1、1.1.专题研究内容与依据专题研究内容与依据2.2.既有桥梁现状概述既有桥梁现状概述3.3.承载能力评定结果承载能力评定结果4.4.设计荷载标准研究设计荷载标准研究5.5.桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究6.6.新旧基础沉降差控制新旧基础沉降差控制7.7.既有桥梁处置对策既有桥梁处置对策汇报提纲第1页/共49页一.专题研究内容与依据 立足于为立足于为京港澳高速公路改扩建设计服务京港澳高速公路改扩建设计服务，结合京石段既有桥梁，结合京石段既有桥梁的结构形式和现状，专题确定以下研究内容：的结构形式和现状，专题确定以下研究内容：1 1）既有桥梁承载能力评定与设计荷载等级确定既有桥梁承载能力评定与设计
2、荷载等级确定；2 2）既有桥梁拼宽方案研究既有桥梁拼宽方案研究；3 3）新旧基础整体沉降差控制研究新旧基础整体沉降差控制研究；4 4）既有桥梁改建对策研究既有桥梁改建对策研究。研究依据：研究依据：1 1）京石段既有桥梁施工设计图与竣工资料京石段既有桥梁施工设计图与竣工资料，河北省交通规划设计院，河北省交通规划设计院，1989-19931989-1993；2 2）京港澳高速公路涿州至石家庄段改扩建项目桥梁检测报告京港澳高速公路涿州至石家庄段改扩建项目桥梁检测报告，河北，河北省交通规划设计院，省交通规划设计院，2010.72010.7。第2页/共49页 京港澳高速公路京石段现有桥梁京港澳高速公路京
3、石段现有桥梁356356座，其中特大桥座，其中特大桥3 3座，座，大桥大桥6 6座，中桥座，中桥3434座，小桥座，小桥323323座。座。上部结构以空心板为主，上部结构以空心板为主，18m18m跨径以内全部采用钢筋混凝跨径以内全部采用钢筋混凝土空（实）心板结构，土空（实）心板结构，20m20m跨径采用预应力空心板和预应力混跨径采用预应力空心板和预应力混凝土凝土I I梁，梁，25m25m跨径采用预应力混凝土跨径采用预应力混凝土T T梁或梁或I I梁。梁。二.既有桥梁现状 桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析第3页/共49页二.
4、既有桥梁现状 桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析 京石段桥梁在过去运营中发现预制板桥出现单板受力现京石段桥梁在过去运营中发现预制板桥出现单板受力现象后，进行改造处置，处置方法是凿除原有桥面铺装，在象后，进行改造处置，处置方法是凿除原有桥面铺装，在空心板植筋，上铺双层钢筋网并与植筋焊接，浇筑空心板植筋，上铺双层钢筋网并与植筋焊接，浇筑18cm18cm厚厚的的C40C40防水混凝土，根据冀星公司提供资料，已改造小跨防水混凝土，根据冀星公司提供资料，已改造小跨径空心板占径空心板占34%34%（按半幅计）。（按半幅计）。桥面铺装整体
5、化改造空心板植筋构造图京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第4页/共49页 根据根据京港澳高速公路涿州至石家庄段改扩建项目桥梁检测报告京港澳高速公路涿州至石家庄段改扩建项目桥梁检测报告（20102010年年7 7月）的结论：月）的结论：（1 1）京石高速全线）京石高速全线356356座座桥梁上部结构普遍整体完好桥梁上部结构普遍整体完好，未出现影响结构承，未出现影响结构承载力的病害。空心板情况良好，载力的病害。空心板情况良好，此类结构可以进行拼接。此类结构可以进行拼接。（2 2）下部结构主要病害是是）下部结构主要病害是是台身、台帽出现竖向裂缝和斜向裂缝台身、台帽出
6、现竖向裂缝和斜向裂缝，初步判，初步判断由地基不均匀沉降、温度效应、台后土压力增大引起。断由地基不均匀沉降、温度效应、台后土压力增大引起。序号技术状况数量(座)所占百分比（%）1一类205.6%2二类30184.6%3三类359.8%4四类00%5五类00%6合计356座桥梁技术状况评定等级分类统计表二.既有桥梁现状桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第5页/共49页跨度（跨度（m)类型类型数量数量主要病害主要病害4简支板简支板2台身竖向裂缝、斜向裂缝，台身竖向
