浅谈梁式桥的抗震加固

2010-08-15应明

黑龙江交通科技 2010年7期

关键词：落梁横桥墩台

应明

(吉林大学)

1 桥梁抗震构造要求

(1)对简支梁、连续梁、系杆拱等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,以阻止梁墩间在地震力作用下产生的相对横桥向位移。

对悬臂梁和 T型刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横桥向相对位移的构造措施。

(2)对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。

(3)对简支梁应采取措施防止地震中出现落梁。

①位于烈度为 8度和 8度以上地震区的刚性地基上的简支梁,可采用挡块、螺栓连接、钢夹板连接等防止落梁的措施。或在保证胸墙和台顶抗剪强度的前提下,使梁墩的搭接长度 β≥1.5(n+1)δ(式中:n为全桥孔数;δ为梁端间的伸缩缝值)。

②位于烈度为 7度和 7度以上地震区的非刚性地基上的简支梁,当岸坡在地震中会出现滑动时,应采取深基础,并将其设置于稳定土层以下一定深度,同时加大墩台和桩基顺桥向的抗推刚度,必要时可采用斜桩。当地基为可液化土层时,应采取深基础,并应将基础设置于可液化层以下一定深度。

(4)对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁、承台联接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋,以加固地震中易于出现震害的薄弱部位之一。

(5)对于砖石混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及墩台本身基础联接处、截面突变处和施工缝处的抗剪强度。

(6)桥台胸墙应予加强。在胸强与梁的端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青、油毛毡、橡胶等。

(7)砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆标号应按现行《公路桥涵设计规范》的要求提高一级采用。

(8)不论梁式桥、拱桥都应尽量避免在不稳定的河岸修建,一定要在不稳定的河岸上修建大、中桥时,应合理布置桥孔,避免将墩台布设于在地震时可能滑动韵岸坡上和岸坡突变处。

(9)大跨径拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面型式,如箱形拱、板拱等。当主拱采用组合式断面时,应加强组合截面间的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。

(10)大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防止落拱构造措施,如加长拱座斜面或设置防落牛腿等。

(11)砖石、混凝土空腹拱的拱上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余腹拱宜采用连续结构。

(12)拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。

(13)刚性地基烈度为 9度时,或非刚性地基烈度为 7度时的单孔及连孔拱桥与端腹孔均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面、设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。

(14)除上述有关抗震构造要求外,应对具有抗震要求的桥梁结构,特别加强施工质量的保证措施,以确保设计对施工的质量要求。

2 桥梁抗震加固的原则

我国交通部《公路养护技术规范》(JTJ073)对桥梁抗震加固作了如下的规定:地震基本烈度为 7度及7度以上地区的桥梁,应按现行《公路工程抗震设计规范》(JTJ004)的要求进行验算,并采取相应的抗震措施加固。基本烈度小于7度地区的桥梁,除国家特别规定外,可采取简易设防。如支座处,基桩与承台或盖梁与立柱联结处,基桩断面变化处等,以提高桥梁抗震能力或减少惯性力。对现有桥梁或被震坏的桥梁,要根据其不同结构型式,针对薄弱环节,进行加固处理。

桥梁的抗震加固应根据桥梁的重要性、烈度的高低,修复的难易程度、地基土的情况分别对待,一般说对重要的、修复困难的、烈度高的、跨径大的桥梁应重点对待,全面加固。对于一般性桥梁可作一般性加固。对小桥仅对活动支座作必要的处理。

抗震加固应充分考虑到桥梁正常营运和使用情况下的要求,应使加固后的桥梁满足如下要求,例如桥梁因温度伸缩所必须满足的变形,上下部结构在活载作用下所产生的应变等。

抗震加固时,应结合震害实例的破坏情况加以分析,针对薄弱环节部位,采取切合实际而有效的抗震加固措施。

桥梁震害的破坏情况,其总的震害现象一般是,顺桥向比横桥向震害严重,加固时顺桥向亦比横桥向更加重要。总的桥梁震害现象一般是,地基土液化使墩台基础产生下沉、滑移、倾斜、断裂;特别是梁的纵横向移动、撞击,造成落梁、落拱或整体坍塌;拱上建筑物局部破坏、拱圈变形开裂、折断、坍塌;此外,桁梁扭曲、位移、坍落以及支座的剪断、倾斜、变位等等。有的是出现在上部结构,有的是产生在下部结构,而在下部结构中,重点是墩台和基础的抗震加固。

为了能确保震后交通不致中断,要尽量与邻近公路连通。当有旧桥、旧路、渡口可供利用时,宜养护备用。对一些重点桥梁宜作好震后抢修的准备,争取震后尽快恢复交通。