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大秦线桥梁圆柱形高墩加固技术初探

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・ｌ８０・　第３７卷第９期　２　０　１　１年３月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．９　Ｍａｒ．　２０１１　

文章编号：１００９—６８２５（２０１１）０９—０１８０—０２　

大秦线桥梁圆柱形高墩加固技术初探　

何海宏　

摘要：以大秦线滦河特大桥加固为例，简要介绍采用连接两个桥墩托盘和墩帽的方法，使其成为框架结构，指出该加固　技术既可有效增加桥墩的横向刚度，又提高了桥墩的基础稳定性，应用前景广泛。　

关键词：高墩，加固方案，施工方法　

中图分类号：Ｕ４４５．７２　文献标识码：Ｂ　

１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，全　长６５３．０２　ｋｍ，开行２万ｔ长大重载列车后，列车轴重提高到２５　ｔ，　

列车编组数量增加到２４０辆，主要车型逐步过渡为Ｃ８０。其中桥　

梁共３７５座。大秦线桥墩以圆端形、圆柱形、双柱形为主，最大墩　高５０　ｍ。基础为扩大基础、桩基或沉井。本次试验在滦河特大桥　共测试了２８个桥墩，其中下行线（重车线）、上行线（轻车线）分别　

测试了１４个桥墩，墩高均在１７．６　ｍ～３４．１　ｍ范围内，测试内容主　要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　

也进行了测试。　

从下行线（重车线）桥墩实测结果来看，墩高在１７．６　ｍ一２１．６　ｍ　之间的桥墩墩顶横向振幅普遍超过相应《桥检规》通常值的要求，　

最大超出１．４７　ｍｍ，是相应通常值的２．０５倍；桥墩横向自振频率　

均不满足《桥检规》通常值的要求，说明墩高在此范围内的桥墩的　

横向动力性能较差，不利于行车安全，墩高在２１．６　ｍ～２４．６　ｍ之　

间的桥墩，墩顶横向振幅有超过《桥检规》通常值的现象，桥墩横　

向自振频率大部分也不能满足《桥检规》通常值的要求；墩全高在　３１．１　ｍ一３４．１　ｍ之间的桥墩，墩顶横向振幅均能满足相应《桥检　

规》通常值的要求。从上行线（轻车线）桥墩实测数据来看，墩高　

在１７．６　ｍ一２１．６　ｍ之间的桥墩，墩顶横向振幅也普遍超过相应　《桥检规》通常值的要求，最大超出通常值达１．１３　ｍｍ，是对应《桥　

检规》通常值２．１倍，桥墩横向自振频率均不满足《桥检规》通常　值的要求；墩高在２１．６　ｍ～２４．６　ｍ之间的桥墩，墩顶横向振幅有　

超过《桥检规》通常值的现象，桥墩横向自振频率均不能满足《桥　

检规》通常值的要求；墩高在３１．１　ｍ～３４．１　ｍ之间的桥墩，墩顶　

横向振幅均能满足相应《桥检规》通常值的要求。　从大秦线设备现状和线桥动力试验结果看，大秦线既有桥　

梁、桥墩设备还不能完全适应重载的需要，长期运营会导致桥梁的　损伤甚至疲劳破坏，病害会呈逐步恶化趋势，影响重载列车的运　

营安全。　

２加固方案初探　

结合前期试验结果，圆形中高桥墩的加固设计和计算选用滦　

河特大桥的１５号～１７号桥墩进行，其中１５号桥墩为扩大基础，　１６号、１７号桥墩为桩基础，桩长８　ｍ一９　ｍ，桥墩结构尺寸见表１。　加固的主要目的是增大圆形中高墩桥墩的横向刚度，减小横向振　

幅，大秦线为双线铁路，在加固方法上，根据桥墩位置的实际状　

况，分两个方面进行加固方案设计及计算分析。　表１桥墩结构尺寸　ｍ　

墩号　下部直径　上部直径　下部墩高　上部墩高　墩身高　桥墩全高　ｌ５　２．４　２．０　’６．５　８．０　ｌ４．５　２０．１　１６　２．４　２．Ｏ　５．０　８．０　ｌ３．０　ｌ７．６　１７　２．６　２．０　７．５　８．０　ｌ５．５　２ｏ．１　