7、裂缝、斜向裂缝，台帽梁竖向裂缝、露筋。台帽梁竖向裂缝、露筋。6简支板桥简支板桥208简支板桥简支板桥413简支板桥简支板桥216简支板桥简支板桥215连续板桥连续板桥225南拒马特大桥南拒马特大桥连续连续T梁梁1主梁翼缘板纵向裂缝，主梁麻面、主梁翼缘板纵向裂缝，主梁麻面、露筋露筋一般性检查评定为三类桥的典型病害汇总桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析二.既有桥梁现状京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第6页/共49页根据根据京港澳高速公路涿州至石家庄段改扩建项目桥梁检测报告京港澳高速公路涿州至石
8、家庄段改扩建项目桥梁检测报告（20102010年年7 7月）详细检测的结论：月）详细检测的结论：（1 1）大部分桥梁的）大部分桥梁的恒载（桥面铺装层）均有不同程度的增加，对桥梁恒载（桥面铺装层）均有不同程度的增加，对桥梁的长期运营带来不确定因素；的长期运营带来不确定因素；（2 2）绝大部分桥梁结构）绝大部分桥梁结构混凝土抗压强度实测值混凝土抗压强度实测值高于原设计强度等级；高于原设计强度等级；（3 3）混凝土碳化深度混凝土碳化深度均小于钢筋混凝土保护层实测厚度；均小于钢筋混凝土保护层实测厚度；（4 4）保护层完好，）保护层完好，钢筋的锈蚀状态为钢筋的锈蚀状态为不确定或没有锈蚀；不确定或没有锈蚀
9、5 5）绝大部分）绝大部分钢筋混凝土保护层厚度钢筋混凝土保护层厚度实测值均比设计值大，满足要求。实测值均比设计值大，满足要求。耐久性问题尚没有影响到承载能力！二.既有桥梁现状桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第7页/共49页 全线全线264264座桥台存在竖向裂缝，一般均竖向通长台身及台帽，缝座桥台存在竖向裂缝，一般均竖向通长台身及台帽，缝度较大，最大达度较大，最大达1.4mm 1.4mm。原因：温度效应；地基原因：温度效应；地基不均匀沉降；伸缩缝和支不
10、均匀沉降；伸缩缝和支座失效导致台后土压力变座失效导致台后土压力变大。大。影响：不影响承载能力，影响：不影响承载能力，影响耐久性和外观。应力影响耐久性和外观。应力已经释放，沉降已经稳定。已经释放，沉降已经稳定。处置措施：封闭裂缝；处置措施：封闭裂缝；检修伸缩缝并更换支座。检修伸缩缝并更换支座。二.既有桥梁现状桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程1.桥台竖向裂缝桥台竖向裂缝第8页/共49页2.2.桩柱式墩台帽梁竖向裂缝桩柱式墩台帽梁竖向裂缝全线共全线共107107
11、座桩柱式墩台帽梁存在竖向或竖向通长裂缝，一般均位于墩柱上座桩柱式墩台帽梁存在竖向或竖向通长裂缝，一般均位于墩柱上方或两墩柱中间位置，缝宽均小于方或两墩柱中间位置，缝宽均小于0.2mm0.2mm，并伴有渗水、碱蚀，并伴有渗水、碱蚀.（小于小于0.2mm0.2mm不管；大于不管；大于0.2mm0.2mm灌缝后封闭灌缝后封闭,防腐涂装防腐涂装）原因：由于原因：由于支座失效（支座失效（板式橡胶支座老化或采用简易支座失效），在主梁与板式橡胶支座老化或采用简易支座失效），在主梁与墩台帽梁的温度差作用下，帽梁变为偏心受拉构件。墩台帽梁的温度差作用下，帽梁变为偏心受拉构件。影响：对承载能力影响较小，对耐久性影
12、响较大。影响：对承载能力影响较小，对耐久性影响较大。处置措施：封闭裂缝；检修伸缩缝，更换支座。处置措施：封闭裂缝；检修伸缩缝，更换支座。二.既有桥梁现状桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第9页/共49页3.3.支座情况：支座情况：全线共全线共3 3座桥梁支座出现过大剪切变形、各层胶体外鼓不座桥梁支座出现过大剪切变形、各层胶体外鼓不均匀、胶体老化、胶体开裂、局部脱空；简直板桥绝大多数采用简易支均匀、胶体老化、胶体开裂、局部脱空；简直板桥绝大多数采用简易支座，存
13、在老化现象。座，存在老化现象。影响：可改变桥梁的受力图式，影响极大。影响：可改变桥梁的受力图式，影响极大。处置措施：更换支座。处置措施：更换支座。支座老化渗水支座局部脱空二.既有桥梁现状京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析第10页/共49页4.4.空心板横向裂缝：空心板横向裂缝：全线共有全线共有2626座钢筋混凝土空心板桥空心板底面出现座钢筋混凝土空心板桥空心板底面出现横桥向裂缝横桥向裂缝 原因：受力裂缝，钢筋混凝土构件允许开裂，裂缝宽度现值原因：受力裂缝，钢
