采用钢板桩加固既有铁路桥墩解决桥墩横向振幅超限问题
桥墩产生较大横向振幅的原因和相应对策
成 的
该 桥 上 部 结 构 为 8 3 预 应 力 混 凝 土 T 孔 2m
形粱 , 全桥 位 于平 坡 道 上 , 直线 布 置 , 方 台 按 济
位 于 R=l 0 之 缓 和 曲 线 上 , 方 第 一 孔 采 0m 0 济
— —
同时 , 由线 路 中心线 的竖 向标 高和 横 向位 置 偏 差, 以及 左 右 轨 的相对 竖 向标 高 和轨 距 偏 差所
造 成 的 线 路 不 平 顺 或 两 钢 轨 面 不 平 整 , 引 起 将
/ l
、
l : \l
㈠
一
一
列车、 桥跨结 构产 生水 平方 向的振 动 , 而使桥 进 墩 产生较大 的横 向振 幅。 宴测 的桥墩 横 向振 幅 、 率等 指标 显示 , 频 就 桥 墩振 幅而 言 , 墩 最大 横 向振 幅值 已达 4 2 4 .9 m 对桥 梁 上部 结构 的 影响 是不 容忽 视 的 。因 m, 而 减小车辆 对桥 墩 的动力作用 和 提高 桥墩 的横 向刚度 是该 桥 目前 急需 解决 的两个 问题 。
起桥 墩产 生较 大 的横向振 幅 。 34 与 桥 上 道 碴 厚 度 、 路 不 平 顺 、 面 不 平 . 线 轨 整 有 关
直 径 为 14m, 宽 选 3 6m 材 料 为 C 2 总 . 5钢 筋
混凝 土 ( 图 3 处 理 后 桥 墩 横 向 总 刚 度 为 见 )
19 9 8年 建 成 :
墩 墩 身高为 5 m 其振 幅及 自振频 率 介 于 二者
之 间 。第 7孔 梁 跨 中 振 幅 达 到 l 3 m, 远 1 6r 远 n
改善双柱式桥墩横向刚度的对策揩施
改善双柱式桥墩横向刚度的对策揩施1概述随着既有铁路不断向提速重载的方向发展,桥梁横向刚度不足的问题变得日益突出和严重。
其中,双柱式桥墩等轻型墩表现尤为突出,普遍存在横向刚度严重不足的问题,桥墩自振频率不足,列车过桥时的墩顶横向振幅超过了《铁路桥梁检定规范》(以下简称《检规》)安全限值。
因此,不得不对这些桥梁采取长期限速措施来确保行车安全,从而降低了列车运行技术条件,制约了既有铁路提速重载化的发展,严重影响了铁路运输能力,也影响着铁路行车安全。
自1997年以来,济南铁路局先后对京沪线徒骇河桥、大汉河桥的双柱式桥墩进行了加固,如图1所示。
以往双柱式桥墩加固方案,虽然是依据当时的检测状况研究分析确定的,取得了一定的效果,达到了当初提速发展所要求的运行技术条件。
但随着列车进一步向纵深提速重载发展,特别是中国第六次大提速的飞跃发展要求,以往采取的在双柱之间加强联结的加固措施已不能满足新的提速技术要求。
分析其原因:一是墩身本身的横向刚度仍不能满足要求;一是桥墩基础的刚度存在不足;:是墩身与承台的连接存在薄弱环节。
为进一步解决双柱式桥墩横向刚度不足的问题,确保第六次大提速任务的顺利实施,按照铁道部下达的消除干线长期慢行桥梁专项整治任务,2006年济南铁路局对管内究南线K13+822、究石线K5+285桥双柱式桥墩的横向刚度不足的司题,针对新的提速技术要求,迸行了横向加固研究,通过理论分析与实践相结合的原则,制定了总体加固处理方案。
2桥梁现状兖石线K5+285特大桥为113-16m普通钢筋混凝土T形梁+1一40m栓焊半穿式桁梁,建于1984年。
该桥共有43个双柱式桥墩,除个别桥墩采用三层扩大基础外均采用两层扩大基础,墩高从4品到7m不等,地基土以砂黏土为主,基底允许应力从256kPa到358kPa不等,具体数据详见表1。
兖南线K13+822特大桥为146-16m预应力棍凝土T梁+1一40m栓焊半穿式桁梁,建于1986年。
既有线铁路浅基桥墩加固纠偏技术
参考 文献
[] 1 水泥基注浆材料应用技术规范(BT 04 — 08. G /S 48 2 0)
【】 工程 地 基处 理技 术规 范(BI 16 22 , 0 8 2 1) 2铁路 T /O 0 —0 0 17 —0 0 j
( 接第9 页 ) 上 8 在处 理水 轮机 空蚀现象 时 ,采用 现代 的优 化理论 对原 水轮机 叶片 的 表 面型 线进行 改型设计 ,可 以提 高水轮 机的水 力性 能 。例 如 ,在 叶 片轮缘 处加抗 空化裙 边 ,可 提 高机组 的抗空蚀 性能 ;在保证 强度 的 条 件 下 ,对 出水 边 进行 修 型 ,可降 低 叶片 出水 边 卡 门涡产 生 的 几 率 ,改善机 组运行稳定性 。
1 1 2
应 用方 法 论
2 第蟊 科 年 1 0 2 1 期 箍 2
既有线铁路浅 基桥墩 加 固纠偏 技术
金永杰
( 中铁十九局集团第七工程有 限公 司,广东珠海 5 9 2 ) 00 1
摘 要 本文通过对河茂线 罗江桥 浅基病固纠偏技术 ,和大家共同探 讨。
袖 阀管注浆 工艺流程 图
及 芯管 置入 袖 阀管 内 。注浆 芯管 通 常采 用一 寸 半 钢 管分 节 加工 , 每 节 长2n,根 据 注 浆 深度 要 求 确 定 节 数 ,加 装 或 拆 卸 芯管 ,可 l 重 复利 用 ;注 浆花 管 长 0 . m,其 四周 均 匀 的布 设 3~ 个 8mm的 2 4 泄 浆孔 。花 管两 端 设有 两个 栓 塞 ,使 注 浆材 料 从 栓 塞 中问 向管 外 渗 出 ,阻 塞 器在 注 浆管 中可 以 自由移 动 ,因此 根 据 工程 地 质 的不 同 ,可 以在 注浆 孑 内某 一 指定 高 程 段定 量 定 次注 浆 。 注浆 花 管 置 L 于 注浆 芯管最 下端 ,二 者用 丝 扣相 连 。 5 )注入 封 闭浆 液 。为有 效封 闭袖 阀管 注浆 时 从管 内冒浆 ,在 钻 孔上部 范 围 内注人 封闭浆 液 。 6) 液 配 置 。