Ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ规划设计１１５．．Ｉ 曲线匝道桥抗倾覆分析及加固设计方法 洪一樽 （重庆交通大学土木工程学院４０００７４） 中图分类号：ＴＵ７文献标识码：Ｂ 文章编号１００７－６３４４（２０１ ７）０２—０１１５－０１ 摘要：近年来桥梁倾覆事故频频发生，汲取独柱墩桥梁倾覆事故的教训，文章就某高速公路匝道桥抗倾覆能力进行计算和分析 根据验算结果提出了相应的加固处理措施，保障高速公路的止常运行。 １ ３５９６．６ ０．１８ ６４７．３９ １引言 ２ ３５０ｏ．２ Ｏ Ｏ．００ 大量的事实证明，在汽车偏载作用下，独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳， ３一ｌ １９３０ ９，１３ ｌ７６２０．９Ｏ 而我国大部分桥梁工作者比较关注的是桥梁抗弯、抗剪承载力是否满足规范要求， ３－２ ｌ５８９．６ ７．２９ ｌ１５８８．１８ 而没有注重于桥梁的横向抗倾覆能力。本文以河北某高速公路一墩梁固结独柱墩 ４一ｌ ２２２．７ ２６ ０５ ５８０１．３４ 桥梁为例，对其抗倾覆能力进行验算，并针对验算结果，对于下部结构的承载力 ４—２ ３５２．８ ２０．１１ ７０９４．８ｌ 评估并且进行提出相应的加固处理方法。 ４—３ ４５５．３ １５．７４ ７１６６．４２ ｑｋ ｎ Ｓ ２工程概况 １Ｏ ５ ８７－２６４５ ３６３．１ ２．４８ ２１５７．４１ 该桥某匝道桥跨越自然山坡，是～座预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁桥，桥 ５．２５ ３．１９８６ １８１．５５ ０－２８ ８０＿３１ 长７７．ｔ２１ｍ，桥宽８ｍ，跨径组合为３×２０ｍ＋９．１２ｍ。下部结构ｌ＃～３＃墁女采用独柱 墩，墩身直径１．３ｍ，其中２＃Ｊ￣ｔ为固结墩，３＃、辑墩顶设有钢筋混凝土盖梁，４＃墩 但是为防止此类匝道桥梁在上部结构发生横向倾覆或断裂前，其下部机构就 采用三柱式桥墩，墩身直径１．３ｍ；桥台采用混凝土重力式桥台。 已经发生破坏，为此，对该匝道桥的主梁、桥墩盖梁、桥墩、承台、桩基等构件 的实际承载能力进行计算，通过计算，发现桥墩盖粱在倾覆荷载作用下承载能力 ３荷载工况 不满足要求。 现行的公路桥梁规范对抗倾覆稳定性的计算相关的规定较少，仅在《公路桥 根据验算结果，应对桥墩盖梁和桥墩承台进行加固，使其承载能力提高到与 涵设计通用规范ＪＴＧＤ６０—２００４）中的第３．５．８条和《公路钢筋混凝土及预应力混 其他构件相当的水平，避免盖梁在上部结构发生横向倾覆或断裂前就已经破坏。 凝土桥涵设计规范ＪＴＧ Ｄ６２—２００４））中的第９．７．４条提出了禁止支座脱空的描述。 本文以此为计算原则对该桥梁进行抗倾覆稳定性分析，利用公路一Ｉ级荷载进行荷 ５加固方案 载组合。 ５．１加固设计目标 本次抗倾覆稳定性加固的设计目标为：根据上一节所示的验算结果，对该匝 ４抗倾覆计算及结果 道３＃独柱墩盖梁进行抗倾覆加固，使其承载能力安全系数提高到１．５以上，裂缝 ４．１抗倾覆计算 宽度小于Ｏ．１５ｒａｍ，避免盖梁在上部结构发生横向倾覆或断裂前就已经破坏。 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范征求意见稿》（ＪＴＧ ５．２加固设计方案 Ｄ６２～２０１２）．在弯桥情况下，当跨中桥墩全部支座位于桥台外侧支座连线内侧时， 本次抗倾覆稳定性加固方案定为在３撒的桥墩桩基正上方，采用在承台上钻 倾覆轴线为桥台外侧支座连线；当跨中桥墩全部支座位于桥台外侧支座连线外侧 孔植筋方式，重新增设两个直径为１．