14、筋混凝土构件允许开裂，裂缝宽度现值0.2mm0.2mm。影响：不影响承载能力，影响耐久性和外观。影响：不影响承载能力，影响耐久性和外观。处置措施：优先选粘钢被动加固，如板厚不满足粘钢要求，则粘碳纤维处置措施：优先选粘钢被动加固，如板厚不满足粘钢要求，则粘碳纤维布加固布加固横向裂缝（已修复）横向裂缝（未修复）二.既有桥梁现状桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第11页/共49页5.全线共有全线共有172座桥出现空心板铰缝勾缝砂浆脱落，铰缝处开裂渗水、碱蚀座桥出现
15、空心板铰缝勾缝砂浆脱落，铰缝处开裂渗水、碱蚀泛。泛。原因：桥面铺装和铰缝损伤严重，存在单板受力现象。原因：桥面铺装和铰缝损伤严重，存在单板受力现象。影响：影响耐久性，受力图式可能发生变化。影响：影响耐久性，受力图式可能发生变化。处置措施：重做桥面铺装处置措施：重做桥面铺装 或或 下部结构横向钢板条（跨中、下部结构横向钢板条（跨中、4分点）分点）二.既有桥梁现状京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程桥梁概况桥梁概况养护历史养护历史一般检测结论一般检测结论详细检测结论详细检测结论典型病害分析典型病害分析铰缝损坏第12页/共49页三.既有桥梁承载能力评定概述概述简支板桥
16、简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁 根据桥梁检测报告，并结合设计竣工资料，根据桥梁检测报告，并结合设计竣工资料，选择选择4040座典座典型桥梁（涵盖京石段最常用的型桥梁（涵盖京石段最常用的6 6米、米、8 8米、米、1313米、米、1515米、米、1616米、米、1818米、米、2020米、米、2525米桥梁）进行承载能力和正常使用极限状态米桥梁）进行承载能力和正常使用极限状态评定。评定。考虑因素：考虑因素：1 1）拼宽对横向分布系数的影响；）拼宽对横向分布系数的影响；2 2）病害影响；）病害影响；3 3）养护历史：加固和桥面铺装整体化改
17、造；）养护历史：加固和桥面铺装整体化改造；4 4）连续结构解短的影响。）连续结构解短的影响。京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第13页/共49页 概况：简支板桥的跨径有概况：简支板桥的跨径有4m4m（实心板）、（实心板）、6m6m（斜交角（斜交角1515内内为实心板，斜交角大于为实心板，斜交角大于15 15 为空心板）、为空心板）、8m8m（空心板）、（空心板）、13m 13m（空心板）（空心板）、16m 16m（空心板）（空心板）计算假定：计算假定：已进行单板受力改造：已进行单板受力改造：采用采用18cm18cm水泥混凝土桥面整体铺装水泥混凝土桥面整体铺装,
18、考虑考虑已经使用一段时间，可能存在一定磨损，故考虑其中已经使用一段时间，可能存在一定磨损，故考虑其中12cm12cm参与参与受力，受力，6cm6cm作为安全储备，并加铺作为安全储备，并加铺10cm10cm沥青铺装层。沥青铺装层。未进行单板受力改造：未进行单板受力改造：拟采用拟采用1515 cm水泥混凝土桥面整体铺装，考虑其中12cm参与受力，6cm作为安全储备，并加铺10cm沥青铺装层。三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第14页/共49页三
19、承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程 承载能力评定结果：满足承载能力评定结果：满足8585规范和规范和0404规范要求，具备一定规范要求，具备一定的安全储备。的安全储备。正常使用极限状态评定结果：裂缝宽度验算满足正常使用极限状态评定结果：裂缝宽度验算满足8585规范和规范和0404规范要求。规范要求。该类桥仅进行病害处理即可直接进行拼宽。该类桥仅进行病害处理即可直接进行拼宽。跨径跨径(m)抗弯抗弯抗剪抗剪抗裂抗裂处置措施处置措施4满足满足满足满