浆 液 应搅 拌 均 匀 , 随搅 随用 ,并 在初 凝 前 用 浆 完 ,还要 防 止其 他杂 物混 入浆 液 。 7 )注 浆原 则 :整个 注浆 过 程视 情况 合理 利用 “ 先外 后 内 ,少 量 多次 ”的 注浆 原则 ,动 态施 工 。 ① 注浆 设备 就 近安装 ,注 浆管 线应 固定 ,不 宜过 长 ; ② 注浆 前 先 将 花管 内的 泥沙 清 理 干净 ,开始 注 浆 时启 动 注浆 泵 ,通 过注 浆 管路将 浆液 注入 被加 固土 体 ; ③ 将 配 置好 的复合 浆 液 进行 注 浆 ,添 加 剂和 水 泥 浆在 注 浆 管 口混合 ; r ; ④ 采取 分 段式 注浆 ,注 浆 步距 为0 . m~0 4 2 . m;注 浆过 程 中 , 每段 注浆 完 成 后 ,向上 或 向下 移 动一 个步 距 的 长度 ,宜采 用 提 升 设 备 移 动 ,或 人 工 用 两 个 管 钳 对 称 夹 住 芯 管 ,两 侧 同 时 均 匀 用 力 ,将 芯管 移 动 ; ⑤ 注浆 结束 后 ,在 注浆管 上 盖上 闷盖 ,以便 于 复注施 工 ; ⑥ 根 据 注浆 压 力 及 注浆 量 的情 况 判 断是 否结 束 注 浆 。一 个 孔
钢板桩专项施工方案
钢板桩专项施工方案1、钢板桩支护布置目的本工程项目主线桥第七孔、匝道桥第一孔和人行天桥第六孔跨越龙丰线铁路,根据施工图中《沈阳铁路局可行性研究审查意见及执行情况》规定:“铁路两侧墩基础施工采用钢板桩对铁路进行防护,施工完成后按原标准恢复施工期间破坏路基两侧地面设施。
”加固的位置为龙丰线铁路线两侧及以东的桥墩、桩基进行防护。
包括主线桥部分6#、7#承台,铁路匝道桥部分1#墩承台,人行天桥基础。
主线桥0-4#承台施工期间,为保证社会车辆通行,恒山东路南侧留4m宽车行道,做为临时交通导流便道,实行单向通行,机动车由西向东行驶。
交通导流便道距0#、1#、2#承台仅两米,承台开挖期间为防止交通导流便道塌陷,需在0#、1#、2#承台南侧做钢板桩支护。
原恒山东路既有雨、污水管线自西向东从0#-5#承台中间穿过,承台开挖时需截断雨、污水管线,管线周围土层受水侵后极易塌方,为保证施工安全,需在0#-5#承台东西两侧做钢板桩支护。
主线桥0#承台北侧10KV电线杆,距离0#承台仅米,承台开挖时为防止电线杆向承台方向倾倒,在0#承台北侧采用钢板桩支护。
主线桥1#承台66KV电线杆距离1#承台仅3米,承台开挖时为防止电线杆向承台方向倾倒,在1#桥台北侧采用钢板桩支护。
主线桥2#承台北侧10KV电线杆,距离2#承台仅米,承台开挖时为防止电线杆向承台方向倾倒,在2#承台北侧采用钢板桩支护。
主线桥5#承台东侧有自来水管线,西侧有地下军用光缆,主线桥4#承台东侧有天然气管道,西侧为原有雨污水管线,开挖时会造成塌方,同时2个承台如果开挖放坡会侵入南山街,因此采用钢板桩施工。
匝道桥2#、3#、4#承台由于地表常年有水、地下潜水丰富、土方为杂填土和建筑垃圾造成开挖过程中塌方严重,因此采用钢板桩施工。
匝道桥5#、6#、7#、8#、9#承台为深基础,东侧堆积东山街备料储备的砂砾,因此无法向东侧开挖,西侧堆积规划东山街弃土,没有作业面,基坑两侧堆积物形成荷载,开挖过程中造成了劈裂破坏,为保证基坑开挖的施工安全,消减基坑附近的荷载,消除对基坑的主动土压力,采用钢板桩施工。
某桥梁桥台偏位的研究分析与加固处理
某桥梁桥台偏位的研究分析与加固处理摘要:桥台(桩基)偏位一直是桥梁建设领域多发的质量事故之一,在软土地区该问题尤为突出。
本文结合某桥梁桥台偏位事故,对问题成因进行分析总结,对处理措施和施工过程注意事项进行阐述,以期为软土地区类似工程的设计和施工提供一定参考。
关键词:桥台偏位软土地区问题成因处理措施1 工程概况某EPC项目包含一座跨越地方水系的中型桥梁,该桥梁招标阶段时设计总长为65m,桥跨布置为(20+25+20)m,宽35米,上部结构采用预制预应力砼空心板梁,下部结构桥墩采用柱式墩、单排端承桩基础,桥台采用薄壁桥台、双排端承桩基础;正式施工前,考虑河道通航和桥型美观,相关单位对该桥梁进行了变更设计,变更后桥梁全长为72.6m,桥跨布置为(18.8+35.0+18.8)m,桥宽35m,左右分幅,单幅采用单箱三室变截面现浇连续箱梁结构,下部结构桥墩采用墙式矩形墩、端承桩群桩基础,桥台采用桩柱式台,每个桥台下设4根直径1.2米、长27m的单排端承桩。
在完成桥台桩基和台身施工后,原设计的台前土方护坡临时变更为趾板式L形悬臂挡墙,挡墙长度与桥台宽度相等,墙顶低于桥台底面35cm。
挡墙及台后片石砼完成后,发现台后土体出现横向裂缝及沉降现象,随即施工单位对桥台高程、平面位置等进行复测,发现其中一座桥台的桩基和台身发生偏移,台身偏移量最大处向河道偏移约46cm。
经相关单位商定后,施工单位采取台后卸载和台前加载反压进行临时稳定处理。
随后,建设单位委托第三方检测机构对桥台偏位进行跟踪监测,并对桩基完整性进行检测,结果显示桥台偏位已基本稳定,台下有3根桩在17m左右位置疑似断桩。
经专家分析评估,桥台偏移46cm,已超过相关规范限定值[1],且检测结果存在疑似断桩缺陷,对桥梁使用功能和运营安全造成一定影响,建议对桥台场地深厚软土进行处理,并对桥台结构进行加固。
根据桥台工程地质柱状图揭示,桥台场址左、右幅地质钻孔剖面不尽相同,左幅软土层下卧层为漫滩相软可塑饱和粉质黏土②-3,右幅下卧层为硬可塑饱和粉质黏土③(可能为河床相),参见图1。
基于对某既有铁路桥墩横向刚度加固方案的试验研究
及 墩 顶横 向最 大振 幅见 表 3 ,实 测
3 。
桥 墩横 向频 率 特征 见表 4 ,实 测 桥
由上 述 试 验 对 比可 以看 出 , 该
24 检 测 结 果 分 析 .