对于上、下线并行，两个桥墩比较靠近时，主要采用连接两个　桥墩的托盘和墩帽方法，使其成为框架结构，既可有效增加桥墩的　

横向刚度，同时对基础分开或连在一起的状况也分别进行了计算，　

该条件下共提出４种方案，加固方案见图１。具体加固方案如下：　

方案一：两桥墩托盘和顶帽处自上向下连接０．６　ｍ；　方案二：两桥墩托盘和顶帽全部连接；　

方案三：方案一＋基础连接；　

方案四：方案二＋基础连接。　对于第一种情况：上、下线并行，两个桥墩比较靠近时，研究　

采用连接两个桥墩的托盘和墩帽，使其成为框架结构的加固方　

案，加固前以及１～４加固方案中，桥墩的横向、纵向一阶自振频　

率计算结果见表２。　通过对各方案计算结果的比较，考虑加固效果、施工条件及墩　

帽连接的完整性，选择了加固方案二作为滦河特大桥１５号～１７号　

先判断那些最不利的截面位置，这样才能更有效的保证结构安全　［２］法国国家路桥学院，ＡＦＰＳ　９２桥梁防震指南［Ｚ］．１９９５．　和提高工作效率。　［３］ＢＡＥＬ９１根据极限状态法进行钢筋混凝土结构工程设计与　

参考文献：　计算的技术规则［ｚ］．　

［１］　地震区常用桥梁设计指南［Ｚ］．２０００．　［４］　阿尔及利亚民主和人民共和国公共规定手册［Ｚ］．　

Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ａｌｇｅｒｉａ　ｈｉｇｈｗａｙ　

１－７．１　ｍ×４．５　ｍ　ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　

ＳＯＮＧ　Ｆｕ－ｘｉａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｍｐｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ａｌｇｅｒｉａ　ｓｔａｎｄａｒｄ　

ａｎｄ　Ｆｒａｎｃｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ，ｔｈｉｓ　ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ，ｌｏａｄ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ｓｅｃｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｏｒｃｅ，ｓｔｒｅｓｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　

收稿１３期：２０１０．１２—１１　作者简介：何海宏（１９６９－），男，工程师，太原铁路局工务处，山西太原０３００１３

　第３７卷第９期　２　０　１　１年３月　何海宏：大秦线桥梁圆柱形高墩加固技术初探　・１８１・　

桥墩横向加固的实施方案。墩帽全部连接加固后，横向一阶超过　

３．２　Ｈｚ，桥墩横向刚度提高较大，考虑墩身与托盘连接部位在横向　力作用下可能会产生的附加应力，也进行了相应验算。按列车的　

最大横向力，当墩顶单侧作用１０　ｔ横向力时，加固部分的混凝土　

产生的最大压应力为０．２２１　ＭＰａ，最大拉应力０．２７５　ＭＰａ；此时，墩　

身与托盘连接部位横桥向最大压应力０．９８２　ＭＰａ，最大拉应力　

０．１３７　ＭＰａ，竖向最大压应力２．３２　ＭＰａ，无拉应力。计算结果表　明，在列车横向力作用下对墩产生的附加应力较小。　

两丽两丽　

）加固方案一　ｂ）加固方案二　ｃ）加固方案三　ｄ）加固方案四　图１桥墩加固示意图　

表２桥墩加固前后自振频率计算结果　Ｈｚ　

ｌ５号墩　ｌ６号墩　１７号墩　加固方案　横向一阶　纵向一阶　横向一阶　纵向一阶　横向一阶　纵向一阶　加固前　１．９４５　５　１　９６３　５　２．１８２　０　２．２２ｌ　６　２．Ｏ０４　４　２．０３７　５　方案一　３．１８５　０　１．９６２　２　３．６５４　０　２．２３ｌ　９　３．１７８　１　２．０３６　３　方案＝　３．２４１　０　１．９４４　４　３．７２３　９　２．２Ｏ９　９　３．２２９　９　２．０ｌ６１　方案三　３．２０６　７　１．９６７　４　３．６６ｌ　６　２．２３２　４　３．１８６　５　２．０３６　９　方案四　３．２５８　５　１．９４５　２　３．７３ｌ　９　２．２１０　４　３．２３８　６　２．０１６　７　在墩帽上施加６０　ｔ预应力时，经计算，墩身与托盘连接部位横　

