有50年,双曲拱桥结构出现多处病害,需进行维修加固。维修加固方式为增大拱肋截面,采用研发的微膨胀高性能低含气量的自密实混凝土材料,通过增设植筋将新旧混凝土连成整体,在新旧钢筋间设牺牲阳极锌块延缓钢筋锈蚀。结合人工电锤+高压水冲洗的综合凿毛方式、限位卡片和木条限位的植筋精准定位法、压灌结合混凝土浇筑等施工技术,实现了实桥新旧混凝土良好结合,新增混凝土强度稳定、密实无孔洞,钢筋保护层合格率高的效果。     

南京长江大桥双曲拱桥铺装改造设缝的研究

南京长江大桥公路落地引桥及分叉落地桥均采用具有我国民族特色的双曲拱桥。南京长江大桥双曲拱桥以及有填料的上承式拱桥,均存在因填料跨墩连续铺筑产生的主墩处的横桥向裂缝所导致的铺装体系耐久性破坏问题。本次改造设计对拱上建筑进行了彻底改造:拱上填料更换为泡沫混凝土,顶面增设钢筋混凝土板及双层沥青。通过对桥面铺装层体系进行方案深入比选以及对桥面进行合理分联设缝,优化了结构受力状态,杜绝了桥面病害。     

增大截面法加固双曲拱桥主拱肋浇筑顺序分析

该文以一座四跨连拱双曲拱桥加固工程为背景,运用Midas/Civil建立有限元计算模型,通过4个外包混凝土浇筑方案对比分析,对其加固施工力学特性开展分析研究。结果表明:减小浇筑节段长度并按照从拱脚到拱顶的浇筑顺序,能减少拱顶的下挠;在截面下缘外包混凝土加固可改善原拱肋拱顶的受力状况,但将导致拱脚直至四分点附近受力状况的恶化,建议在设计时,按照原有拱肋、加固拱肋两部分分别进行极限状态分析,以确保结构安全可靠。     

双曲拱桥加固方法的分析研究

以20世纪70年代建成的某双曲拱桥为工程实例,根据现状桥梁的病害特点,给出了针对该双曲拱桥加固维修的两种方法及其对应的计算结果。主要分析了两种加固方案下,主拱圈截面加强、腹拱圈内衬混凝土、换填轻质混凝土等加固措施对双曲拱桥主要构件的承载能力、裂缝、稳定性等指标的影响。通过对比得出结论:方案一通过增大拱圈截面及腹拱圈内衬钢筋混凝土,可以提高主拱圈与腹拱的承载能力,但由于加载明显导致桥墩盖梁抗剪承载力,主拱圈稳定系数不足;加固方案二通过换填拱上填料为轻质混凝土并加高桥台盖梁,加固后可以很好地满足双曲拱桥的各项力学性能,相比方案一更具有优势。     

横撑施工程序对劲性骨架钢筋混凝土拱桥结构行为的影响分析

根据广安官盛渠江大桥横撑外包混凝土浇筑过程分析,结果表明按照原浇筑方案会造成拱肋外包混凝土出现过大拉应力,σt=3.0 MPaftk′=2.65 MPa不满足规范要求。该文研究以控制拱肋外包混凝土最大拉应力为目标,对横撑浇筑方案进行优化并得到满足规范要求的浇筑方案。通过对比分析各浇筑方案可知:浇筑靠近拱脚的横撑时,会增大拱脚附近截面的拉应力;浇筑靠近拱顶处的横撑时,会减小拱脚附近截面的拉应力而增大2L/5至3L/5段截面的拉应力。横撑的浇筑顺序只在横撑浇筑过程中影响拱肋拉应力,当所有横撑浇筑完成后拱肋最大拉应力会趋近于某一定值,从而提出了判断准则:若所有横撑外包混凝土浇筑完成后拱肋最大拉应力σtftk′(ftk′为施工阶段混凝土轴心抗拉强度标准值),则可以通过优化横撑浇筑顺序使拱肋拉应力满足规范限值;反之则不能。最后分析了不同位置横撑刚度的变化对结构稳定性的影响。     

