某大桥桥梁改扩建方案比选研究.doc

1、1某大桥桥梁改扩建方案比选研究摘要：结合工程实际，在对原桥进行现状检测及结构验算的基础上，通过比选，进行桥梁的改建方案研究。 关键词：桥梁 改建 方案研究 1 概述 本桥位于某省道跨越石头河处，老桥采用 16+30+816m 简支 T 梁跨越，桥面布置为 1.5+9+1.5=12m，T 梁结构宽度为 11.2m，老桥设计荷载等级为汽-20，挂-100，人群荷载为 3.5kN/m2。需要对原有大桥进行改建，改建后宽度为 24.5m，行车道为双向四车道。 2 老桥现状检测及验算 2.1 桥梁现状 每跨桥面均有较长的纵向裂缝，部分跨径桥面有横向裂缝，裂缝总长约为 325m，桥面破碎严重。左右侧护栏局

2、部有锈胀露筋现象，且护栏连接块有多处松动；人行通道表面混凝土老化剥落严重；人行道板底面横挑梁混凝土均不同程度风化、剥落，钢筋锈胀；左侧护栏局部有破损露筋。伸缩缝堵塞现象较严重。泄水孔排水通畅。16mT 梁翼板底面均有碎裂、露筋、锈蚀现象；T 梁翼板底面及横隔板湿接缝位置均有修补。 16mT 梁在 1/2 位置及 1/4 位置均有多条竖向裂缝，裂缝宽度为0.15mm。 0-1#立柱表层大量干缩裂缝；0#台帽及 2#、3#、4#盖梁表层混凝土2均有风化、剥落现象，且多处锈胀露筋，其中 0#台盖梁锈胀长 1.2m；第1、2 排立柱下部均有冲蚀现象；第 1、4、7 排立柱表层混凝土均有风化、剥落现象，

3、局部锈胀露筋。 2.2 检测结论 桥面系及附属结构综合评定等级为三类；上部结构综合评定等级为四类；下部桥墩及基础综合评定等级为三类；桥台及基础综合评定等级为二类，本桥综合评价等级为三类桥梁。 2.3 桥梁结构验算 采用“桥梁博士 V3.0”对 T 梁进行分析计算，并以公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）为标准进行检算。结构按 A 类预应力混凝土结构进行检算。 装配式预应力混凝土简支 T 梁，共 7 片 T 梁。梁间距 1.6m，其中内梁预制宽度 1.58m、边梁预制宽度 1.58m，翼缘梁中间湿接缝宽度0.2

4、6m。主梁跨中肋厚 0.16m，两端部均匀加厚段 0.36m。其中 30m 主梁高度 1.9m，16m 主梁高度 1.1m。 通过对 30m 预应力 T 梁设计图纸的验算，持久状况承载能力极限状态中端部附近个别截面抗剪截面尺寸不满足要求；使用阶段 T 梁混凝土下缘最大压应力不满足规范要求；现箍筋采用 R235 直径为 8mm，不满足规范要求；其它状况的各项指标均满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）的要求。 通过对 16m 装配式 T 梁设计图纸的验算，其承载能力极限状态下跨3中附近抗弯能力不满足规范要求，边梁和中梁抗剪能力满足规范要求，边梁抗剪截面尺寸不满

5、足规范要求；正常使用极限状态下的中梁裂缝满足规范要求，边梁裂缝宽度不满足规范要求。 3 设计方案 所跨河为规划六级航道，原老桥桥跨净高、净宽均不满足通航和洪评要求，结构宽度 11.2m 不满足半幅桥宽要求，根据计算结构，16mT 梁边梁最大弯矩效应值 2069N.m，最大弯矩抗力值 1426KN.m，加固需要提高承载力达到 50%以上，抗弯能力严重不足。 建议对老桥进行拆除，新建一座同时满足通航和洪评要求的新桥。 4 桥梁方案比选 4.1 推荐方案 孔径布置：4x25+3x45+25+25+22m。本桥断面布置为：0.5m（防撞护栏）+11m（行车道）+0.5m（防撞护栏）+0.5m（中分带）

