时间:2013年11月30日 分类:推荐论文 次数:
摘要:宁波柳汀立交桥位于宁波市海曙区柳汀街,她是一座上跨杭甬铁路的城市立交桥。为减少桥面车辆荷载频繁冲击给周边居民小区带来的噪音影响,于2006年12月,在该桥桥面两侧防撞墙上安装了总长为913.88米的隔音屏,但随着时间的推移,在桥面车辆荷载频繁的冲击振动作用下,尤其是桥下跨铁路动车高压线路直接安装在梁板底板上,加上高速行驶的动车的振动作用下,给桥面隔音屏带来了很大的破坏,并存在严重的安全隐患。本文叙述了柳汀立交桥隔音屏的主要病害及其成因分析,并提出了两种安全可行的加固方案。通过安全可行性、工程经济性、施工难度及施工工期等方面进行比较和论证,经过综合比选,确定柳汀立交桥隔音屏加固采用在桥面两侧防撞墙内外两侧安装镀锌加固钢板,并与原有的H型钢立柱底板满焊连接成一个整体结构受力体,有效地解决了隔音屏因振动及强台风引起的松动、倾斜、整片倒塌等安全隐患问题。并通过实际应用,验证了该加固方案的安全可行性及有效性,为城市桥梁特别是城市跨铁路立交桥及高架桥隔音屏的设计安装提供了新的思路,也为城市桥梁类似的隔音屏加固提供了科学依据,并积累了丰富的实践经验。
关键词:桥梁施工论文发表,期刊投稿,宁波柳汀立交桥,隔音屏,加固施工,方案比选,安全可行性,有效性
1 工程概况
宁波柳汀立交桥位于宁波市海曙区柳汀街,建于1996年9月,设计荷载等级为汽-20,挂-100,桥全长454.80米,车行道宽17.5米,是一座上跨杭甬铁路线的预应力空心板简支梁桥。为减少桥面车辆荷载频繁冲击给周边居民小区带来的噪音影响,于2006年12月,在该桥桥面两侧防撞墙上安装了总长为913.88米的隔音屏,其设置型为3.6米高直立百叶式隔音屏(声屏障),竖向组成为百叶式吸音板+(5+5+0.38)夹膜玻璃+百叶式吸音板(顶部为弧形),立柱采用H型钢125×125×6.5×9,混凝土挡墙的立柱上设预埋件,锚固连接。
该桥经日常巡查发现西北侧共有36片隔音屏整体存在严重松动、倾斜和严重晃动现象。另外,全桥隔音屏H型钢立柱底板处螺母、螺栓多数均有不同程度的松动、跳起、位移等主要病害,并存在随时可能倒塌及坠落等严重安全隐患(见图1-1、图1-2、图1-3所示)。针对这种突发情况,立即启动了相关应急预案,并对损坏的隔音屏进行了临时应急处理。但为了从根本上彻底消除柳汀立交桥隔音屏存在的严重安全隐患,以进一步确保该桥结构安全、交通安全运行及广大市民生命财产安全,急需对该桥全桥隔音屏进行加固处理。
2 加固施工方案
通过对柳汀立交桥存在严重安全隐患的隔音屏现场仔细检查,并认真分析其成因,该桥隔音屏出现严重倾斜、晃动,H型钢立柱底板处螺母、螺栓不同程度的松动、跳起、位移等主要病害主要是由于该桥地处宁波市城市中心主干道— 柳汀街,交通异常繁忙,在桥面车辆荷载频繁的冲击振动作用下,尤其是桥下跨杭甬铁路动车高压线路直接安装在梁板底板上,加上高速行驶的动车频繁振动和惯性风力综合作用所致。为从根本上彻底消除柳汀立交桥隔音屏存在的严重安全隐患,以进一步确保该桥结构安全、交通安全运行,进一步保障广大市民的生命财产安全,提出了两种均采用镀锌加固钢板进行加固处理的安全可行的加固方案。
2.1 加固施工方案一
该方案主要采用在桥面两侧防撞墙内外两侧安装镀锌加固钢板,再与隔音屏原有的H型钢立柱底板满焊连接成一个整体结构受力体,以达到隔音屏安全加固的目的。隔音屏每间隔一处H型钢立柱采用同样施工方法进行加固。具体加固施工方案如下:
(1)镀锌加固钢板制作
① 根据施工图纸及加固施工要求对δ20热板进行剪切成400mm×300mm长方形板。
② 对加固钢板先采用样板冲孔。先用Φ8麻花钻钻孔,再用Φ20麻花钻扩大成型,然后切割。
③ 钻孔完成后,去毛刺、倒角。
④ 最后将10 mm厚的加固钢板在模具上进行折弯处理,规格为400 mm×260 mm×40 mm的7字型。表面采用热镀锌处理。
(2)镀锌加固钢板安装
① 先拆除隔音屏H型钢立柱底部外侧装饰板,再按照加固钢板上加工好的钻孔进行放样。
② 按照在防撞墙侧面放好的样采用Φ16麻花钻孔机进行钻孔。
③ 进行镀锌加固钢板安装。
(3)镀锌加固钢板与H型钢立柱底板连接
① 将安装好的镀锌加固钢板与隔音屏原有的H型钢立柱底板按照图纸要求焊接成H型钢立柱连接整体结构受力体。
② H型钢立柱与加固钢板连接将采用满焊连接。