船撞双曲拱桥的承载能力评估与加固效果分析

在桥梁结构的生命周期中可能遭受各种各样的荷载,其中船舶撞击就是偶然荷载中的一种,它是影响通航河道和桥梁安全的重要因素。杭州市区跨越京杭大运河的一座双曲拱桥在遭受船撞后,出现拱肋与拱波拉开、立柱开裂等严重结构损伤,承载能力明显下降,以该座桥梁的维修加固为背景,介绍了船撞双曲拱桥的检测评定、维修加固和承载能力提升措施。在校正拱肋和修复立柱的基础上,通过粘贴钢板、增大拱肋截面和加强横向联系等方法有效地修复和加固了桥梁,提高了桥梁承载能力,为相关船撞双曲拱桥以及其他桥梁的检测评定和加固提供参考。     

双曲拱桥加固方法探讨及计算分析

以上世纪70年代建成的某座双曲拱桥为工程实例,分析了该桥的病害特点,并给出了双曲拱桥加固维修的常规方法.重点讨论了增大主拱圈截面面积进行拱肋加固的两种方法.并结合有限元计算,对加固后结构的承载力、裂缝以及挠度进行了验算,通过对比分析计算结果表明：加固后桥梁的受力性能均能满足规范要求,从结构受力性能上来讲,变拱肋为拱箱的加固方法较锚喷钢筋混凝土加固方法更具优势.     

钢管混凝土拱桥拱肋接缝错台问题研究

选取拱肋截面为单圆管、哑铃形、桁式的钢管混凝土拱桥各一座,建立有限元模型,分析了钢管拱肋接缝错台对成桥状态下受力性能和截面承载力的影响。研究结果表明:接缝错台对拱肋轴力、竖向变形几乎没有影响,而对拱肋截面弯矩影响较小;错台幅值的增大,会造成钢管混凝土截面承载力逐渐降低,承载力的下降幅度与错台值、钢管面积的变化率基本呈线性相关的关系。在目前规范规定的错台限值情况下,截面弯矩最大变化率不超过1.2%;截面承载力下降幅度不超过4%;目前桥梁施工规范中对接缝错台的限定较为合理。     

既有双曲拱桥加固技术研究

增大截面加固方法是双曲拱桥加固方法之一,其具有效果显著、施工方便、加固后刚度和稳定性好等特点,特别适合拱式桥梁的拱肋和横系梁的主要构件加固。通过理论分析,并结合了静载试验结果评估了桥梁的加固效果。分析结果表明:双曲拱桥拱肋采用增大截面法加固以后,其应力和挠度均得到较大提高,获得了良好的加固效果。     

无筋拱肋双曲拱承载能力评定方法

以某无筋拱肋双曲拱桥为工程背景,通过技术状况检查和荷载试验确定桥梁截面检验系数。分别采用旧桥承载能力评定规程及考虑拱实际开裂的方法,对无筋拱肋双曲拱的承载能力进行评定,并对评定结果进行了对比分析。结果表明:考虑拱实际开裂的方法评定无筋拱肋双曲拱桥的承载力较按评定规程方法评定的承载能力低,评定结果更符合实际。     

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋施工阶段受力与稳定分析

向莆铁路尤溪大桥为一座上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥,拱肋结构刚度大,跨越能力强,但拱肋结构的形成过程体系多变,受力复杂,为了研究该桥施工过程中钢管混凝土劲性骨架拱肋的内力和稳定性,建立了空间有限元分析模型,模拟施工过程中钢管混凝土截面和钢筋混凝土箱形截面的形成过程。根据计算结果可知,弦杆钢管内灌注混凝土的顺序对弦杆应力影响不大,拱肋外包混凝土分层浇筑方案对混凝土的应力有较大影响,该桥三环浇筑方案外包混凝土没有出现拉应力,实际施工中应确保每一层混凝土浇筑过程中的各段混凝土的浇筑同时进行,尽可能达到实际施工与计算模型两者吻合。施工过程中钢管骨架最大悬臂阶段及钢管骨架合龙灌注混凝土后的稳定系数均大于4,满足规范要求。     