( ) 固前 梁墩 指标 分 析 1加 现 场 检 测 以 过 路 列 车 为 试 验 样 本 , 固前 的两 次实 测 桥 跨及 墩 加 顶 横 向最 大振 幅汇 总 见 表 1 ,实测
设 计 确定加 固方案 时 , 何 有针对 性地 改善 墩 身横 向抗推 刚度 和 自振频 率 对保 证 设 备 质 如
量 安全 和铁路 运输 畅通 意义 重大 。本 文通过 列举 一 处既有铁路 圆形桥 墩横 向 刚度补 强 实 例 , 用 实测法 、 利 有限元 法、 经验 公 式法综合 分析 了处理此 类 问题 的 工程适 用性 。
K =1 ( 1
-
20 0 9年 1 1月 。为 了进 一 步核
实其 运 营 工 况变 化 状 态 , 设备 管 应
1 )
陇 海 线 上 行 K 3 8 9 6格 牙 15 + 8
大 桥位 于建 河~ 龙 区间 ,桥 梁全 元
理单 位 要 求 。 测 部 门对 该 桥进 行 检 了第 二次 现场检 测 试验 。检测 结果 表 明 : 了第 3 、 # 8 除 # 4 、#墩 之 外 , 该
( ) 道 砟桥 面钢 筋混 凝 土 I 型桥 枕 , 1 - 2 I 护
轨 为 P 0型 ;桥 上 线 路 位 于 直 线 5
桥 上铺 设 P 0型 钢 轨 ,无缝 线 路 , 6
超《 检规 》 常值 的问 题 。据 此 , 通 检
测 部 门建 议 : 原 设计 方 案 的基 础 在 上 .增 加 对 该 桥第 5 #墩 的加 固处
梁端及桥墩横向振幅超限的加固方法
梁端及桥墩横向振幅超限的加固方法摘要:一、问题背景及意义二、梁端及桥墩横向振幅超限的原因分析三、加固方法的选用及实施步骤四、加固实例介绍五、加固效果评价及注意事项正文:一、问题背景及意义随着我国基础设施建设的快速发展,桥梁工程在国民经济和人民生活中发挥着越来越重要的作用。
然而,在长期的运营过程中,梁端及桥墩的横向振幅超限问题成为影响桥梁安全与稳定的重要因素。
针对这一问题,本文将探讨梁端及桥墩横向振幅超限的加固方法,以提高桥梁的使用寿命和安全性。
二、梁端及桥墩横向振幅超限的原因分析梁端及桥墩横向振幅超限的原因主要有以下几点:1.设计不合理:桥梁设计中,梁端及桥墩的横向刚度与纵向刚度比例失衡,导致在车辆荷载作用下,桥梁产生较大的横向振动。
2.材料性能不足:梁端及桥墩所使用的建筑材料性能不佳,如混凝土强度不足、钢筋焊接质量差等,使得结构整体刚度降低。
3.施工质量问题:施工过程中,混凝土浇筑不密实、钢筋布置不合理等质量问题,导致桥梁结构强度和刚度不达标。
4.外部环境影响:如风、雨、雪等自然因素以及车辆荷载、地震等外部因素,使得桥梁结构产生疲劳损伤,进而导致横向振幅超限。
三、加固方法的选用及实施步骤针对梁端及桥墩横向振幅超限的问题,可采用以下加固方法:1.增大基础刚度:通过加大基础尺寸或采用新型基础形式,提高基础刚度,从而减小桥梁横向振幅。
2.提高墩柱刚度:采用高性能混凝土、加大墩柱直径或增设钢筋混凝土围板等方法,提高墩柱刚度。
3.增设支撑结构:在桥梁两侧增设支撑结构,如临时支撑、永久性支撑等,提高桥梁整体稳定性。
4.隔震减震措施:设置隔震装置或采用减震器,降低桥梁受到的外部振动影响。
5.施工过程中注意控制振幅:通过调整施工工艺、控制混凝土浇筑速度和振动器使用等手段,减小施工过程中对桥梁结构的损伤。
四、加固实例介绍某跨江大桥在运营过程中出现梁端及桥墩横向振幅超限问题,采用增设支撑结构的加固方法进行处理。
具体实施步骤如下:1.调查分析:对桥梁现状进行详细调查,分析超限原因,确定加固方案。
重载运输条件下双线双柱式桥墩横向刚度加固方法
重载运输条件下双线双柱式桥墩横向刚度加固方法黄先国【摘要】随着重载列车轴重增大、编组增加,朔黄铁路现役桥梁中部分双线双柱式桥墩出现墩顶横向振幅偏大、桥墩横向刚度偏弱的现象,影响行车安全.本文采用有限元分析结合现场振动试验的方法,对朔黄铁路一特大桥双线双柱式桥墩加固方法进行研究.结果表明:将双线双柱式轻型墩加固为圆端形板式墩,当加固高度为墩高的60%时,墩顶横向振幅抑制比达到45.67%;当加固高度超过墩高的60%后,随着加固高度的增加,墩顶横向振幅降低幅度不明显.采用增大墩身截面积的方法加固双线双柱墩时,应合理优化加固高度.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】重载铁路;桥墩;横向刚度;加固【作者】黄先国【作者单位】朔黄铁路发展有限责任公司,河北肃宁062350【正文语种】中文【中图分类】U445.7+2双线双柱式桥墩是一种轻型桥墩,其外形轻盈美观、圬工量少、自重轻,可减轻地基负荷,节省基础工程,施工方便快捷[1]。
但是该类桥墩纵横向刚度差,在列车横向作用较大时,易产生横向振动偏大的问题。
随着重载列车编组增加、轴重增大、运营密度增大[2],双线双柱式桥墩出现墩顶及跨中横向振动偏大的现象,对行车安全造成威胁。
因此,本文研究在重载运输条件下双线双柱式桥墩的加固方法。
1. 1 桥梁概况朔黄铁路一特大桥全长700. 66 m,由21孔32 m预应力钢筋混凝土简支T梁组成。
桥墩为双线双柱式轻型桥墩,墩身采用C20钢筋混凝土。
基础为扩大基础,采用C15钢筋混凝土浇筑。
日常巡检时,发现部分桥跨横向振动过大。
为降低跨中及墩顶横向振幅,增加桥梁的横向刚度,保证行车安全,拟对桥墩及基础进行加固。
为分析加固措施及加固效果,选取了该桥第2孔及1#~4#桥墩进行振动特性试验。
1. 2 桥墩加固措施加固前,桥墩为双线双柱墩,墩柱直径为2. 2 m,墩柱中心距为4. 2 m,加固前桥墩及基础立面见图1(a)。
铁路桥墩横向振幅超限问题探讨及解释
铁路桥墩横向振幅超限问题探讨刘旭明(哈尔滨铁路局佳木斯工务段)【摘要】随着我国既有线路的大规模提速,桥梁墩台横向振幅超限问题日益突出,严重影响了行车安全, 本文对绥佳下行线格界河桥梁横向振动振幅超限问题进行了车- 梁- 墩体系横向振动规律探讨。
1 绥佳下行线格界河桥桥墩基础加固检测概况该桥位于绥佳线汤原~望江之间,2000年建成通车。
桥全长133.9米。
上部结构为6孔20.0m预应力砼梁;下部结构为椭圆型砼桥墩,T型砼桥台。
砼扩大基础,各墩基地地质均为砾砂。
由于基底地质软弱,2003年将所有桥墩基础用钢筋混凝土桩加固,两桥台没加固。