6、+ 11m（行车道）+ 0.5m（防撞护栏）=24.5m。主桥上部结构采用 3x45m 预应力混凝土等截面连续大箱梁，单箱单室结构，单幅箱梁顶板宽度 12.00m ，底板宽度为 5.7m ，顶板厚 0.25m ，底板厚 0.250.55m，腹板厚 0.5m，梁高2.7m；主桥下部结构采用柱式墩，承台，桩基础。 引桥采用先简支后连续 25m 预应力混凝土组合小箱梁，梁高 1.4m。一幅宽 19.0m，单幅桥面 2%的单向横坡通过组合箱梁腹板变高度来实现。单幅 6 片小箱梁，双幅 12 片。小箱梁采用 C50 混凝土，预应力均采用低松弛高强钢绞线，公称直径 15.2mm，标准强度 Ryb=1860

7、Mpa。其中，一期束采用 3 股、4 股、5 股钢绞线，配 YM15-3、YM15-4、YM15-5 锚具；4二期负弯矩束采用 5 股钢绞线，配 YMB15-5 扁锚。下部结构：下部主要为柱式桥墩，肋式桥台，钻孔灌注桩基础。 施工方案：基础按常规方法施工；桥台施工时应与台后填土同时进行，并要求填土分层夯实，不得采用大型机械筑高的方法进行填土。一孔主桥上部的施工主要程序如下：上部箱梁采用搭支架现浇施工。主桥上部的施工主要程序如下：地基处理搭设满堂钢管支架支架预压重铺装底模测量放样支座安装梁部钢筋绑扎外侧模板安装隐蔽检查灌浇梁体混凝土养护拆除外侧模板预应力筋张拉压浆拆除底模拆除支架完成桥面系施工。

8、 4.2 比较方案 孔径布置：4x25+3x45+25+25+22m。本桥断面布置为：0.5m（防撞护栏）+11m（行车道）+0.5m（防撞护栏）+0.5m（中分带）+ 11m（行车道）+ 0.5m（防撞护栏）=24.5m。主桥上部结构采用 3x45m 预应力混凝土 T梁，单幅 5 片梁。T 梁梁高 2.8m，中梁宽 1.5m，边梁宽 1.85m，现浇湿接缝宽 0.95m。T 梁采用 C50 混凝土，预应力均采用低松弛高强钢绞线，公称直径 15.2mm，标准强度 Ryb=1860Mpa。其中，一期束采用 9 股、10 股钢绞线，配 OVM15-9、OVM15-10 锚具；二期负弯矩束采用 5

9、股股钢绞线，配 BM15-5 扁锚。主桥下部结构采用柱式墩、桩基础。引桥采用和推荐方案相同的结构形式。下部结构：下部主要为柱式桥墩，肋式桥台，钻孔灌注桩基础。 施工方案：基础按常规方法施工；桥台施工时应与台后填土同时进行，并要求填土分层夯实，不得采用大型机械筑高的方法进行填土。主5桥上部的施工主要程序如下：兜吊方法进行安装预制主梁焊接钢筋绑扎桥面板钢筋逐跨现浇一期湿接缝安装墩顶现浇连续段及翼缘板的模板、焊接或绑扎中横梁及翼缘板钢筋逐墩现浇墩顶连续段及翼缘板混凝土待现浇墩顶砼强度达到设计强度的 90%时，张拉墩顶负弯矩钢束；然后逐孔浇筑剩余部分的砼，形成连续-刚构体系。 4.3 方案比较 参考文献： 1范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京：人民交通出版社，1996. 2姚玲森，桥梁工程.北京：人民交通出版社，1997. 3李莉.某大桥通航标准提高后扩建设计方案研究J.公路交通科技（应用技术版） ，2012（02）. 作者简介：王静（1981-） ，女，浙江萧山人，工程师，工学学士，主要从事公路及城市道路桥梁设计工作。