上承式箱形拱桥加固及提载技术研究

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在我国公路在役的系列桥梁中,拱桥作为一种古老的桥式以其跨越能力大、承载能力高、可用地方材料、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势而成为建筑历史最悠久、竞争力较强,并且常盛不衰,不断发展的桥梁形式。随着我国经济的高速发展,车辆数量急剧增加,车辆重量增大,车速提高,对道路通行能力提出了更高的要求。我国在20世纪80年代以前修建的桥梁,因设计荷载标准较低,而且已运营30-40年,这些桥梁逐步开始出现病害,已不能适应当今经济快速发展的需要,病害和缺陷累累,逐步进入了维修期,但是大部分公路上的桥梁在相当长的时间内仍必须服役,这些给广大的桥梁管理者提出了一个重要的课题。绍兴市县道公路清白线上的清风大桥,主桥是2孔上承式单箱单室拱桥。正如其它在20世纪80年代以前修建的拱桥一样,是按照汽-15荷载等级修建的,在服务了近30年时,由于种种原因出现较严重的病害,已逐步进入桥梁维修的高峰期,清风桥的病害开始影响到行车安全,为此绍兴市公路部门决定对清风桥进行修复。在对清风大桥进行维修加固的过程中,重点开展了对拱桥加固及提载技术研究,本次论文依托浙江省绍兴市嵊州清风大桥加固维修工程,通过对清风大桥的桥梁技术状况进行检测,采用有限元分析法对清风大桥上承式箱肋拱桥的主拱圈等结构进行受力分析和承载力验算;根据“节约、实用、合理、经济、可行”的设计思路,提出了利用原桥而不是“以拆为主”的加固设计方案,同时还针对性地提出了提高荷载等级到汽-20级、发挥拱桥潜力的加固方案和工程设计,制定了主桥改造加固和旱桥维修的施工流程、加固工艺和施工要点;施工完成后通过荷载试验对加固效果及提载能力进行了验证。最后又通过后期的观测分析,表明本项拱桥加固及提载工作取得了预期的效果,节约大量建设资金,也取得了较好的社会效益。通过围绕清风大桥开展的一系列加固及提载技术研究工作,证明通过加固来挖掘现有老桥的潜力,延长老桥的服务时间和寿命,让老桥更好地适应汽-20级及以上荷载的作用,是可能的同时也是可以实现的。在节约了大量建设资金的同时,也取得了较好的社会效益。研究成果对同类桥梁的维修与加固具有较为重要的指导和借鉴意义。
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