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前言
近年來,隨著我國交通運輸的快速發展,橋梁建設項目越來越多,標準和要求也越來越高,因此也出現了較多的問題。本工程有280t燃氣輪機等大型設備需要運輸(大件設備及運輸車輛的規格指標見表1)。為了保證途經線路橋梁安全,保證大件運輸順利進行,必須對公路橋梁等構造物進行必要的檢測以及臨時加固。
1.橋梁檢測
實地踏勘,了解大件設備運輸途經路線橋梁構造物的現狀,收集相關的設計和竣工圖文件,咨詢公路管養部門,了解橋梁在施工、養護期間存在或出現的問題,獲得詳細準確的大型設備及運輸車輛的規格指標,確保結構驗算時荷載準確無誤。根據設計和竣工圖文件進行計算,從理論上驗算途經橋梁結構物能否滿足大件運輸的通行要求。
對途經橋梁結構物進行詳細的外觀檢查,主要檢查橋梁結構主體承重構件以及下部結構是否存在影響橋梁承載能力的病害。
選取部分典型橋梁進行靜載試驗。靜載試驗是將標準設計荷載或標準設計荷載的等效荷載施加于實橋結構的*位置,對實橋結構的應變、變形進行檢測,從而判斷橋梁結構實際承載能力能否滿足要求。
通過對大型設備運輸途經線路的橋梁進行分類理論驗算,詳細的外觀檢查,選取典型橋梁進行荷。載試驗對橋梁進行分析評定,得出如下結論:部分橋梁建成較早,設計荷載等級為汽車-10級、履帶-50,橋梁狀況較差,上部承重構件存在嚴重單板受力現象,大件運輸車不能安全通過;部分橋梁為老橋兩側加寬,中間老橋設計荷載等級為汽車-15級、掛車-80,兩側加寬段新橋設計荷載等級為汽車-20級、掛車-100,理論驗算大件運輸車產生的跨中彎矩值大于結構設計彎矩值,大件運輸車不能安全通過;部分橋梁靜載試驗承載力不足,大件運輸車不能安全通過。橋梁具體信息見表2。
2.橋梁加固
2.1加固原則
為保證大型設備安全通過,根據橋梁檢測結論,對滿足下列條件的橋梁采取加固措施:
(1)運營年代久遠,橋梁狀況差,設計荷載等級較低(如:汽-10,履帶-50級)的橋梁;
(2)經理論驗算不能通過的橋梁;
(3)理論驗算雖然能通過,但橋梁的實際現狀較差、荷載試驗結果不能滿足要求的橋梁。
2.2加固方案
重車輛過橋的常用加固措施有:搭設臨時鋼木過橋,以減輕橋梁負擔;對橋梁進行臨時或*性加固,使橋梁承載能力提高;對舊橋進行改建等。
此次大型設備運輸途經橋梁中需要采取加固措施的主要為單跨小橋,且因地處江南,橋下多有水。針對這種情況,采用在橋面上搭設臨時鋼木過橋的措施,使用全橋跨越法加固。在對稱橋梁中心線的5m范圍內,等間距縱向架設工字鋼梁,工字鋼型號通過計算確定。其上橫向滿鋪枕木。工字鋼下部兩端用枕木作支座,支座枕木用扒釘相互連接,用鐵路道釘將工字鋼固定在支座枕木上,工字鋼**部焊接橫向連接鋼板固定,鋪裝枕木采用扒釘相互連接,并用鐵絲將其綁扎在工字鋼和橫向連接鋼板上。在工字鋼梁跨中部位下方橫向放置1根枕木,通過調整枕木的厚度使枕木**面至工字鋼底面的距離約等于計算撓度的2/3。在工字鋼梁橋兩端用沙袋和石子鋪筑緩坡引道,其縱坡以適宜大件運輸車輛順利通過為宜。
2.3加固實例
沿線橋梁中有一座雙曲拱橋較為特殊,該橋屬舊橋改建工程。經過詳細的調查研究,提出了六四式*梁加固方案。此方案為全橋跨越式加固。拆除老橋后,利用老橋比較完整的基礎,臨時搭設長24m的六四式*梁加固,并在臺后設置漿砌片石擋土墻擋土,最后將橋面接順。采用大型計算軟件ANSYS進行計算分析,中間均布荷載q1=1.9t/m,兩端均布荷載q2=0.5t/m。荷載是按照總活載332.5t加梁跨自重荷載100t,均布到11片*梁并考慮了1.1倍的不均勻系數而得出。計算圖式見圖1,模型單元圖見圖2。
根據運輸車通過便橋時的較不利工況,經過ANSYS計算,得出*梁各個桿件的大內力(按桁架結構),即大拉力和大壓力,根據計算結果進行梁的設計。部分桁架桿件軸力見表3。
引橋地基采用填土逐層壓實的方法修筑,面層20cm采用石子土壓實的方法修筑。為減小銷孔變位等因素的影響,大件車輛通過前,需使用2~3輛50t左右的重載車進行預加載。
3.實時監測
為保證大件運輸過程中的安全性,需在沿線進行實時監測。主要包括:
(1)橋臺沉降及跨中撓度監測。用高精度水準儀對橋臺沉降及垮中撓度進行測量,通過與理論計算設計荷載撓度及規范規定撓度限值進行比較,以此評價大件運輸對橋梁的影響。
(2)掛車穩定性監測。掛車的穩定性是指掛車的抗傾翻性以及抗側滑性。穩定性越好,掛車行駛的安全性和其它性能也隨之提高。影響其穩定性的內部因素主要是掛車寬度、貨物的重心高度和貨物重量。在大風條件下,貨物的迎風面積也影響其穩定性。影響穩定性的外部因素主要是道路的橫坡縱坡、側向大風等。因此在大件運輸車通過時,要綜合考慮諸因素,防止車組發生橫向或縱向失穩。
(3)路面監測。大件運輸車通過時,密切觀察路面狀況,看是否出現異常,如車轍、斷裂等。臨時禁止其他車輛過橋。車速不得過5km/h,車輛不得在橋上制動、變速、停留等。
4.結語
大件運輸過程中,保證橋梁結構的安全至關重要,因此,橋梁檢測和加固的各項工作是不可或缺的。它可以確保設備安全運輸,減少大件對橋梁的不利影響,并**良好的經濟效益。
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