桥检队于2004年7月对该桥全部桥墩及第一、二孔梁进行了横向振动试验,振幅超限,进行了限速。
2007年对桥墩部分的地基进行了加固,加固后桥检队于2007年9月,利用编组试验列车作激振源,再次对全桥进行了振动试验。
实测桥墩、梁的横向振幅(见下表)满足《检规》第10.0.7条要求,桥墩部分地基加固效果较好。
格界河桥桥墩、台技术数据和横向振幅通常值表注:桥台横向振幅通常值采用的是经验值。
格界河桥梁技术数据和横向振幅通常值表2相关问题的提出随着近年列车车载重量增大、速度提高、通车频率增加,加剧了列车过桥时的动力响应,使得列车过桥时只能限速通过,成为列车提速的瓶颈。
桥梁结构的振动可以分为上部结构梁的振动和下部结构墩的振动。
只有桥墩的刚度很大时上部结构梁的振动响应才合理,而对于高墩、轻型墩或桥墩地基刚度较弱时这种假定误差较大,墩顶横向振幅超过《铁路桥梁检定规范》的限值。
首先桥墩横向刚度设计规范和检定规范没有很好的衔接。
《铁路桥涵设计规范》中第8. 2. 3 条规定,墩台顶帽的弹性水平位移应符合下列规定:顺桥方向或横桥方向式中,L—桥梁跨度(m) ,当L < 24 m时, L 按24 m计算;当为不等跨时,L 采用相邻跨中的较小跨度;△—墩台顶帽处的水平位移(mm) 。
包括由于墩台身和基础的弹性变形, 以及基地土弹性变形的影响。
采用钢板桩加固既有铁路桥墩解决桥墩横向振幅超限问题
工 程 技 术
采 钢板桩加固 用 既有铁路桥墩解决 桥墩横向 超限问 振幅 题
施 洪存
( 尔滨 铁 路 局 齐 齐哈 尔工 务段 , 龙 江 齐 齐哈 尔 1 10 ) 哈 黑 60 0
3+ 埘6 {
钢板桩 围堰在吸 泥下 沉过程 中, 围堰 内侧 水位 高于外侧 水位 , 而围堰 内可能会 翻砂 , 此为 £— —. 咖 +m 相应 变小 , 合指标 s 也 就相应 3 综 i 种荷载组合萁 组合为围堰 自重+内侧 静水压 变小 , 依据 “ 综合指标 s越 大 , 顶最大振幅越 力 。 i 墩 围堰封 完底 以后, 内要抽水萁 内侧水位 围堰 小” 的结论 。 墩顶最大振幅反而变大 。 以, 所 在考 在盖板以下周 堰受各 外力作用 。其荷载组 合如 虑方案 时尽量避免增大桥墩 附属质量 。 桥墩横 下。 f 施工最高水位时的荷载组合。 ①顺流向: 静水 向自 振频率 可以依据‘ 潞 桥 墩横向振幅和最 压力+水流冲击力+波 浪力 +风力+漂流物撞 击力+ 结构 自重; 横 流向: 力+靠 船力 + ② 风 , 低 频率的参考 限值 表” 两 进 行推 导 。 结 构 自重 。其 中 1 项钢板 桩内力计算 ( 0 可参 阅 参 考 文献 其 中桥 墩横 向 自振频 率 f 墩身 高度 Hl 是 和均 算单 ) 。 【 夏禾 , 1 ] 陈英俊 . 梁一 车一 墩体 系动力相 互作 用分 宽 B的函数 ,同样桥 墩均宽 B墩身高度 H1 越 3 强度和稳定计算 3 土木工程 学- 1 9 ,  ̄, 2 5 9 2 小, 自振频率 f 大 , 越 综合 指标 s 越大 , i 墩顶最 ( 板桩强度计算 。计算 出单 位宽度钢板 析 , 1 阋 ] 大振幅越小 。同样墩身高 度 H 桥墩均宽 B 1 越 桩 的弯矩 ∑ 后即可按 M W 计 算其 应力, f 翟婉明溯 黄铁路桥 梁横 向振 动综合测试及理 M , 2 R. 成都: 西南交通 大学列 车与线路研 究 大, 综合指标 s 越大 , i 墩顶最大振幅越小 。 小 于容许值 即可者 不小于容 许值 , 应选 择壁 论 分析『】 则 0 钢板桩围堰加固方案避免了墩身质量重 心 较厚 的钢板桩 广 般是通过调整钢环 间的距离来 所 20 4
采用改变桥墩横向刚度治理桥墩横向振幅过大病害的实践
采用改变桥墩横向刚度治理桥墩横向振幅过大病害的实践马慧君【摘要】利用工程实例来说明通过增大桥墩横向刚度,提高其自振频率,使其有载自振频率和强振频率不能接近或产生共振,从而达到减小墩顶横向振幅的目的,表明该加固理论是正确的,施工方法是可行的.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)003【总页数】3页(P33-35)【关键词】铁路桥墩;横向振幅;频率;测试【作者】马慧君【作者单位】北京铁路局工务机械段桥电科,北京,100860【正文语种】中文【中图分类】U443.22随着重载提速,对铁路桥梁技术等级要求提高,目前既有线上出现了桥梁承载力偏低、桥梁横向振幅过大、桥墩振动超限、桥梁横隔板断裂等现象,已危及列车通过桥梁时的行车安全,迫使设备管理部门不得不采取限速措施,严重影响运输能力。
近几年通过大修,一些病害已经得到有效根治,其中包括对桥墩墩顶振幅过大病害治理也取得明显效果。
现将2000年笔者参加的我局其中一桥墩横向振动测试及振幅过大整治设计体会作一介绍。
1 概况京原线唐河大桥(即169号桥)位于京原线灵丘—唐之洼区间,中心里程为K242+707。
全桥由14孔跨度Lp=23.8 m的预应力混凝土梁组成。
混凝土圆形桥墩,埋式桥台,扩大基础,卵石土地质。
桥墩高17~19 m(含地下埋深)。
桥上单线,全桥位于半径R=800 m的曲线上,桥上坡度为+6‰。
据原平工务段反映,当桥上通过货车速度达到70~74 km/h时,桥墩墩顶的横向振幅明显过大。
路局桥检队于1999年9月14~16日对该桥进行了振动测试。
从测试结果来看,和原平工务段反映基本吻合,其横向振幅远远大于《铁路桥梁检定规范》(以下简称《检规》)中所要求的限值。
2 加固前测试分析下面以7、8号桥墩为例对桥墩振动进行分析。
(1)参考限值根据《检规》的界定,两墩均H1/B>2.5,属于中高墩,其墩顶横向振幅通常值计算公式为式中,H1为墩高(基顶至墩顶);B为墩身横向平均宽度;系数α2取1.15(V>60 km/h时)。
钢板桩的应用范围
钢板桩的应用范围钢板桩是一种重要的基础工程材料,被广泛应用在各种建筑和工程领域中。
其主要作用是作为地基加固和支撑结构的关键构件,能够有效地解决土壤承载能力不足、土壤不稳定、地下水位过高等问题,为工程的稳定运行和长期安全提供了保障。
本文将从道路、桥梁、码头、围墙、房屋等方面来详细说明钢板桩的应用范围。
1. 道路工程中的应用在道路工程中,钢板桩被广泛应用于路基加固、边坡防护、隧道开挖和桥梁墩基的基础加固等方面。