③ 焊接时,加固钢板必须与H型钢立柱底板达到图纸所要求的垂直度。
④ 镀锌加固钢板表面涂刷氟碳面漆加强防腐,并与桥面两侧经防腐处理过的防撞墙色泽一致。
⑤ 隔音屏底部装饰板恢复原貌安装。
2.2 加固施工方案二
该方案主要采用在隔音屏原有H型钢立柱左右两侧底板上安装镀锌加固钢板,并与隔音屏H型钢立柱底板平行,最后采用膨胀螺栓固定在防撞墙内外两侧上,以达到隔音屏安全加固的目的。隔音屏每间隔一处H型钢立柱采用同样施工方法进行加固。具体加固施工方案如下:
(1)镀锌加固钢板制作
① 根据施工图纸及加固施工要求对δ20热板进行剪切成60mm×790mm长方形板。
② 对加固钢板先采用样板冲孔。先用Φ8麻花钻钻孔,再用Φ20麻花钻扩大成型,然后切割。
③ 钻孔完成后,去毛刺、倒角。
④ 最后将10mm厚的加固钢板在模具上进行折弯处理,规格为270 mm×250 mm×270 mm的Π型。表面采用热镀锌防腐处理。
(2)镀锌加固钢板与H型钢立柱底板连接及安装
① 事先用吊机拆除原装的隔音屏,施工过程中要保持原有的状态下,不得破坏隔音屏屏体;再按照加固钢板上加工好的钻孔进行放样。
② 按照在防撞墙上放好的样采用Φ16麻花钻孔机进行钻孔。
③ 把事先加工成型的镀锌加固钢板压在原有H型钢立柱左右两侧底板上,并与H型钢立柱底板平行且连接平整;最后采用膨胀螺栓固定安装。
④ 加固安装时加固钢板必须与H型钢立柱底板达到图纸所要求垂直度。
2.3 加固施工方案比选
针对上述两种安全可行的加固施工方案,下面将从加固施工方案安全可行性、工程经济性等方面加以比较,进行分析评价。
通过对柳汀立交桥隔音屏两种安全可行的加固施工方案在安全可行性、工程经济性、施工难度及施工安全风险等方面进行了比较,并综合以上分析评价,认为加固施工方案一安全可行性优势较大,技术经济、工期优势也比较明显,施工难度及施工安全风险相对于加固施工方案二来说也较小,并且方案一也获得了建设单位(业主方)的认可。因而,确定柳汀立交桥隔音屏加固采用加固施工方案一,即在桥面两侧防撞墙内外两侧安装镀锌加固钢板,并与原有H型钢立柱底板满焊连接成一个整体结构受力体共同受力,以达到隔音屏安全加固的目的。隔音屏每间隔一处H型钢立柱采用同样施工方法进行加固。
2.4 采用加固施工方案一进行加固处理的施工工艺要求及注意事项
(1)镀锌加固钢板制作钻孔前,应事先仔细查阅桥面两侧防撞墙结构配筋图,尽量避免安装钻孔过程中钻到防撞墙内钢筋。
(2)在加固施工前,应事先去交警部门办理相关手续,确保施工安全有序。
(3)因该桥地处繁华市中心城区,加固施工安排在夜间进行,除做好必要的安全围护外,还需挂设警示红灯,并派专人指挥交通,以确保安全文明施工。
(4)焊接时焊缝不允许有夹渣。
(5) 焊点应均匀,表面平整、垂直。
(6) 去焊渣时,要注意焊接飞溅入眼内,必须戴平光镜作业。
(7) 铁锤敲打修整时,必须保持2-3m2底工作场地,以免伤人。
(8) 打磨、抛磨时方向一致,不得交叉作业。
(9)隔音屏外侧镀锌加固钢板安装时,应采用登高车及吊机,操作人员应持证上岗,操作安全规范。
3 结语
(1)柳汀立交桥隔音屏加固确定采用加固施工方案一即在桥面两侧防撞墙内外两侧安装镀锌加固钢板,并与原有H型钢立柱底板满焊连接成一个整体结构受力体共同受力,有效地解决了该桥隔音屏因振动及强台风引起的松动、倾斜、整片倒塌等安全隐患问题。
(2)通过柳汀立交桥隔音屏加固处理实际应用,验证了该桥隔音屏加固施工方案的安全可行性及有效性,其加固效果是明显的。
(3)通过在宁波柳汀立交桥隔音屏加固施工中的成功实践,为城市桥梁特别是城市跨铁路线立交桥及高架桥隔音屏的设计安装提供了新的思路,拓宽了新的视野;也为城市桥梁类似隔音屏的加固及隐患处理提供了科学依据,并积累了丰富的实践经验。
参考文献:
[1] 宁波市市政建设集团股份有限公司.宁波柳汀立交桥隔音屏加固施工方案[J].宁波市:2012.
[2] 中华人民共和国建设部.城市桥梁养护技术规范(CJJ99-2003).北京:中国建筑工业出版社,2003.
[3] JTG/T J22-2008,《公路桥梁加固设计规范》[S].北京:人民交通出版社,2008.
[4] 项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2001.