20、足满足满足适合拼宽适合拼宽6满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽8满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽13满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽16满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽第15页/共49页 15m15m标准跨径钢筋混凝土先简支后连续空心板桥，京石全线标准跨径钢筋混凝土先简支后连续空心板桥，京石全线共有共有1414座，跨数分别为座，跨数分别为2-62-6跨，不同跨数的桥梁上部结构设计跨，不同跨数的桥梁上部结构设计类似。类似。18m18m标准跨径钢筋混凝土先简支后连续空心板桥有标准跨径钢筋混凝土先简支后连续空心板桥有1 1座，座，2 2跨一联。跨一联。计算假定：计算假定
21、已进行单板受力改造：已进行单板受力改造：采用采用18cm18cm水泥混凝土桥面整体铺装水泥混凝土桥面整体铺装,考考虑已经使用一段时间，可能存在一定磨损，故考虑其中虑已经使用一段时间，可能存在一定磨损，故考虑其中12cm12cm参参与受力，与受力，6cm6cm作为安全储备，并加铺作为安全储备，并加铺10cm10cm沥青铺装层。沥青铺装层。未进行单板受力改造：未进行单板受力改造：拟采用拟采用1515 cmcm水泥混凝土桥面整体铺装，水泥混凝土桥面整体铺装，考虑其中考虑其中12cm12cm参与受力，参与受力，6cm6cm作为安全储备，并加铺作为安全储备，并加铺10cm10cm沥青沥青铺装层。铺装层
22、三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第16页/共49页跨度（跨度（m）跨中抗弯跨中抗弯支点抗弯支点抗弯抗剪抗剪抗裂抗裂处置措施处置措施2-15满足满足满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽3-15满足满足满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽4-15满足满足满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽5-15满足满足满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽6-15满足满足满足满足满足满足满足满足适合拼宽适合拼宽2-18满足满足不满足不满足满
23、足满足满足满足加固后拼宽加固后拼宽三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第17页/共49页 京石段有京石段有3 3座预应力混凝土连续空心板桥，分别为漕河桥、龙座预应力混凝土连续空心板桥，分别为漕河桥、龙泉河大桥和九龙河大桥，施工方法为先简支后连续，泉河大桥和九龙河大桥，施工方法为先简支后连续，3 3座桥的上部座桥的上部结构采用相同的标准设计。拼宽后承载能力验算结果为跨中正弯矩结构采用相同的标准设计。拼宽后承载能力验算结果为跨中正弯矩承载能力不满
24、足承载能力不满足8585规范和规范和0404规范要求，需要进行加固处理。规范要求，需要进行加固处理。（单就（单就承载能力）承载能力）三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第18页/共49页跨度跨度跨中抗弯跨中抗弯支点抗弯支点抗弯抗剪抗剪抗裂抗裂处置措施处置措施漕河漕河不满足不满足满足满足满足满足满足满足加固后拼宽加固后拼宽龙泉河龙泉河不满足不满足满足满足满足满足满足满足加固后拼宽加固后拼宽九龙河九龙河不满足不满足满足满足满足满足满足满足加固后拼
25、宽加固后拼宽三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第19页/共49页跨度跨度跨中抗弯跨中抗弯支点抗弯支点抗弯抗剪抗剪抗裂抗裂处置措施处置措施北拒马、北拒马、南拒马西幅南拒马西幅不满足不满足满足满足满足满足满足满足加固后拼宽加固后拼宽南拒马东幅、南拒马东幅、唐河西幅唐河西幅不满足不满足满足满足满足满足满足满足加固后拼宽加固后拼宽唐河东幅唐河东幅满足满足满足满足满足满足满足满足已加固可拼宽已加固可拼宽沙河西幅沙河西幅不满足不满足满足满足满足满足不满
26、足不满足加固后拼宽加固后拼宽沙河东幅沙河东幅满足满足满足满足满足满足满足满足直接拼宽直接拼宽 扩建段有扩建段有3 3座预应力混凝土连续座预应力混凝土连续T T梁桥、梁桥、1 1座预应力座预应力I I梁桥，拼宽后梁桥，拼宽后承载能力验算。承载能力验算。三.承载能力评定概述概述简支板桥简支板桥钢筋砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁梁京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第20页/共49页 根据目前的计算结果，综合考虑安全性、经济性，根据目前的计算结果，综合考虑安全性、经济性，我们做出以下初步结论：我们做出以下初步结论：（1 1