钢板桩是一种轻便、坚固、可重复使用的加固材料,能够抵御路基沉降、边坡滑坡和地震等自然灾害,使道路工程更具有可靠性和长期稳定性。
2. 桥梁工程中的应用在桥梁工程中,钢板桩被广泛应用于桥墩基础、河床、湖泊、海滩等钢架结构,能够有效地抵御水流、风浪和地震等自然力的冲击,保证桥梁的稳定性和长期安全性。
同时,钢板桩还可以作为桥梁施工中的临时支撑和脚手架结构,使施工更加安全和高效。
3. 码头工程中的应用在码头工程中,钢板桩被广泛应用于港口码头、船坞、桥梁、拆船平台等建筑和设施的加固和支撑结构。
钢板桩可达到坚固、经济、可重复、安装方便等特点,也是解决码头不稳定、侵蚀危险的有效措施。
4. 围墙工程中的应用在围墙工程中,钢板桩被广泛应用于沉降预防、土壤侵蚀控制和灾害预警等方面。
钢板桩作为围墙的关键构件,不仅能够提供固定支撑和保护作用,还能够解决土地容量不足和土壤构造不合适等问题,确保围墙的长期稳定和安全性。
5. 房屋工程中的应用在房屋工程中,钢板桩被广泛应用于地下室、基础加固和隔墙结构等方面。
钢板桩是一种可靠、经济、安装便利的加固材料,能够有效地增加建筑物的承载能力和稳定性,提高建筑物的安全性和舒适性。
同时,钢板桩还可以作为房屋中的临时支撑和脚手架结构,使施工更加安全和高效。
综上所述,钢板桩是一种具有广泛应用前景的材料,能够在各种建筑和工程领域中发挥出卓越的性能和效益。
随着科技的不断进步和创新,钢板桩的应用范围和效果也将不断扩展和提高,为人们的生活和社会发展提供更加完善的基础设施和保障。
采用改变桥墩横向刚度治理桥墩横向振幅过大病害的实践
() 2 测试 分析 现将所 测货 车通 过 时两墩 振 幅超 限的超 限值列 于
表 1 。
表 1 加 固前 实 测 两 墩 振Байду номын сангаас幅 超 限次 数
墩 号 实 测 最 大 前 4个 值 / mm
7 l. 7 8 0 4l . 4
些病 害 已经得 到有 效 根 治 , 中包 括对 桥墩 墩 顶 振 其
从 表 1 表 2可 见 , 桥 墩 在 货 车 通过 时 , 有 大 、 两 均
部 分 测次 超 过 《 规 》 求 的通 常 值 。从 所 测 振 幅来 检 要
评判 , 上述 两墩 的横 向振 动反应 强 烈 , 以认 定桥 墩横 可
向振 动状 态不好 。
~
桥检 队于 1 9 9 9年 9月 1 4~1 日对 该桥 进 行 了振 动测 6 试 。从 测 试结果 来看 , 原平 工务 段反 映基本 吻合 , 和 其 横 向振 幅 远 远 大 于 《 路 桥 梁 检 定 规 范 》( 下 简 称 铁 以
超 限 次 数 / 试 次 数 测
l/ 7 7 2
《 规 》 定 通 常 值 检 规 / m m
1 3 . l
幅过大 病害 治 理 也 取得 明显 效 果 。现 将 2 0 0 0年 笔 者
7 0l 4 6l . .
5 9 5 8 . 5 .1
参加 的我局其 中一桥 墩横 向振动 测试 及振 幅过 大整 治
为 了能 进一 步 说 明强 振 频 率 和 自振频 率 的关 系 , 需 根 据第一 圆频 率来 计算 墩无 载 自振频 率及 有载 自振
频率。
《 检规 》 中所要求 的 限值 。 )
2 加 固 前 测 试 分 析
重载条件下横向振幅超限桥梁的加固
重载条件下横向振幅超限桥梁的加固程永红(郑州铁路局新乡桥工段,河南新乡,453000)摘 要:新菏线是我国重要的煤运通道,运量已超1.5亿吨,在2009年检查发现新菏线K3+855上行桥梁体和桥墩横向振幅超限严重,绝大多数墩身出现裂纹,甚至环裂。
本文就该桥梁病害整治施工为例,介绍病害原因分析,并介绍几种常见的桥梁加固方式。
关键词:新菏线;横向振幅;桥梁加固1 工程简介1.1 桥梁概况新菏线上行K3+855跨京广特大桥位于新乡桥工段管内新乡南运转场-新乡东站间,旱桥,竣工于1984年。
桥上两条半径为800m的曲线,其余为直线,桥上线路坡度为-4‰;Ⅱ型枕、60kg/m钢轨,无缝线路。
桥梁全长3016.1m,全桥337孔,孔跨为326孔-8m梁、9孔-16m梁、1孔-24m梁和1孔-32m梁;8m梁为橡胶支座,16m梁为弧形支座,32m梁为摇轴支座;全桥336个桥墩为装配式双柱形钢筋混凝土墩;基础类型为钻孔桩或明挖基础。
桥梁无横向限位装置。
1.2 病害情况2009年6月,在进行月评验收时,发现新菏线上行K3+855桥254#-263#桥墩在过车时出现肉眼可见的不同程度的晃动,立即安排对该桥254#-263#孔梁跨中进行横向振幅检测,发现最大振幅值为9mm,《铁路桥梁检定规范》的行车安全值为0.89mm,超出行车安全值900%。
同时又对桥墩进行检查,全桥336个桥墩,在距基础顶面5m范围内全部出现0.1~0.5mm 宽的水平环向裂纹。
1.3 临时保安措施1.3.1 桥梁限速2009年6月,对该桥进行了振动试验,桥梁跨中的最大振幅值为8.49mm,超出行车安全值854%,建议对全桥进行限速。
2009年7月6日,该桥客车限速60km/h、货车限速45km/h。
利用桥梁横向振幅检测仪在限速条件下对该桥进行检测,桥墩横向振幅仍超限。
2009年9月,第二次对该桥进行了振动试验,桥梁跨中的最大振幅值为6.78mm,超出行车安全值662%,建议对全桥进一步限速。
钢板桩在邻近既有线基坑支护工程中的应用_刘阳平
特大桥第 43 孔采用 24 m 超低高度梁以 78°48'04″ 角度上跨京 ( 北京 ) 山 ( 山海关 ) 双线电气化铁路。 设 计净空 7. 96 m, 交点处京山铁路里程 K214 + 450 , 轨顶
# 43 # 墩邻近既有线, 高程 + 0. 84 m。特大桥第 42 、 特别 # 距既有上行线路只有 3. 514 m, 见图 1 。 是第 43 墩,
1
工程概况
新建北疆电厂铁路专用线南堡疏解线特大桥全长 1 844. 96 m, 主要为跨越京山铁路和芦汉公路而设, 桥 梁所经之处大部分为鱼虾养殖区, 地下水位较高 ( 原 地面下 0. 5 ~ 0. 8 m ) , 全桥孔跨布置为 14 × 24 m + 27 × 32 m + 1 × 24 m + 1 × 24 m( 超低高) + 1 × 24 m + 16 × 32 m, 采用 1. 25 m 钻孔桩基础、 桩基承台和矩形 桥墩。邻近既有线工程结构尺寸见表 1 。