成贵铁路鸭池河特大桥主桥施工技术

成贵铁路鸭池河特大桥为主跨436m的钢-混凝土结合拱桥,两拱肋和交界墩采用一体式拱座基础,拱肋采用钢桁-混凝土结合结构,主梁采用单箱三室预应力混凝土结构。拱座采用分台阶斜向推移式连续浇筑工艺施工;拱座先预留锚栓区,拱脚节段整体在支架上精定位后,锚栓区与拱座混凝土一起浇筑;拱肋节段利用缆索吊机起吊,斜拉扣挂法安装,拱段在组拼场内和拱顶二次横移到位,施工时增设了临时抗风横联;双侧拱肋采用大节段同步配切合龙技术合龙;拱肋外包段混凝土从下往上分两环、逐段施工,结合段混凝土采用分节段现浇施工,施工时保留部分扣索、锚索,并二次张拉;有吊杆区长204m主梁采用分节段全吊架法施工。     

双曲拱桥加固维修综合措施

某桥自通车以来已运营近50年,由于桥梁结构的一系列病害严重影响结构安全与使用性能,自2016年以来进行了全封闭的维修加固。其中在维持原设计结构及外观情况下,对大桥的双曲拱桥进行了全断面修复,具体为:主拱圈、横系梁加固;相邻承台设置纵向拉杆;拱上填料用泡沫混凝土对称换填;全桥桥面铺装、人行道改造;桥面附属设施修缮与外观出新;混凝土结构进行电化学修复与表面防碳化处理等。对该双曲拱桥缺陷修复及加强,有效提高了其结构的安全储备,同时耐久性问题得到了有效解决。     

现浇钢筋混凝土底板加固双曲拱桥技术研究与应用

双曲拱桥的主拱圈普遍存在整体性差,承载能力不足的缺陷。现浇钢筋混凝土底板的目的就是在主拱圈的主拱肋底缘现浇钢筋混凝土薄板,把双曲拱改造为箱型拱,使得主拱圈的截面面积增大,截面形心高度降低,进而提升主拱圈抵抗正、负弯矩的能力。从而提高其承载能力同时使整座桥梁上部结构形成牢固的整体。     

双曲拱桥主拱国外包混凝土加固

南渡大桥是一座运营了42年的双曲拱桥,已出现多处病害且原设计荷载等级低,为满足目前的使用要求,对其进行加固.采用外包混凝土的方法增大主拱圈截面,同时提高拱肋配筋率;加大横系梁截面,使其变成横向连接墙;增加L/8跨处系梁截面.施工中在主拱圈上植筋设置吊点,通过钢丝绳吊住拱下的吊架平台,拱下搭设施工吊架,采用吊架作为施工平...     

增大截面法加固双曲拱桥技术研究

针对双曲拱桥实例出现的主要病害,在结构安全评估的基础上,本着结构病害治理以及提升荷载等级的要求,采用扩大拱肋截面加固法结合相应的病害处理方案对溆浦东水大桥进行维修加固,扩大截面法即通过钢筋混凝土加大加厚拱肋,扩大拱肋的截面尺寸,同时建立有限元模型计算分析加固前后的实际承载效果,进而判定此加固方法的有效性及合理性。     

钢管混凝土拱桥拱肋灌注混凝土的配制与施工

拱肋混凝土由于施工的特殊性,要求有较高的工作性能,而拱肋混凝土灌注施工是拱肋合龙后的关键工序,其施工质量直接关系到拱肋的强度、线形和受力性能。介绍拱肋混凝土的配制技术和施工工艺,阐述如何保证拱肋混凝土的质量。     

混凝土桥梁耐久性防护涂装体系设计与施工关键技术

以某长江大桥其中的公路桥混凝土防护涂装工程为例,在分析混凝土耐久性病害原因后,以提高混凝土耐久性、修旧如旧和适用耐久为原则,提出由补强层、腻子层(根据需要)、底涂层、中涂层和面涂层组成的水性水泥基涂装体系,总结了基面处理及涂装施工工艺,提出通过控制施工道数和涂料消耗量控制施工过程涂装质量,最后通过涂层黏结强度、附着力、混凝土碳化速度、氯离子扩散系数和抗疲劳性对涂装体系效果进行评价,该涂装体系为公路桥梁混凝土耐久性防护的理想涂装体系,值得推广应用。