27、老桥老标准老桥老标准”：既有桥梁按：既有桥梁按8585规范控制，考虑恒载规范控制，考虑恒载增加，拼宽及病害影响，能满足增加，拼宽及病害影响，能满足8585规范的桥梁，不进行加规范的桥梁，不进行加固，直接进行拼宽。固，直接进行拼宽。（2 2）“老桥部分新标准老桥部分新标准”：考虑恒载增加，拼宽及病害影：考虑恒载增加，拼宽及病害影响，不能满足响，不能满足8585规范的桥梁，先加固，加固后承载能力按规范的桥梁，先加固，加固后承载能力按照照0404规范控制，然后进行拼宽。规范控制，然后进行拼宽。（3 3）“新桥新标准新桥新标准”：新拼宽部分桥梁的设计标准按照：新拼宽部分桥梁的设计标准按照0404规
28、范控制。规范控制。四.老桥设计荷载标准研究第21页/共49页五五 桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究研究内容研究内容：根据京石段桥梁实际情况，结合初测验收时专家建议，选择根据京石段桥梁实际情况，结合初测验收时专家建议，选择5 5种情形进行种情形进行研究：研究：1 1）10m10m跨径以内整体现浇板拼接预制空（实）心板：跨径以内整体现浇板拼接预制空（实）心板：K123+875K123+875；K215+616K215+616；2 2）13m-18m13m-18m跨径预应力砼空心板拼接钢筋砼空心板：跨径预应力砼空心板拼接钢筋砼空心板：K215+548 K215+548 3 3）20m20m跨径预应力
29、空心板拼接预应力空心板：以漕河桥为例跨径预应力空心板拼接预应力空心板：以漕河桥为例4 4）25m25m跨径跨径T T梁拼接梁拼接T T梁：以沙河特大桥为例梁：以沙河特大桥为例5 5）20m20m跨径矮跨径矮T T梁拼接预应力空心板：以漕河桥为例梁拼接预应力空心板：以漕河桥为例 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议解决问题：解决问题：1 1）新、旧上部结构混凝土收缩徐变差控制；）新、旧上部结构混凝土收缩徐变差控制；2 2）新、旧基础整体沉降差容许值控制及研究；）新、旧基础整体沉降差容许值控制及研究；3)3)新、旧上部结构拼接构造设计；新、旧上部结构拼接构造设计；京港澳高速涿州至石家庄段京港澳
30、高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第22页/共49页1.1.钢筋混凝土整体现浇板拼接钢筋混凝土预制空心板（正钢筋混凝土整体现浇板拼接钢筋混凝土预制空心板（正桥、斜桥）桥、斜桥）跨径跨径8m8m以内的空心板板厚较小，如果采用预制板并用以内的空心板板厚较小，如果采用预制板并用铰缝连接，铰缝高度小，横向连接较弱，可能在重车作用铰缝连接，铰缝高度小，横向连接较弱，可能在重车作用下破坏而导致新拼宽部分出现单板受力现象（原桥已出现下破坏而导致新拼宽部分出现单板受力现象（原桥已出现单板受力现象）。所以单板受力现象）。所以8m8m跨径内的板桥拟采用钢筋混凝土跨径内的板桥拟采用钢筋混凝土整体现浇板桥拼接。整
31、体现浇板桥拼接。五五 桥梁拼接方案研桥梁拼接方案研究究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第23页/共49页五五 桥梁拼接方案研桥梁拼接方案研究究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程研究结果：研究结果：1 1）拼接方案可行，不会因为拼宽而对老桥加固；）拼接方案可行，不会因为拼宽而对老桥加固；2 2）由于跨度较小，新结构混凝土收缩徐变引起的效）由于跨度较小，新结构混凝土收缩徐变引起的效应很小；应很小；3 3）新旧基础整体沉降差的效应较大，效应最大值位
32、新旧基础整体沉降差的效应较大，效应最大值位于支座附近对应的拼接缝，于支座附近对应的拼接缝，新旧基础整体沉降差的效应新旧基础整体沉降差的效应占总效应的占总效应的80%80%左右；左右；4 4）斜板桥拼接中，老桥锐角附近连接构造受力不利，）斜板桥拼接中，老桥锐角附近连接构造受力不利，构造钢筋应加强。构造钢筋应加强。第24页/共49页2.预应力空心板桥拼接钢筋混凝土空心板 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究13m16m跨径的钢筋混凝土简支板桥板厚为，铰缝高度较高，通过在铰缝设置构造钢筋，和桥面铺装整体化改
