新长征桥加固毕业设计

桥梁概况

新长征桥位于贵州修文县铜仁——修文公路上，桥型为单跨空腹式石拱桥，L0=25m，f0/L0=1/6,全桥长52m，主拱圈为浆砌不规则块石主拱，砂浆标号较低，风化较严重。随着修文县国民经济和交通运输的发展和铜仁地区的交通往来日益增加，车载重量越来越大，大量超载、限载车辆通过，原桥承载能力已经不能满足逐年增加的车辆荷载需要，经结构健康检测和评估评定该桥为危桥，处于较差状态。

全桥桥面外观质量基本完好。腹拱圈损坏严重，铜仁和修文岸拱腹都分布有明显横向贯穿裂缝，裂缝宽度大于2mm，最大宽度可达2cm；且腹拱内有流浪人员居住用火痕迹，造成腹拱灰缝不同程度的损坏；铜仁岸主拱圈下缘从拱顶到1/4L处有一条明显的横向裂缝，基本贯穿主拱；修文岸上游主拱圈拱脚侧面也有一天长约1m斜向裂缝。

基本数据

1.立面图

图1.1 新长征桥立面图

2.桥面横坡：无

3. 总体布置：主拱跨径为25m，主拱矢跨比为1/6，腹拱跨径为2.5m。桥面宽为8.85m。

加固维修工程设计荷载标准

加固后设计荷载标准：公路-Ⅱ级

主要参考文献1.《公路工程技术标准》（JTJ 001-97）

2.《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ22-2008）

3.《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

4.《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）

5.《公路旧桥承载能力鉴定方法》（试行）

6.《公路圬工桥涵设计通用规范》（JTG D61- 2005）

7.《拱桥手册》（上、下）

8.《基本资料》

方案比选

初拟方案

从总体布局、技术先进性、施工可能、技术经济等多方面考虑后，选出以下三种加固方案来编制加固比较方案。

(1) 第一方案：在加固前先对该桥的病害进行处理，对原拱圈风化层进行封闭；对裂缝采用环氧砂浆修补和补强；对主拱圈拱腹、腹拱和引孔采用环氧砂浆粘贴6mm厚钢板加固。

图1.2 加固方案（一）

（2）第二方案：对主拱圈拱腹喷锚20cm混凝土加固;在加固前先对该桥的病害进行处理，对原拱圈风化层进行封闭；对裂缝采用环氧砂浆修补和补强;对腹拱和引孔采用环氧砂浆粘贴钢板加固。

图1.3 加固方案（二）

(3)第三方案：在主拱圈截面上现浇25cm混凝土增大主拱，进行体系转化和内力调整,施工安装释能槽，释放掉拱脚过大的弯矩，提高原桥的承载能力；在加固前先对该桥的病害进行处理，对原拱圈风化层进行封闭；对裂缝采用环氧砂浆修补和补强；对腹拱和引孔采用环氧砂浆粘贴钢板加固。

图1.4 加固方案（三）

加固方案的比较与选择

方案一：对主拱圈拱腹、腹拱和引孔采用环氧砂浆粘贴钢板进行加固。此方案不需要破坏加固的原有结构；加固工程几乎不增大原结构物的尺寸；能在短期内完成加固过程。但该方案灾主拱圈下缘施工难度大，且工程费用高。

方案二：在主拱圈下缘喷锚混凝土，施工难度较大，很可能存在混凝土施工时，会发现混凝土根本喷锚不进去。即使喷锚进去，也会存在结合不密实的问题。这是由于一般加厚层都比较薄，泵送进去的混凝土在重力作用下垂直下落，且钢筋是曲线形、模板是曲面形，下落的混凝土自然就堆积在钢筋、模板间。通过插入式及附着式震捣器震捣后，混凝土仍不密实，大量混凝土堆积在模板浇注口。此方案需要将上部结构拆除，施工周期长，且预算也加大。此施工方法需要架设拱架或支架。

方案三：在拱圈上缘挂网，植入钢筋并现浇混凝土形成整体结构，通过增大主拱圈截面面积的办法提高承载力。该法的优点在于施工难度小，所需要的施工设备也较简单，且造价低廉，施工周期也较短。在上缘（拱背）浇注不存在上缘浇注的问题，且新增部分的面积离中性轴较远，单位面积所提供的抵抗矩更大，即截面效益高。此施工方法需要架设拱架或支架。此方案采用释能法对大桥进行加固，改变了桥的结构体系，采用该加固法设计的桥在拱铰处设置为平铰，可进一步减轻拱座受力。在腹拱和引孔处通过环氧树脂将钢板与拱圈粘贴在一起共同受力，该法的施工周期相对较短。

方案一方案二方案三

施工难度较大大较小中断交通影响短长较小

工期较长长较长

工程费用高较高较高

可选方案

方

案

项

目

表1.1 方案比较

经过以上技术经济比较后，推荐用第三方案为设计方案。

在加固前要先对该桥的病害进行处理，对风化层进行封闭，对裂缝采用环氧砂浆修补，补强。