86
铁
道
建
筑
January, 2014
3
3. 1
受力计算
已知参数
3 kN / m 3 , 水的重度 γ 取为 10 kN / m , 内摩擦角 加权 , 平均值为 20. 10° 。 根据《铁路桥涵设计基本规范 》
既有 线 道 砟 顶 高 程 为 0. 84 m, 原地面高程为 0. 04 m, 施工水位 - 1. 95 m, 基坑底高程为 - 2. 25 m, 开挖深度 2. 29 m 。 土 体 重 度 加 权 平 均 值 γ p = 18. 3
图1
南堡疏解线特大桥跨越京山线平面示意( 单位: mm)
铁路桥梁跨既有公路施工防护措施
铁路桥梁跨既有公路施工防护措施介绍甘河铁路专用线桥梁施工跨既有公路采取的各项防护措施,有效避免了各類安全全事故的发生,解决了跨越既有公路施工难题。
标签:既有公路;防护在跨越既有公路桥梁施工过程中,确保施工安全及行车安全是本工程项目施工的重要环节。
此部分施工拟采取搭设安全棚架及挂篮全封闭等为主要防护措施,并采取切实可靠的安全防护和道路保畅通措施,编制完善的施工方案和安全应急预案,有效避免了各类安全事故的发生。
1.工程概况新建铁路甘河工业园区铁路专用线二期工程规划路中桥,位于西宁市甘河工业园,桥中心桩号为DK1+150,桥全长68.16米。
为2孔24米等跨预应力单线桥梁。
全桥1座桥墩,2座桥台。
桥基础为桩基础。
承台为C30钢筋混凝土承台,桥墩为圆端形实体墩,桥台为T型桥台。
本桥位于直线上,桥上线路坡度为25.0‰。
2.桥梁下部结构施工防护基础施工前根据需要进行隔离防护或临时封闭道路,基础施工方案应征求相关主管部门的同意,并采取对线路安全交通和路基稳定性影响小的施工方法。
2.1桩基施工防护措施临近既有线的桩基施工前及早与公路和通讯部门取得联系,确认光、电缆线的位置,并与公路局签订安全协议,取得跨线施工许可后尽早开工。
平整场地时尽量不破坏既有线运营设施,既有线两侧的桩基施工采取有效的防护措施,同时禁止开挖破坏路堤边坡。
施工时做好防排水工作,在远离既有公路处设排水沟、泥浆池等;避免由于施工原因导致既有公路两侧的排水沟堵塞而对公路结构产生不利影响。
混凝土施工时,尽量避车辆通过高峰期,确保混凝土施工的连续性和施工安全。
2.2基坑开挖防护措施紧邻既有线路堤的基坑开挖时对既有线路堤边坡采取安全可靠的防护措施后方可进行开挖。
基坑开挖采用钢板桩对路基边坡进行加固,加固用钢轨桩桩底标高在承台底标高以下两米处为宜。
基础施工过程中,在公路上设沉降观测点,每天测量、记录沉降情况,以便及时采取措施,防止事故的发生。
2.3墩身施工防护保障措施墩身施工主要防止机具设备侵限,施工时在邻线路侧距限界外1m处设置防护栅栏,防护栅栏高度与墩身同高,防护长度为施工地点两侧各十五米,防止施工脚手架及其它施工材料、机具侵入限界。
过渡工程及接口工程方案
2.4 过渡工程及接口工程方案2.4.1过渡工程根据招标文件及设计文件,本标段过渡工程包括:与既有京九线并线区段共有1处基站(京九线K758+693)受到影响,需要拆迁还建(DK86+510)。
为满足京九线过渡期间正常运营,过渡工程在既有京九线并线区段面向大里程方向右侧新设基站,待场强测试及系统调试成功后,拆除既有基站。
待某铁路铁路建成并投入使用后,由某铁路铁路覆盖既有京九线。
2.4.2接口工程⑴接口工程内容桥梁工程与架梁的接口、路基工程、站场工程与无砟道床、各专业工程与电缆槽、过轨管线的接口、各专业工程与铺架的接口、各专业工程与综合接地预埋件的接口;各专业工程与电力、信号设备安装、联调联试的接口。
⑵各专业间的接口与配合关系专业接口详见“表2-4-1 各专业间的接口与配合关系表”。
表2-4-1 各专业间的接口与配合关系表站前专业接口见“表2-4-2 站前专业接口方案”。
表2-4-2 站前专业接口方案站前、站后工程接口见“表2-4-3 站前站后工程接口方案”。
表2-4-3 站前站后工程接口方案过程控制好接口工作质量,系统、完整地实现各接口专业工程无缝衔接,必须针对性地制定专项接口施工方案。
施工前,项目部成立以项目总工程师任组长、各专业工程技术负责人任组员的四电接口协调小组,组织制定接口工程管理制度、工作程序、工艺流程、质量标准、验收办法等文件,并对接口工程相关工作质量和程序进行检查、督促整改、参与移交等,全面负责解决施工过程中出现的各种问题。
四电接口协调小组应参照设计文件与技术规范,认真了解和熟悉各种专业接口,熟悉施工接口部位及主要内容,下发详细技术交底资料,组织各专业作业队施工,并制定各种可能引起接口部位发生质量问题的预防措施。
桥梁、站场、路基的四电接口工程主要内容包括:接地钢筋预埋和连接、接地端子预留、接触网支柱基础的预埋、过轨管道、电缆槽及手孔,综合接地系统连接。
施工时应根据桥梁、路基、站场施工的不同工艺和施工顺序,分别在对应时间进行此项工作内容,经检查、检测符合相关要求后方可进入下道工序施工,施工前后及过程中应采取对应的保护措施,并不得损害接口工程,以确保接口工程的质量。
2021年二建市政考试题真题及答案
2021年二建市政考试题真题及答案(为方便大家自我测试,我把答案和解析统一放在末尾处)注:2021年二建考试分两批次进行(分别是5.22-23日和5.29-30日)本试题为第一批次(5.22-23日)考试真题,考试省份:内蒙古、北京、四川、河南、吉林、海南、广东、西藏、陕西、黑龙江、天津一、单项选择题(共20题,每小题1分。
每题的备选项中,只有1个最符合题意)1.下列沥青混凝土面层中,降噪效果好的是()。
A.AC-12 B.AC-20C.SMA D.OGFC2.根据《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012,以28d龄期控制强度的水泥混凝土快速路、主干路,重交通道路面层的抗弯拉强度不得低于()。
A.5.0Mpa B.4.5MpaC.4.0Mpa D.3.5Mpa3.刚性挡土墙受外力向填土一侧移动,墙后土体的土挤出隆起,这时当土墙承受的压力被称为()。
A.主动土压力B.静止土压力C.被动土压力D.隆起土压力4.当振动压路机在碾压改性沥青混合料路面时,应遵循()的慢速碾压原则。