33、造，可防止出现单板受力现象。故采用相同跨径的预应力空心板进行拼接。第25页/共49页2.预应力空心板桥拼接钢筋混凝土空心板（简支结构）研究结果：研究结果：1 1）拼接方案可行，不会因为拼宽而对老桥加固；）拼接方案可行，不会因为拼宽而对老桥加固；2 2）由于跨度较小，新结构混凝土收缩徐变引起的效应很）由于跨度较小，新结构混凝土收缩徐变引起的效应很小；小；3 3）新旧基础整体沉降差的效应较大，主要对支座附近的）新旧基础整体沉降差的效应较大，主要对支座附近的拼接缝，新旧基础整体沉降差的效应占总效应的拼接缝，新旧基础整体沉降差的效应占总效应的80%80%左右；左右；研究内容研究内容研究成果研究成果建议
34、建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第26页/共49页3.预应力空心板桥拼接预应力空心板（连续结构，以漕河桥为例，20m）研究结果：1）拼宽后，新桥混凝土徐变作用可使老桥空中、支点的弯矩作用变大，原桥承载能力原本不足，可通过加固解决。2）新拼接部分的收缩引起轴力和横向弯矩作用，横向弯矩数值较小，可忽略。轴力引起的最大拉应力较小，影响不大。3）支座附件的拼接构造受力最为不利，裂缝宽度最大，必须加强配筋。研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第27页/共
35、49页4 4、新拼接空心板的收缩徐变引起较大的横向变形、新拼接空心板的收缩徐变引起较大的横向变形,横向位移随跨数增加横向位移随跨数增加而急剧增大，必须将联长解短，建议解为而急剧增大，必须将联长解短，建议解为3 3跨一联，最大不超过跨一联，最大不超过4 4跨。跨。9跨跨5跨跨4跨跨位移位移（mm)50.4918.238.17 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第28页/共49页4.25m跨径预应力跨径预应力T梁桥拼接预应力连续梁桥拼接预应力连续T梁桥（连续结构）梁桥（连续结构）研究结果：研究结果：1 1
36、拼宽后，新桥混凝土徐变作用可使老桥跨中、支点的弯矩作用）拼宽后，新桥混凝土徐变作用可使老桥跨中、支点的弯矩作用变大，但徐变作用效应占设计内力比重不大。变大，但徐变作用效应占设计内力比重不大。2 2）新拼接部分的收缩引起轴力和横向弯矩作用，横向弯矩数值较）新拼接部分的收缩引起轴力和横向弯矩作用，横向弯矩数值较小，可忽略。轴力引起的最大拉应力较小，影响不大。小，可忽略。轴力引起的最大拉应力较小，影响不大。3 3）在新、旧）在新、旧T T梁间加设横隔梁后，新、旧梁间加设横隔梁后，新、旧T T梁间桥面板受力和裂缝梁间桥面板受力和裂缝宽度均较小。新旧基础整体沉降差作用下端横隔梁的受力最不利，宽度均较小
37、新旧基础整体沉降差作用下端横隔梁的受力最不利，新旧混凝土收缩徐变作用下，一联两端的横隔梁受力最不利。新旧混凝土收缩徐变作用下，一联两端的横隔梁受力最不利。研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第29页/共49页 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议研究结果：4）拼宽后，新桥混凝土收缩作用会引起较大的横向变形.位置4跨8跨21跨横向相对变形（mm）新T梁左支点13.7955.13344.57右支点13.7955.13416.94京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥
38、梁拼接方案研究第30页/共49页五五 桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议5.20m跨径预应力混凝土矮跨径预应力混凝土矮T梁拼接预应力空心板梁拼接预应力空心板 研究背景：空心板桥运营中易出现腹板裂缝、底板裂缝和单板受力现象，而研究背景：空心板桥运营中易出现腹板裂缝、底板裂缝和单板受力现象，而T T梁桥病害较少，施工质量容易保证，初测验收阶段专家提议开展这方面研究。梁桥病害较少，施工质量容易保证，初测验收阶段专家提议开展这方面研究。研究成果：研究成果：1 1）空心板与矮）空心板与矮T T梁须设横隔板，如不设横隔板，则梁须设横隔板，如不设横隔板，则T T梁与空