桥向最大压应力０．５５６　ＭＰａ，最大拉应力０．０７５　ＭＰａ；竖向最大压应　

力１．５０　ＭＰａ，无拉应力。　

３桥墩加固施工方法　

３．１　加固施工工序　

双柱式桥墩墩帽横向联结的施工工序：　

两侧墩帽相邻部位各凿掉３０　ｃｍ宽混凝土一墩帽斜面混凝土　

表面凿毛一钻锚固筋孔一埋设锚固筋一绑扎普通钢筋一立模一横　

向施加临时预应力一灌注混凝土一养护一拆模一混凝土表面涂　

刷养护剂（或洒水养护）一拆除临时预试应力一新老混凝土接面　处涂刷聚氨酯防水涂料。　

加固结构为钢筋混凝土结构，水平锚固钢筋如与墩帽内原钢　

筋相邻，应焊接在一起。施工【｛Ｉ也确保混凝土强度符合设计要　求，应设专人负责质量检查，并填写相应的质量检查表。　

３．２普通钢筋加固　

１）按图纸要求确定水平锚固钢筋的数量及位置，锚固　１６钢　筋的钻孔直径为２６　ｍｍ，钻孔深度不小于２０　ｅｍ。如果孔位遇到　

内墩钢筋，可适当移动位置。２）成孔后，孔眼必须用水清洗干净，　

否则将影响钢筋的锚固效果。３）新增横向联结与墩帽结合面应　凿毛、清除浮浆，并清洗干净，以增加新老混凝土之间的粘结。４）　

水平锚固钢筋采用植筋胶锚固，植筋胶型号为ＦＨ—Ｅｌ３１型植筋　胶，锚固工艺按产品使用要求进行。５）横向锚固钢筋的搭接长度　

不得小于２Ｏ倍钢筋直径，搭接位置不得在同一截面上，钢筋绑扎　牢固。６）箍筋的尺寸和数量应符合图纸要求。　

３．３模板及其安装　

１）模板可用钢材或木料制作。２）模板应具有足够的强度、刚　

度和稳定性，能安全可靠地承受新灌注混凝土的重力、侧压力、列　

车和附着式振动器的振动荷载。３）模板应表面平整、接合严密、　便于拆卸。４）模板表面应涂脱模剂。５）模板应依托在混凝土墩　

身上，以确保列车过桥时模板与墩帽相对位移。　３．４混凝土原材料及成型　

１）原材料选择及成型。ａ．水泥应选用符合ＧＢ　１７５—１９９９硅酸　盐水泥、普通硅酸盐水泥标准中的５２５号与普通硅酸盐水泥，每　

批水泥必须有厂方提供的质保单。ｂ．混凝土拌合物的和易性以　坍落度８　ｃｍ～１０　ｃｍ为宜。ｃ．混凝土２８　ｄ强度应达设计要求。　ｄ．为保证新灌混凝土不出现收缩裂缝，拌制混凝土时，宜掺入膨　

胀剂，掺量由试验确定。　

２）搅拌。ａ．混凝土拌合物可采用机械或人工搅拌的方式搅　拌均匀，机械搅拌时间不得低于３　ｍｉｎ。ｂ．混凝土的每一组分必　

须采用计量合格的称量工具准确称量，其称量的允许误差：水泥　

为±２％，砂子及石子为±３％，水及减水剂为±１％。　３）灌注。ａ．混凝土应分层灌注，每层厚度不宜大于３０　ｃｍ，宜　

用插入式振捣器振捣密实。ｂ．每个墩帽横向联结的混凝土从加　

水搅拌起，至灌注完毕不宜超过２　ｈ。Ｃ．在灌注混凝土的同时，应　

制作混凝土强度试块，以提供２８　ｄ龄期的强度。　

４）拆模及检验。ａ．在混凝土强度达到设计的６ｏ％后方可拆　

去模板。ｂ．若发现混凝土存在外观缺陷时，可采用混凝土或砂浆　

修补。Ｃ．如对混凝土质量有异议时，可采用混凝土强度无损检测　

技术检验混凝土的强度是否满足设计要求，一旦发现强度不足，　

应及时采取补救措施。ｄ．拆模后，在混凝土表面涂刷一层养护剂　

进行养护（或洒水养护）。　

３．５防水层涂刷　

新老混凝土接面处采取聚氨酯防水涂料进行３次涂刷，每次　

间隔时间不超过１　ｈ。防水层宽度应在１５　ｃｍ左右。　

４加固后的效果及推广前景　

滦河特大桥下行线第１５号，１６号，ｌ７号墩进行了墩帽横向连　

接加固后，桥墩横向自振频率在２．３４　Ｈｚ～２．６９　Ｈｚ，比加固前桥墩　

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公路桥梁独柱墩抗倾覆加固技术及施工管理探析

公路桥梁独柱墩抗倾覆加固技术及施工管理探析

公路桥梁独柱墩抗倾覆加固技术及施工管理探析

摘要：公路桥梁施工管理的养护和加固技术对于工程质量提升具有重大影响。工程建设中，施工人员只有充分认识到公路桥梁养护及加固技术应用的必要性，并在分析其应用特征的基础上，进行较高质量的养护和加固技术应用，才能实现其应用质量的提升，进而推动公路桥梁工程的良性、可持续发展。