A.高频率、高振幅B.高频率、低振幅C.低频率、低振幅D.低频率、高振幅5.关于桥梁结构受力特点的说法,错误的是()。
A.拱式桥的承重结构以受压为主,桥墩或桥台承受水平推力B.梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构C.刚架桥在竖向荷载作用下,梁部主要受弯,而柱脚处也具有水平反力D.在相同荷载作用下,同样跨径的刚架桥正弯矩比梁式桥要大6.下列对保护层厚度的说法,正确的是()。
A.钢筋机械连接件的最小保护层厚度不得小于10mmB.后张法构件预应力直线形钢筋不得小于其管道直径的1/3C.受拉区主筋的混凝土保护层为60mm时,应在保护层内设置钢筋网D.普通钢筋的最小混凝土保护层厚度可小于钢筋公称直径7.在进行桥面防水层施工前,关于基层混凝土强度和平整度的说法,正确的是()。
A.达到设计强度的80%以上,平整度大于1.67mm/mB.达到设计强度的80%以上,平整度不大于1. 67mm/mC.达到设计强度的60%以上,平整度大于1.67mm/m .D.达到设计强度的60%以上,平整度不大于1.67mm/m8.适用于水深5m,流速较大的黏性士河床的围堰类型是()。
既有铁路桥墩横向刚度加固方案试验研究
关 键 词 : 路 桥 墩 ;加 固 方案 ;试 验 研 究 铁 中 图分 类 号 : 4 5 7 2 U 4 . 文 献 标 识 码 : A
文 章 编 号 :0 4— 9 4 2 1 ) 1 o 6 一 3 10 2 5 (00 1 一 0 8 O
1 概 述
随着 铁 路增 运 扩 能 , 密 、 高 重载 、 速 等运输 发 展 提 战略 的进 一步深 化 , 在安 全 运 营方 面对 既有 铁路 桥 梁
超《 规》 常值 的问题 。于 是建 议 : 检 通 在原 设计 方 案 的
基础上 , 增加对 该桥第 5号墩 的加 固处理 。
铁道标准设计 R 儿 WAY T N A D DE I N 2 1 ( j A S A D R SG 00 j )
6 8
许 建平 一 既 有 铁 路 桥 墩横 向 刚 度加 固方 案 试 验 研 究
・
桥 梁 ・
既 有铁 路 桥墩 横 向刚度 加 固方 案试 验 研 究
许 建 平
( 安 铁 路 局 工 务 处 ,西 安 西
摘 要 : 随 着 不 断发 展 的 铁 路 运 输规 模 和 既 有 铁 路 桥 梁墩 台 伴
705 ) 10 4
由结 构 动 力 学 公 式 可 知 , 强 桥 墩 刚 度 的 方 法 主 补
程 适 用性 。
Hale Waihona Puke 善材料 质量 ( 弹性 模 量 E) 的方 式 来 达 到 提 升墩 身 广
义 刚度 值 的 目的。计 算 模 型示 意见 图 1 。基 于 此 , 列 举 3种 加 固方 案 , 并通 过 经 验公 式 法 和有 限元法 分 别 验证其 各 自工 程适用 性 。
针对大秦线运营万吨列车桥梁单线圆柱形高墩加固技术的初探
针对大秦线运营万吨列车桥梁单线圆柱形高墩加固技术的初探王旭荣赵方青田英韩文章太原铁路局摘要:我段管内大秦线部分桥梁多为圆柱型桥墩。
由于大秦线开行由C80编组的万吨和2万吨列车所产生横向振幅偏大,自振频率偏低,特别是高桥墩,给大秦线运营安全带来影患,需要进行相应的加固加强处理。
我们针对大秦线滦河特大桥进行加固,主要采用连接两个桥墩的托盘和墩帽的方法,使其成为框架结构,既可有效增加桥墩的横向刚度,又提高单线桥墩的基础稳定性。
应用前景广泛。
关键词:桥梁与隧道工程高墩加固技术一、大秦线现状及单线圆形高桥墩存在的问题大秦线是我国第一条重载铁路和双线电气化运煤专用线,西起大同枢纽,在北同浦线韩家岭站接轨,经山西省、河北省、北京市、天津市,至秦皇岛市的柳村,全长653.02km,沿线跨越丰沙、京包、京承线。
大秦线分两期工程为大石庄至秦皇岛,1992年开通。
设计SS4型单机牵引列车重量为6000吨,双机牵引列车重量为10000吨、6000吨、9500吨和11000吨的货物列车,主要车型为C61、C61Y、C62、C63A和C64,轴重21吨。
为适应铁路跨越式发展,铁道部决定在大秦线开行2万吨长大重载列车,轴重由原21吨提高到25吨,列车编组数量由120辆增加到240辆,主要车型逐步过渡为C80。
其中大秦线桥梁共375座。
大秦线桥墩以园端形、圆柱形、双柱形为主,最大墩高50米。
基础为扩大基础、桩基或沉井;2006年对大秦线前期完成的综合试验曾对部分单线圆形中高墩进行过动力性能测试,结果表明圆形中高形墩的墩顶横向振幅和桥墩自振频率不能满足《桥检规》通常值的要求,且有些桥墩的测试结果超出规范要求过大,桥墩横向刚度明显不足。
针对上述情况,在本次试验研究中,有针对在滦河特大桥和黎河特大桥上进行,共测试了28个桥墩,其中下行线(重车型)、上行线(轻车型)分别测试了14个桥墩,墩高均在17.6~34.1m范围内,测试内容主要是为墩顶横向振幅和桥墩横向自振频率,同时对基础振动的影响也进行测试。
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1 滨洲上行线桥墩基础加固概况
上移问题,同时解决水土饱和
该桥位于扎兰屯~卧牛河站间,2000 年建 度扩散问题。
成通车,桥全长 103.9 米。上部结构为 5 孔
3 钢板桩围堰受力计算
20.0m 预应力砼梁;下部结构为椭圆型砼桥墩,T
3.1 结构受力计算
型砼桥台。砼扩大基础,各墩基地地质均为砾
3.1.1 钢板桩
算。
3.1.3 槽口外侧钢带和钢板桩与钢环联结
4 钢板桩围钢环、钢环联结系、
式中, m-一孔梁的活载质量(按《铁路桥涵 设计规范》中的第 3.3.1 条取值 80kN/m),kg;
mp-桥墩的质量,kg; mb-孔梁重(含道碴); f-桥墩横向自振频率,Hz。 2.2 既有线工务系统墩台超限解释 依据综合指标 Si,m 活载质量及 mb 一孔 梁重(含道碴)均为铁道线路系统,线上部分,除 个别情况,不宜更改,可看成定数。mp 桥墩的质 量可进行维修更改,mp 桥墩质量的增大,mp/3+ mb 为分母,在 m 是定数的情况下,系数
5 结束语 以往研究多注重梁的横向刚度, 而忽视了 桥墩刚度的影响,没有将桥墩横向刚度和列车运 营安全性指标相联系。通过对桥墩实测墩顶横 向振幅的统计分析,找出了与桥墩横向刚度相关 度最好的综合影响因素—综合指标。拟以综合 指标为基础建立一种桥墩横向刚度综合评价体
