干线公路危旧桥梁改造工程
典型案例
交通运输部公路局
****年*月
目录
干线公路危旧桥梁改造工程典型案例-设计方案类﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒*
干线公路危旧桥梁改造工程典型案例-组织管理类﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒**
干线公路危旧桥梁改造工程典型案例-施工工艺类﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒**
干线公路危旧桥梁改造工程典型案例-综合类﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒**
干线公路危旧桥梁改造工程典型案例-设计方案类
序号 |
案例类型 |
案例名称 |
省份 |
报送单位 |
组织实施单位 |
设计单位 |
施工单位 |
* |
设计方案类 |
乌金屯松花江大桥维修加固工程 |
吉林 |
吉林省交通运输厅 |
吉林省公路管理局 |
吉林省交通规划设计院 |
中交特种工程有限公司 |
* |
设计方案类 |
无穿索空间系杆拱桥“刚转柔”吊杆更换工程 |
**** |
****省交通运输厅 |
****市公路事业发展中心 |
华设设计集团股份有限公司 |
南京路友道路工程有限公司 |
* |
设计方案类 |
****苏北线阳日大桥加固改造工程 |
湖北 |
湖北省交通运输厅 |
神农架林区公路管理局 |
湖北省交通规划设计院股份有限公司 |
*川省君源水电建设有限公司 |
* |
设计方案类 |
****沪聂线盘龙大桥加固改造工程 |
湖北 |
湖北省交通运输厅 |
武汉市黄陂区公路管理局 |
湖北省交通规划设计院股份有限公司 |
湖北省交通规划设计院股份有限公司 |
* |
设计方案类 |
****线*南大桥危桥改造 |
广西 |
广西壮族自治区交通运输厅 |
广西北投公路建设投资集团有限公司 |
广西交通设计集团有限公司 |
广西北投交通养护科技集团有限公司 |
乌金屯松花江大桥维修加固工程
*、工程概况
乌金屯松花江特大桥位于国道****线吉林省扶余市境
内,跨越松花江。桥梁上部结构为**年代末国内首批修建
的胶接节段拼装预应力混凝土简支箱梁,下部结构采用重力
式桥墩,肋板式桥台,基础采用钻孔桩基础。
定期检查表明桥梁病害主要为:主梁节段接缝渗漏水、
箱内积水、主梁混凝土剥落掉角、钢筋锈蚀、桥面坑槽不平、
部分支座失效等。
*、主要做法
(*)箱内体外预应力加固
在箱内张拉体外预应力钢束,恢复主梁承载能力及下缘
压应力储备。
(*)桥面现浇层及沥青混凝土重新铺筑
铣刨桥面沥青铺装、凿除桥面调平层至主梁顶面,依据
桥面纵断面重铺**-**细粒式橡胶改性沥青混凝土桥面铺装。
(*)桥头搭板重新铺筑,改移进箱通道位置
原设计桥头未设置搭板,设计中增设*.***长桥头搭板。
(*)更换桥梁支座、更换伸缩装置
本桥采用整孔顶升更换全桥**个盆式支座。结合桥面
整体化重做对所有伸缩装置更换。
(*)拆除人行道,安装护栏、泄水管
拆除人行道盖板及枕梁,桥梁护栏调整为**级金属梁
柱式护栏,桥头增设连接段,且在护栏底座内侧新设泄水管。
(*)实施桥梁结构健康监测
对桥梁实施结构健康监测,对运营情况进行实时监控,
在辅助运行管理的同时,为桥梁养护及后期运营状况分析积
累原始基础数据。
*、工作成效
本次加固提高了桥梁承载能力极限状态强度储备,解决
了桥面大面积坑槽影响行车安全问题。通过对支座标高的
“*次精细化”设计,保证行车平顺的同时降低车辆冲击力,
提高伸缩装置锚固区的耐久性。****~****年本桥技术状况
评定等级均为*类,桥梁使用性能良好。
*、主要亮点和推广经验
(*)加大前期工作力度,秉承“合理、低碳、节约”
加固设计理念。
结合桥梁规模及结构的复杂性,设计前期重视检测工作,
避免盲目主观的“拍板设计”,尊重客观检测结论,拟定合
理可行的维修加固方案。
图*现场试验检测图*健康监测平台
(*)“*阶段设计”理念。
加固过程中对支座垫石高度、桥面纵断面设计等细节设
计始终贯彻“*阶段设计”理念。第*阶段为施工图设计阶
段做好合理可行的“工程方案设计”,第*阶段为施工过程
中结合现场实际情况对工程方案逐个参数的“工程精细化设
计”。
(*)“可持续”理念。