关键词：公路桥梁；独柱墩抗倾覆；加固技术；施工管理探析

1导言

近年来，我国的社会经济快速发展，带动了交通运输行业的发展，对于建筑工程质量的要求和标准也大大提高，尤其是公路桥梁的质量控制。公路桥梁的管理养护和加固维修一直是道路桥梁建筑行业研究的重点和热点。

2概述

连霍高速（安徽段）路线全长 54 公里（238-292km），总投资 13.1 亿元。工程于 1998年 12 月开工建设，2002 年 7 月 1 日建成通车。全线设有丁里、张庄寨、朱圩子、皖豫、皖苏 5 个收费站和一个服务区—王寨服务区。其中朱圩子互通立交与张庄寨立交桥均采用多跨独柱墩连续箱梁结构形式，且根据管养单位反映，平时重载交通量大，且在不良天气进行交通管制放行后，大量重载车辆在匝道上拥堵严重，交通疏散历时较长，对桥梁结构的稳定性产生较大的安全隐患。

2.1朱圩子互通立交

连（云港）霍（尔果斯）高速安徽段与合（肥）徐（州）高速公路的交汇点—朱圩子互通立交桥。

图1-3 张庄寨互通立交桥

设计标准：

匝道设计行车速度为 40km/h，最小平曲线半径为 55m，最小回旋线参数为

65，最大纵坡为 3.5%，最小竖曲线半径为 R 凸 =2000m，R 凹 =2432.32m，单向单车道路基宽度 8.5m（行车道宽为 3.5m，左侧硬路肩 1.0m，右侧硬路肩宽 2.5m，硬路肩中含路缘带宽 0.5m，两侧土路肩各宽 0.75m），双向双车道路基宽 10.5m（行车道宽 2x3.5m，两侧硬路肩各宽 1.0m，其中路缘带各宽 0.5m，两侧土路肩各宽 0.75m）。K48+417.23 匝道桥：桥跨布置为 25+2x28+25m，上部结构为 PC 连续箱梁，桥长 118.54m，净宽 9.5m，肋板式桥台，柱式墩，桩基础，位于

公路桥梁高墩偏位检测与加固方案

公路桥梁高墩偏位检测与加固方案

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摘要：近年来，我国的交通行业发展迅速，公路桥梁工程建设越来越多。高速公路桥梁高墩施工，是比较敏感的部分，该方面的建设难度较高，很多工程都是在一些偏远的区域建设，即便是在普通的区域，由于桥梁高墩的特殊性，同样需要在质量的把控措施上进一步地增加，确保在未来的综合发展上，由此取得更好的成绩。本文就此展开讨论，并提出合理化建议。

关键词：高速公路；桥梁；高墩；施工质量

引言

新时期，国家针对道路建造有了新的要求“建造交通强国”，所以加强国家针对高速道路的建造是推动经济持续发展的基础条件。高速公路日益广泛，高速公路建造存在平铺区段，但城市交通分流、特别地貌就要求建造高墩桥梁。建造高墩桥梁属于高速公路的关键内容，其施工技术是建造道路中的核心，唯有控制好高墩桥梁，方可保障高速公路的建造顺畅性。

1高速公路桥梁高墩施工的特点

（1）高速公路高墩桥梁施工难度大、周期长。高速公路高墩桥梁在施工的过程中，大部分施工技术应用都属于高空作业，容易受到外在因素的影响，存在极大地危险性，给施工本身造成了困难，增加了难度，为此，也使高速公路高墩桥梁的施工周期长于其他工程。且由于施工难度大，使得高速公路高墩桥梁施工在保障安全方面需要投入大量的人力、物力，这在一定程度上也使得高速公路高墩桥梁施工的成本上升。（2）质量要求高。随着高速公路桥梁工程的大力发展，因施工质量不满足规范要求而拉断墩柱的事故屡见不鲜。为此，近年来，国家相关部门高度重视高速公路桥梁建设质量，相继制定并实施了一系列重大方针政策及工程技术标准规范，为提高工程质量提供了基本依据。高墩在高速公路桥梁工程中具有关键性作用，高墩质量的好坏直接决定着桥梁整体安全性与耐久性，假如高墩结构的某一细部节点存在潜在的安全与质量问题，均会对整座桥梁构成严重威胁。因此，高墩施工有着很高的施工质量要求，必须采取有效技术措施，严控高墩施工质量。