39、心板连接处的桥面梁与空心板连接处的桥面板在地基沉降差和车辆荷载作用下容易损坏，仅靠加强配筋难以解决问题；板在地基沉降差和车辆荷载作用下容易损坏，仅靠加强配筋难以解决问题；2 2）设计难点：）设计难点：1 1）矮）矮T T梁高度较空心板大梁高度较空心板大25cm25cm左右，本项目段左右，本项目段3 3座可用此拼接方座可用此拼接方式的桥梁防洪标准较低，采用空心板；式的桥梁防洪标准较低，采用空心板；2 2）在空心板与矮）在空心板与矮T T梁间加设横隔板对原梁间加设横隔板对原空心板损坏极大；空心板损坏极大；3 3）拼宽后横向分布不很明确，下一步设计难度较高。）拼宽后横向分布不很明确，下一步设计难度较
40、高。京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第31页/共49页五五 桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议6.新老空心板上部结构横向连接构造新老空心板上部结构横向连接构造京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究 空（实）心板采用桥面弱连接，切除原桥外侧边板翼缘，空（实）心板采用桥面弱连接，切除原桥外侧边板翼缘，然后在旧桥空心板边缘植入然后在旧桥空心板边缘植入N1N1钢筋，新桥则预埋，新桥架设钢筋，新桥则预埋，新桥架设完成后，浇注拼宽部分位于连接湿接缝外的桥面混凝土
41、并完成后，浇注拼宽部分位于连接湿接缝外的桥面混凝土，并连接构造钢筋。待收缩徐变基本完成时，再在凿开的老桥整连接构造钢筋。待收缩徐变基本完成时，再在凿开的老桥整体层，一次浇注体层，一次浇注UEAUEA补偿收缩混凝土（图中斜线部分），桥补偿收缩混凝土（图中斜线部分），桥面铺装仍恢复为原来的沥青混凝土。面铺装仍恢复为原来的沥青混凝土。第32页/共49页五五 桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议6.新老空心板上部结构横向连接构造新老空心板上部结构横向连接构造京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第33页/共49页
42、五五 桥梁拼接方案研究桥梁拼接方案研究 研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究拼接部位翼板的施工主要流程为：拆除原桥外侧墙式护栏拼接部位翼板的施工主要流程为：拆除原桥外侧墙式护栏切除原桥外边梁上的现浇混凝土桥面板臂板切除原桥外边梁上的现浇混凝土桥面板臂板安装新拓安装新拓宽的宽的T T梁梁再凿除原桥外边梁上长度为再凿除原桥外边梁上长度为250mm250mm的现浇混凝土的现浇混凝土桥面板，暴露原受力钢筋桥面板，暴露原受力钢筋原桥外侧边梁翼板植入钢筋原桥外侧边梁翼板植入钢筋新旧边梁拼接部位钢筋连接新旧边梁拼接部
43、位钢筋连接浇筑湿接缝处混凝土。浇筑湿接缝处混凝土。拼接部位新增横隔梁施工的主要流程为：在新旧拼接部位新增横隔梁施工的主要流程为：在新旧T T 梁的肋梁的肋板上设计位置钻孔板上设计位置钻孔直径为直径为32mm32mm的高强精轧螺纹钢筋穿过的高强精轧螺纹钢筋穿过肋板肋板绑扎横隔板钢筋绑扎横隔板钢筋拧紧精轧螺纹钢筋的螺母拧紧精轧螺纹钢筋的螺母浇筑浇筑横隔板混凝土。横隔板混凝土。第34页/共49页 为确保新旧桥梁上部结构拼接部位不出现病害：（1 1）必须控制新旧基础整体沉降差，新拼接部分基础宜采用桩基础，）必须控制新旧基础整体沉降差，新拼接部分基础宜采用桩基础，并以新旧基础整体沉降差容许值控制桩基础的
44、设计。并以新旧基础整体沉降差容许值控制桩基础的设计。（2 2）采取延后拼接措施，控制并减小新梁收缩徐变的影响）采取延后拼接措施，控制并减小新梁收缩徐变的影响 （3 3）采取综合工程措施，控制沉降差和收缩徐变的影响，如适当延）采取综合工程措施，控制沉降差和收缩徐变的影响，如适当延后新旧上部结构拼接时间等。后新旧上部结构拼接时间等。（4 4）预应力混凝土连续空心板桥和预应力混凝土连续）预应力混凝土连续空心板桥和预应力混凝土连续T T梁桥联长太长，梁桥联长太长，必须解短后才可拼宽，建议采用必须解短后才可拼宽，建议采用3 3跨一联。跨一联。研究内容研究内容研究成果研究成果建议建议京港澳高速涿州至石家庄