系,来确定桥墩横向刚度参考限值。
低频率的参考限值表”
以后,分析了上百种不同的因素和墩顶最大振幅 击力和靠船力作用下,钢环轴向力不均匀,且同 σmax=Nmax/A<φ [σ],φ 为长细比决定的折减系
的关系,经过比较和筛选,最终挑出一种与最大 时受弯,一般只取 4 个具有代表性的点,对钢环 数。(4) 槽口钢带和钢板桩与钢环联系强度计
振幅比较有规律的综合因素- 综合指标 Si ,即 进行受力计算。
中国新技术新产品
- 69 -
桥检队于 2007 年 9 月,利用编组试验列车作激 (亦即是钢板桩对钢环扣作用
振源,再次对全桥进行了振动试验。实测桥墩、 力) 。在静水压力作用下各钢
梁的横向振幅满足《检规》第 10.0.7 条要求,桥墩 板桩受力相等; 在风力和水流 作用于板桩上的土压力强度
部分地基加固效果良好。
冲击力作用下, 迎风面和迎水
工程技术
中国新技术新产品 2010 NO.11
China New Technologies and Products
采用钢板桩加固既有铁路桥墩解决桥墩横向振幅超限问题
施洪存 (哈尔滨铁路局齐齐哈尔工务段,黑龙江 齐齐哈尔 161000)
摘 要: 滨洲上行线卧牛河桥梁横向振动振幅超限钢板桩围堰加固依据桥墩横向刚度相关度最好的综合指标解决了振动重心上移问题,同 时也解决了基础水土饱和度扩散问题,是值得借鉴的基础加固很好例证。随着我国既有线路的大规模提速,桥梁墩台横向振幅超限问题日益 突出,严重影响了行车安全,本文对滨洲上行线卧牛河桥桥梁横向振动振幅超限问题进行了钢板桩基础加固理论分析及施工工艺简介。 关 键 词 :钢板桩加固;铁路桥墩;桥墩横向振幅超限问题
砂。由于基底地质软弱,2003 年将所有桥墩基
钢板桩是支承于沉井顶
础用钢筋混凝土桩加固,两桥台没加固。桥检队 和钢环上的连续梁, 计算出荷
于 2004 年 7 月对该桥全部桥墩及第一、二孔梁 载后, 用力矩分配法即可解出
进行了横向振动试验,振幅超限,进行了限速。 在各种荷载作用下钢板桩承受
2007 年对桥墩部分的地基进行了加固,加固后 的弯矩和各钢环的支承反力
大,综合指标 Si 越大,墩顶最大振幅越小。
小于容许值即可,若不小于容许值,则应选择壁
钢板桩围堰加固方案避免了墩身质量重心 较厚的钢板桩,一般是通过调整钢环间的距离来
参考文献
[1]夏禾,陈英俊.车-梁-墩体系动力相互作用分 析,土木工程学报,1992,25 [2]翟婉明.朔黄铁路桥梁横向振动综合测试及理 论分析[R].成都:西南交通大学列车与线路研究 所,2004
顶托盘以及靠船设备等组成, 其安装步骤如下: ①钢带、联结系立柱底脚预埋于沉井顶混凝土 内,预埋件平面位置应准确,且各点应在同一高 程。②安装钢环联结系。③由下而上拼装钢环,每 层钢环分 4 段,工地用螺栓联结,联结好后,调整 其位置,使其中心与沉井中心重合,然后将钢环 固定在联结系上。④分组安装钢板桩,每组钢板 桩由 3 根钢板桩组成, 其锁口间的缝隙用沥青 麻丝塞紧。钢板桩安装完后,用拉筋将其与钢环 连接。最后用沥青麻丝塞紧每组钢板桩之间的 缝隙。⑤ 安装靠船设备。⑥槽口水泥砂浆灌注。
析》经行基本分析。
力作用下,撞击点处钢板桩受力最大,漂流物及 W+ΣN/A,满足钢环总体稳定时的容许压应力[σ]
2.1 综合指标 Si
船撞力按 3 片钢板桩平均分配计算。
=3EI/R2·A; 总体稳定满足后要对箱板进行局部
依据《铁路桥梁梁墩体系墩顶横向振幅的
3.1.2 钢环
稳定计算。立面内竖向计算可忽略自重弯矩,钢
及压力分布图
确定内支撑层数及间距
2 加固理论分析
面的钢板桩受力相等,背风面和背水流的钢板桩 减小钢板桩的应力。(2) 钢环的强度和稳定计
铁路桥梁横向振幅超限安全理论依据《铁 不受力;在波浪力作用下,波浪最高点处的钢板 算。钢环的强度和稳定计算分平面和立面两个
路桥梁梁墩体系墩顶横向振幅的参数影响分 桩受力最大,并向两侧减小至 0;在漂流物和船撞 方向, 在平面内, 钢环的最大应力为 σmax=ΣM/
3.2 荷载组合 钢板桩围堰在吸泥下沉过程中, 围堰内侧 水位高于外侧水位,而围堰内可能会翻砂,此为 一种荷载组合,其组合为围堰自重+ 内侧静水压 力。围堰封完底以后,围堰内要抽水,其内侧水位 在盖板以下,围堰受各外力作用。其荷载组合如 下。施工最高水位时的荷载组合。①顺流向:静水 压力+ 水流冲击力+ 波浪力+ 风力+ 漂流物撞 击力+ 结构自重; ② 横流向: 风力+ 靠船力+
参数影响分析》一文对收集到的 1000 多座桥墩
钢环支承于联结系中, 并将钢板桩的水平 环轴心受压、稳定计算时,钢环的自由长度为立
进行的多个不同结构形式(包括墩身截面不同、 推力传递给联结系。在静水压力作用下,钢环轴 柱间距。如果不满足要求,修改截面。(3) 联结系
上部结构不同、基础形式不同等)桥墩进行分类 心受压;在水流冲击力、波浪力、风力、漂流物撞 强度计算。联结系的杆力计算完后, 即可按
相应变小,综合指标 Si 也就相应 变小,依据“综合指标 Si 越大,墩顶最大振幅越 小”的结论。墩顶最大振幅反而变大。所以,在考 虑方案时尽量避免增大桥墩附属质量。f 桥墩横 向自振频率 可以依据“铁路桥墩横向振幅和最
钢板桩围堰安装好后, 沉井还要吸泥下沉, 为防止在吸泥下沉的过程中产生翻砂,围堰内侧 水位要高于外侧水位, 其水头差要根据下沉深 度、地质情况等确定。有时要依靠排水下沉,在无 法肯定围堰不会翻砂的情况下,为确保钢板桩围 堰不至于炸裂,顶槽口钢带和钢板桩与钢环联结 拉筋强度按大量翻砂考虑,即内、外水头差按钢 板桩的高度定。钢板桩的受力仍按连续梁计算, 钢环、钢带轴向受拉。此时仅考虑内侧的静水压 力,荷载呈三角形分布。
进行推导。 结构自重。其中 10 项钢板桩内力计算(可参阅
其中桥墩横向自振频率 f 是墩身高度 H1 和均 算单)。
宽 B 的函数,同样桥墩均宽 B 墩身高度 H1 越
3.3 强度和稳定计算
小,自振频率 f 越大,综合指标 Si 越大,墩顶最
(1)钢板桩强度计算。计算出单位宽度钢板
大振幅越小。同样墩身高度 H1 桥墩均宽 B 越 桩的弯矩 ΣM 后即可按 σ=ΣM/ W 计算其应力,