獨柱墩橋樑加固——獨柱墩增設鋼蓋梁連線方式淺析

獨柱墩式橋樑廣泛用於國內外的城市立交和高速公路交叉口。它的橫截面形式流暢,節省成本並且外形美觀。特別是獨柱墩在橋下所佔空間很小,這使得獨柱墩橋樑在前些年非常受歡迎。

獨柱墩橋樑加固——獨柱墩增設鋼蓋梁連線方式淺析

但是,近年來,經濟飛速發展,伴隨的交通車輛不斷增加,這對城市立交橋和公路橋樑的承載能力提出了更高的要求。同時,由於城市道路交通四通八達,限制了對車輛超載的監督,難以實現全面覆蓋。結果,許多嚴重超載的大型車輛在透過橋樑時會導致一些超出設計規格的超載。這些超出設計規範的過載,對於一般的雙柱或多支撐橋樑,大量的設計載荷安全儲備使橋樑能夠在極端過載條件下保持正常的工作條件,並且不會發生安全事故。對於獨柱墩橋樑來說,其獨特的支撐系統的抗扭強度不強,這表明在極端超載和偏載的共同作用下,這是非常不利的。

在這種情況下,梁的傾覆往往早於結構本身被破壞,因此其承載能力的安全儲備不能發揮應有的作用,而梁體的傾覆往往沒有警告,這會造成對國家的人民和公共財產構成巨大威脅。各地都在積極排查,使用《公路鋼筋混凝土和預應力混凝土橋樑和涵洞設計規範》(JTG3362-2018)對現有的單柱墩橋以及有橋墩的橋樑進行橫向抗傾覆測算。對於不滿足兩個抗傾覆特性的橋樑,根據其具體情況,採用不同的方法對其進行加固,使其達到設計規範的要求,並且在獨柱墩橋樑上增加鋼蓋梁是一種更常規的獨柱墩橋樑加固方法。

當安全儲備較大時,為獨柱墩橋原始墩柱的設計值新增蓋梁是一種常規的獨柱墩橋樑加固方法。由於新增蓋梁會改變原始墩柱的應力狀態,因此它會在垂直方向上由軸心受壓變為偏心受壓,這對原始墩柱的抗彎性有一定要求。在滿足原始墩柱的偏心受壓承載力的情況下,增加蓋梁已成為一種有效的方法,它可以最大程度地減少對橋下淨空的影響。同時,工期短,對橋面的交通影響很小。尤其是鋼結構蓋梁僅需要在工廠進行加工和預製。運輸到現場組裝,大大縮短了施工時間。此外,鋼結構蓋梁的自重很小,並且新增到原始結構墩的附加荷載也很小,這對於原始的墩柱也更有利。

當使用附加的鋼蓋梁來加固原獨柱墩時,鋼蓋梁和原始獨墩柱的常用連線方法大致可分為以下幾種:

1原墩柱兩側連線牛腿支架(簡易鋼蓋梁)

對於某些具有矩形橫截面的獨柱墩,當新新增的支座的反作用力較小時,可以在原始墩柱橫橋向的兩側(或一側)安裝型鋼牛腿支架。

在支架和後續結構上安裝支座和後續施工。型鋼託梁支架透過地腳螺栓直接與墩體連線。其優點是安裝簡單,工期短,成本低。但是,支撐反作用力的適用範圍很小,並且所有垂直力都由地腳螺栓承受。靠近上部的地腳螺栓會承受拉應力,因此有必要檢查地腳螺栓的抗剪承載力是否滿足要求。

2透過剛抱箍(套筒)與原始墩柱連線

當原始墩柱具有圓形橫截面或附加支撐的支反力較大時,可以考慮使用鋼箍或套管與原始墩柱連線。鋼抱箍(套筒)蓋梁在工廠預製為兩半,然後運輸到現場進行組裝。將鋼抱箍(套管)連線到原始墩柱時,通常使用以下方法:

(1)透過地腳螺栓將箍(套筒)與墩體連線。地腳螺栓均分。兩端的色譜柱模板必須固定並拉直,以確保安裝效果。

在其他模板的安裝過程中,還必須將模板型別與工程施工結合起來,如有必要,請合理校準模板內容,檢查安裝過程,並確保模板安裝效果達到最佳,從而可以更好地投資於專案建設。