45、段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程五 桥梁拼接方案研究第35页/共49页六六.新旧基础沉降差控制研新旧基础沉降差控制研究究研究背景研究背景研究成果研究成果1 1.研究依据：初测阶段工程地质勘察报告研究依据：初测阶段工程地质勘察报告2.2.参照规范及手册：参照规范及手册：1 1）公路桥涵地基与基础设计规范）公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG_D63-2007 JTG_D63-2007）；）；3.3.先择典型桥梁进行桩基沉降量计算。先择典型桥梁进行桩基沉降量计算。京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程桥名桩号结构形式跨度地质概况大清河中桥K139+040
46、钢筋混凝土连续空心板15以硬塑粉质粘土为主九龙河大桥K169+480预应力混凝土连续空心板20以硬塑粉质粘土为主金线河中桥K144+954钢筋混凝土连续空心板15以硬塑粉质粘土为主龙泉河大桥K166+266预应力混凝土连续空心板20以硬塑粉质粘土为主沙河大桥K229+600预应力混凝土连续T梁25以粗砂为主典型桥梁概况表第36页/共49页六六.新旧基础沉降差控制研新旧基础沉降差控制研究究研究背景研究背景初步成果初步成果4.4.计算结果：选择计算结果：选择5 5座桥梁，按老桥桩长计算沉降，最大沉降量在座桥梁，按老桥桩长计算沉降，最大沉降量在12mm12mm左右，情况好左右，情况好于沪宁沿线桥梁（
47、总沉降于沪宁沿线桥梁（总沉降20mm20mm左右），通过延迟拼接，适当增加桩长等措施可以将基左右），通过延迟拼接，适当增加桩长等措施可以将基础沉降差控制在础沉降差控制在5mm5mm左右。左右。京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程桥名钻孔编号原桩底标高(m)桩顶标高(m)桩径(m)沉降值mm）大清河中桥13902-23.011.31.23.8九龙河大桥16901-7.127.21.27.016904-7.027.41.25.9金线河中桥14502-13.210.91.25.3龙泉河大桥16603-13.5241.29.416604 -13.0241.210.1沙河
48、大桥2290238641.212.82290437631.210.8第37页/共49页六六.新旧基础沉降差控制研新旧基础沉降差控制研究究研究背景研究背景初步成果初步成果初步成果初步成果5.5.工程建议：工程建议：1 1）新建部分基础采用桩基础，桩径不小于）新建部分基础采用桩基础，桩径不小于1.2m1.2m，在满足承载，在满足承载能力前提下，桩长增加能力前提下，桩长增加3-5m3-5m。2 2）桩基总沉降量控制在）桩基总沉降量控制在10mm10mm左右。左右。京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家庄段改扩建工程改扩建工程第38页/共49页七.既有桥梁处治对策处治原则原则简支板桥简支板桥钢筋
49、砼连续空心板钢筋砼连续空心板预应力连续空心板预应力连续空心板预应力预应力T梁、梁、I梁梁1.承载能力不满足，优先选取增大截面加固法、粘钢加固，其次选择粘碳承载能力不满足，优先选取增大截面加固法、粘钢加固，其次选择粘碳纤维加固；纤维加固；2.2.对影响承载能力的病害，进行粘钢、粘碳纤维被动加固；对影响承载能力的病害，进行粘钢、粘碳纤维被动加固；3.3.对温度效应、地基沉降引起的桥台竖向裂缝，由于应力已释放，沉降基对温度效应、地基沉降引起的桥台竖向裂缝，由于应力已释放，沉降基本稳定，宜进行封闭处理；本稳定，宜进行封闭处理；4.4.联长较长的连续结构，先解短，再拼宽。联长较长的连续结构，先解短，再拼
50、宽。5.5.没有进行单板受力处置的空心板桥，进行桥面铺装整体改造，新做水泥没有进行单板受力处置的空心板桥，进行桥面铺装整体改造，新做水泥混凝土桥面铺装应加双层钢筋网，并通过植筋与原结构连接。混凝土桥面铺装应加双层钢筋网，并通过植筋与原结构连接。6.6.建议新拼宽的预应力混凝土预制空心板桥面水泥混凝土铺装厚度加至建议新拼宽的预应力混凝土预制空心板桥面水泥混凝土铺装厚度加至15cm,15cm,并加双层钢筋网，以避免运营中单板受力现象。并加双层钢筋网，以避免运营中单板受力现象。7.7.新旧桥面必须连续，新桥面必须有锚筋；新旧桥面必须连续，新桥面必须有锚筋；京港澳高速涿州至石家庄段京港澳高速涿州至石家
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