２ｍ的新桥墩，采用增加截面法增大原桥墩盖 时，倾覆轴线取为一桥台外侧支座和跨中桥墩支座连线。弯桥主梁在活荷载作用 梁，将支座中心移动到与桥墩尽量对齐，达到混凝土强度后废弃原桥墩。 下的抗倾覆系数为： 具体处治方法如下： １）开挖Ｂ３髑女至原桩基承台顶面，清洗墩身表面泥土和灰尘。 ： 苎 ２）在承台顶面钻孔植筋。 ‘ （１＋ ）（ｇ Ｑ＋ Ｐ） ３）立模，涂届 界面剂，浇筑墩身Ｃ３０微膨胀混凝土。 该联半径较大，较有可能出现倾覆问题。选取固结墩中心和桥台外侧支座的 ４）搭设支架，在盏梁底面和侧面植筋，采用增大截面法加固桥墩盖梁，与新 连线为倾覆轴线，这样可以使倾覆轴线与加载车道围成的面积ｓｚ较大，尽量计算 增桥墩顶部节段同时浇筑。 出最不利情况的倾覆系数。实际情况存在固结墩，可以提供抗倾覆力，实际的抗 ５）拆除模板、支架。 倾覆系数应该更高。 本加固方案有着结构传力方式清晰，能够利用现有桩基，施工较为方便并且 工程造价较为。缺点是：加固后会一定程度上影响桥梁的外观。 根据图４．Ｉ中布置车道，最后量取 、ｘｉ和ｅ值。 ６结束语 外形轻巧、美观的整体板（箱）粱配以独柱式桥墩已广泛应用于城市立交桥、高 速公路互通立交匝道桥中，其较差的抗扭性能常造成变形过大，出现裂缝等问题， 固结桥墩的设置极大的减小了全桥扭矩峰，本文通过对依托工程的分析计算，发 现了在上部结构满足规范要求的情况下，下部结构稳定性安全而不能得到保障， 并且针对此类情况，提出了一套较为合理的加固方案，为类似工程提供借鉴之处。 参考文献 ｎ１李国豪编著．桥梁结构稳定与振动（ｆ雪订版）【Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００３． 图４．１匝道桥倾覆轴线确定示意 ［２】高伟，吴海林，季文玉．平板橡胶支座上梁的倾覆稳定计算［［Ｊ］．石家庄铁道学 ４．２抗倾覆计算结果 院学报，２０００（０２）：２９—３３． 结构成桥状态的支座反力由Ｍｉｄａｓ Ｃｉｖｉｌ模型中提取，外侧支座和固结墩的支 『３１王银辉，吴剑敏等 变截面空心薄壁墩的稳定计算ｆＪ］．公路，２ｏｏ４（１）：７４－７７． 反力不考虑。结构在成桥状态（包括二期恒载）的基频为３．１６Ｈｚ，其冲击系数计 『４１郭梅．高墩大跨连续刚构桥稳定分析［Ｊ１．西安公路通大学学报，１９９９，１９（３）： ，， 算 为０．０４６。 计算结果如表４．１所示。 『５能丽颖．独柱墩弯桥抗倾覆计算与翘曲［Ｊ】．低温建筑技术，２０１３（６）：５１—５４ 表４．１某匝道抗倾覆验算结果 『６］陈瑶，陈露哗，张建华．独柱墩曲线桥梁抗倾覆稳定验算方法及参数影响分 【墩号 Ｉ Ｒａ ｌ ｘ Ｊ ｓ ｌ Ｓ ｒ 析ｆＪ】．浙Ｉ江交通职业技术学院学报，２０ｔ３（３）：０Ｉ．ｏ６． ｏ－１ Ｉ ６５５．４ Ｉ ２．９９ ｌ １９５９．６５ Ｉ。１ ，” ｌＯｆ７ｌ王统宁，靳启文，孙艺利，胡兆同公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能［Ｊｌ公路 ．ｏ－２ Ｉ ６３４．７ ｌ ０ ｌ ０．００ Ｉ……～ ４７ 工程２０１４（２）：６３—６７ 『８】高伟，许克宾．平板橡胶支座上粱体横向倾覆稳定性的计算特点ＩＪＩ铁道工程 学报，２ＯＯ０（４）：４７—４９ 作者简介 洪一樽（１９９２ ９一），男，贵州遵义人，重庆交通大学土木工程学院２０ｔ４级硕士研究生，桥梁工程专业，研究方向：大跨径桥粱设计（重庆交通大学土 木工程学院重庆４０００＂／４）