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究

1. 引言

1.1 研究背景

：【研究背景】：随着我国经济发展和城市化进程的加快，高速公路建设正处于高速发展阶段。在高速公路建设中，桥梁是不可或缺的重要组成部分，而高墩施工技术的应用则是桥梁施工中的一项重要技术。目前，我国高速公路桥梁建设仍存在一些问题，如施工周期长、施工难度大、施工成本高等。如何通过引入高墩施工技术来提高施工效率、降低成本，已成为当前研究的热点问题。

在高墩施工技术领域，国内外已经取得了一些研究成果，但仍存在许多问题有待解决。对高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用进行深入研究，不仅有助于解决目前桥梁施工存在的问题，还能为我国高速公路桥梁建设提供技术支持和经验借鉴。本文旨在对高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用进行系统研究和总结，并提出未来发展方向和建议。

1.2 研究意义

高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究具有重要的意义。高速公路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其施工质量直接影响到公路交通的安全和顺畅。采用高墩施工技术可以有效提高施工效率，缩短施工周期，降低施工成本，从而保证工程质量和交通运行的安全性。随着交通建设的不断发展，需要对高速公路桥梁进行改造和加固，而高墩施工技术可以在不影响交通运行的情况下完成这些工程，提高公路桥梁的承载能力和使用寿命。研究高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用，可以推动施工技术的创新和发展，为我国交通建设提供更加先进和可靠的施工方法。深入研究高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用具有重要的实践意义和推广价值。

1.3 研究目的

本研究旨在探讨高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的应用研究。具体目的如下：

1. 分析高墩施工技术在高速公路桥梁施工中的作用和影响，深入了解其应用的优势和不足之处。

2. 探讨高速公路桥梁施工的特点，从技术水平、工期要求等方面进行分析，为高墩施工技术的应用提供理论支持。

重载铁路顶进线路加固技术

重载铁路顶进线路加固技术

重载铁路顶进线路加固技术

汪甜

【摘 要】近年来,我国公路、铁路不断发展,铁路、公路的改造往往需要增减或扩建涵洞或立交框构,顶进施工便成了这些工程的首选方案.结合大秦线K337+ 002.5杨雁路地道桥工程同时下穿大秦线上行、下行两股线的工程实践,介绍了采用限速45

km/h铁路框架顶进线路加固施工方法.为以后在同样条件下的地道桥施工积累经验.%With the continuous development of China' s highways and railways in

recent years, the transfor mation or expansion of box culvert or overpass

structures are often needed in the reconstruction of roads, and jacking is a

preferred solution for these projects. This paper describes the use of speed

limit 45 km/h railway line reinforcement jacking frame construction

method, and provides experience for the future of bridge construction

under the same conditions.

【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2011(024)003

【总页数】5页(P40-43,60)

【关键词】重载铁路;大秦线;顶进;线路加固技术

【作 者】汪甜

【作者单位】中铁六局集团 天津铁建公司,天津 300222

【正文语种】中 文 【中图分类】U445

1 工程概况

大秦线K337 +002．5 杨雁路地道工程位于北京市怀柔区，是京承高速杨宋立交-雁栖湖工程的一部分。该工程在铁路里程K337 +002．5 处下穿大秦线，既有大秦线铁路东西走向，为双线电气化铁路，杨雁路方向与铁路方向交角为74．7°，铁路位于直线段，两线轨面高程均为43．99 m，下行线为75 kg/m 轨，上行线为60 kg/m 轨。桥体总高度8．1 m，结构净高度6．2 m，使用高度≥5．0 m，斜长24．779 m，正长23．900 m，公路方向总长18．666 m。跨度10．5 m-10．5 m 两孔。轨底距桥顶最小厚度为800 mm，施工采用线路外预制箱体，在不中断铁路行车的条件下从大秦下行线北侧整体顶入就位法施工。