铁路混凝土桥梁维修加固设计.pdf

总第1期
铁路混凝土桥梁维修加固设计
铁路混凝士桥梁维修加固设计
安群慧,吕宏奎
(中铁大桥局集闭武汉桥梁科学研究院有限公司,湖北武汉430034)
摘要:包神铁路经过近20年的运营,线路上79座混裂缝;②支座锈蚀并有偏位
凝土T梁出现了不同程度的病害,按照货运线路转换车型
(2)荷载试验结果:①静载试验,梁体结构应
(由原来的C7敵车转換成A8)和提速的要求,在按照现行力校验系数偏大;②の动载试验,列车在80km/h速
规范普查、检算和动力分析的基础上,针对部分桥梁横向刚
度时,桥梁横向振幅不符合檢定规范要求。
度和竖向刚度不足的问题,采取相应的加固措施,以满足正2.316m低高度钢筋混凝土梁
常运营的需要。
(1)普査结果:①梁端腹板存在多条斜向裂
关键词:铁路混凝土桥粱;病害;维修加固
缝;②跨中底板附近存在密集竖向裂缝;③支座偏
位连接螺栓有缺失
1工程概况
(2)荷载试验结果:①静载试验,梁体结构应
力校验系数偏大;②の动载试验,列车在80km/h速
包神铁路北起包兰线的万水泉站,南至陕西神度时,桥梁横向振幅不符合检定规范要求。
木县大柳塔镇,全长170.15km,是神府东胜煤田煤2.416m钢筋混凝士梁
炭外运的北通道。建设标准为Ⅰ级专用单线铁路
(1)普查结果:①横隔板连接段混凝土剥落,
全线共有桥梁79座,均为双片预制混凝土形简钢板及连接钢筋锈蚀,部分横隔板出现裂缝;②个
支梁桥,根据桥梁跨度及桥墩高度,有8m低高度、别梁端支座上方有较宽的斜向裂缝,裂缝口陈旧;③
12m低高度、12m、16m低高度、16m、24m、32m部分支座有偏位,螺栓有缺失、锈蚀;④部分桥梁存
共7种类型的桥梁。
在梁体与桥台胸墙顶紧现象。
随着线路的运营,桥梁病害日显现,同时为适
(2)荷载试验结果:列车在80km/h速度时,
应转换车型和提速的要求,对全线桥梁进行了普查桥梁横向振幅不符合检定规范要求
和检定。根据普查结论和按照《铁路桥梁检定规范》2.524m预应力混凝土梁
(以下简称《检规》)对桥梁进行检算和动力分析的结
(1)普査结果:①横隔板连接系混凝土脱落,
果,部分桥梁刚度(横向刚度和竖向刚度)不足,需进钢板裸露銹蚀;②个别支座纵向偏位,支座周边有
行结构加固,以满足正常运营的需要。
钢筋仍焊在支座上。
(2)荷载试验结果:列车在80km/h速度时,桥
2桥梁病害状况
梁横向振幅不符合规范要求。
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m预应力混凝土梁
2.18m低高度钢筋混凝土梁
(1)普査结果:①部分支座有偏位,支座周边
(1)普査结果:①主梁腹板有多条竖向裂缝,有钢筋仍焊在支座上,部分存在螺栓锈蚀;②横隔
主梁支座上方有竖向梁端裂缝;②钢支座锈蚀板连接系混凝土脱落,钢板裸露、锈蚀;③横隔板普
严重
遍存在竖向梁端裂缝
2)荷载试验结果:①静载试验,梁体结构应
(2)荷载试验结果:列车在80km/h速度时,桥
力校验系数偏大;②动载试验,列车在80km/h速梁横向振幅不符合规范要求。
度时,桥梁横向振幅不符合檢定规范要求
2.7桥墩、桥台
2.212m低高度钢筋混凝士梁
普查结果:墩台普遍存在裂缝,在宽度O.10
(1)普査结果:①梁端有斜裂缝,跨中有竖向0.4mm,部分墩台帽上有水平、竖向裂缝。
收稿日期:2008-11-17
作者简介:安群慧(1970-),女?高级工程师,1992年毕业于上海铁道学院土木工程系铁路工程专业、工学学上。
桥检测与加固
2008年第1期
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3桥梁加固方案设计
3.1加固设计原则
根据铁路运营的特殊性,混凝土桥梁的修补、加
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固按照以下原则进行:
单位:cm
1)修补、加固工程的实施一般不能影响线路
的正常运营
图18m、12m低高度钢筋混凝土梁加固示意
(2)梁体增加的恒载,不降低桥梁的承载能力;
1/2跨中截面
1/2端截面
(3)不妨碍以后对梁体的检杳
横向预应力
(4)加固后的结构应具有较好的耐久性;
(5)修补加固施工易于简便操作,采用的设备
要小型化
母回账
3.2技术标准
728?单位:cm
在DF4机车、C70敞车以80km/h通行时,加
固后桥梁静、动力响应满足《铁路桥梁检定规范》的
图2施加横向预应力加固梁体示意
要求。检算荷载为中一活载;运营荷载为C70(转3.3.4高桥墩加固
8A)年型;行车速度按货车动力检算时,按C70(转
对高桥墩加大截面处理,以增大桥墩横向刚度
8A)车型计算至80km/h
图3)
3.3加固方案
3.3.1恢复结构的完整性
原墩身
(1)对砌体及墩台圬工表面的裂缝宽度お≥1
mm大裂缝采用灌填流态水泥砂浆法,对其裂缝宽
度δ<1mm小裂缝采用调色后的环氧水泥砂浆
增大截面
压浆。
图3高桥墩加大截面加固示意
(2)梁体裂缝宽度6≥0.2mm时,对其灌压环3.3.5支座处理
氧浆处理;裂缝宽度6<0.2mm时,采用环氧胶泥
支座病害主要体现在12m、16m梁的弧形支
封闭处理。
3.3.2增大梁体横向刚度
座出现偏位现象。由于锚固螺栓没有被剪断,温度
变化引起的最大位移也不会超过8mm,因此偏移
由普查可以看出,在80km/h速度时部分桥梁
横向振幅不符合规范要求,通过对铁路混凝土梁的
发生在安装阶段。根据支座仍能工作的现状,可不
横向加固,可以提高桥梁的横向刚度和自振频率
纠偏,但必须割除焊在支座周边的钢筋,更补缺损
针对不同的桥梁采用不同的方法进行加固
件,同时对支座除锈、涂装,
(1)8m、12m低高度钢筋混凝土T形梁,采用
化学植筋法在梁端及跨中増设横隔梁将2片梁联成4横向预应力工艺要求
整体,加固示意见图1。
(2)16m低高度、普通高度T形梁,24m、32m
由于铁路桥梁加固的主要目的是提高桥梁的横
预应力混凝土梁,在梁端増设横隔梁,纵向在原有的向刚度和自振频率,因此横向预应力的效果直接影
2片横隔板之间増设横向预应力板将2片梁联成整响桥梁的加固效果,需要对预应力的材料和施工工
体,见图2
艺提出专门的要求。
3.3.3增大梁体竖向刚度
4.1预应力体系
根据桥梁病害特征,低高度钢筋混凝上梁跨中
横向预应力筋采用15.2mm,抗拉强度1860
出现裂缝,对低高度钢筋混凝土梁梁底粘贴钢板,以MPa无粘结钢绞线,其技术条件需符合《预应力混
增强梁体抗弯强度,抑制跨中裂缝发展。
凝土用钢绞线》GB/T5224-2003要求,铺具采用低