体外预应力钢束后期可测、可调、可增、可换,非隐蔽
性工程,便于日后更换、调整;进箱通道由原有的“竖井式”
变为崭新的“畅行式”,便于日常管养、检测进出。
(*)“智慧”理念。
考虑桥梁结构特点,实施桥梁健康监测,对桥梁运营情
况进行实时监控,在辅助大桥管理的同时,为桥梁养护及后
期运营状况分析积累原始基础数据。
无穿索空间系杆拱桥
“刚转柔”吊杆更换工程
*、工程概况
众兴大桥位于********市泗阳县内,主桥为净跨径***
下承式钢管混凝土拱桥。主桥拱肋为单圆管截面,弦管外径
为*.**;每片拱肋设吊杆**根,吊杆采用*φ**.**低松弛
钢绞线,外套****钢管。
受限于早期技术条件,该桥吊杆作为预应力构件设计,
全桥吊杆力均采用相同的锚下应力进行控制,未考虑桥梁整
体的受力状态。因此,在运营超过**年后,全桥吊杆均出
现不同程度的夹片错牙、钢绞线回缩现象,同时还伴有大面
积锈蚀,技术状况较差,因此开展全桥吊杆更换工程。
*、主要做法
针对桥梁改造后运营要求,以受力合理、经济适用、环
保耐久为原则,对危桥结构进行改造设计。对全桥**根吊
杆进行拆除,重新更换“**钢绞线整束挤压吊杆”,新吊杆
采用锚固可靠、防腐性能优越的成品索,拱肋侧采用索体自
带张拉锚头,系梁侧现场制作插销耳板锚固体系。其中,*#、
**#吊杆长度过短无法张拉,采用刚性拉杆,其余*#~**#吊
杆采用成品索。
*、工作成效
通过将全桥吊杆更换,从根本上解决了全桥吊杆锈蚀、
夹片错牙、钢绞线回缩等病害。同时,通过将刚性吊杆体系
转变为柔性吊杆体系,改善了桥面系受力状态,具有较好的
应用空间和经济性。
*、主要亮点和推广经验
(*)精细化设计创新点*—受限空间设计
通过对桥梁现场状况的分析,提出使用“系梁耳板+钢
绞线整束挤压吊杆”的更换方案,不但减少了对原结构的损
伤,也缩短施工工期,减少断交时间,提高了经济性。
受限于原桥吊杆预埋管尺寸过小,本桥采用强度更高,
锚头更小的**钢绞线整束挤压吊杆。同时,由于锚头空间
仅有****,本桥创新性地采用了新增耳板分离式连接方式,
系杆穿精轧螺纹钢锚固,避免对原桥拱肋和系梁内钢绞线造
成损伤。
(*)精细化设计创新点*—“刚转柔”吊杆设计
通过对既有桥梁的吊杆体系进行建模分析,提出将拱桥
原刚性吊杆体系转换为柔性吊杆体系,并配合先进的成品钢
束体系,柔性体系虽然微小降低结构整体刚度却更加适应当
前桥梁的变形要求。同时,优化“刚转柔”后全桥吊杆索力
目标值,进*步改善结构受力状态。
图*施工现场图
(*)精细化设计创新点*—全寿命周期监测
本项目通过全寿命周期监测系统,实现旧桥吊杆索力从
吊杆更换施工到服役期全寿命周期的智能监测,能够实时掌
握各个阶段吊杆索力的变化情况。
****省普通国省道桥梁结构监测系统*京杭运河众兴大桥深团地图****年*月*日周*日****省交通运输厅公路事业发展中心
心全
主需经内位卷
衣派动
环境温湿号****-**-****-
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时程数记
交通学
**应变/温度
心数系*计
面数期分析
特殊事件专项分析
抗梁报鉴/山度
*人工检室
实时时后历史数码 |
黑力 |
****-***-***-***-** |
当前值本日数据统计
*文件管理
***.****最大值小值平均位
共设备管***.*****.*****.***
力*
***
***
*
无款记
***
**
****/*******/***********门*/
**:**:****:**:****.**.****:**.**
图*众兴大桥健康监测界面图
全寿命周期监测系统的应用,不仅能够对吊杆在施工期
间的张拉水平进行合理把控,而且能为桥梁管养决策提供更
为科学的参考数据,提升养护资金使用效率和养护水平。
****苏北线阳日大桥加固改造工程
*、工程概况
阳日大桥位于神农架林区国道****苏北线,该桥于****
年**月开工,****年*月正式通车。桥梁全长***.**,跨
径布置为*×***(净跨)空腹式钢筋混凝土双曲拱桥。桥台
采用重力式桥台、扩大基础,桥墩结构形式为重力式墩、扩
大基础。
主要病害情况:主拱圈多处渗水、析白;拱肋出现*型、
*型和网状裂缝;腹拱渗水、积水、析白;桥墩出现混凝土
麻面和竖向裂缝;基础存在冲刷现象;桥面铺装粗骨料外露、
纵横向裂缝;人行道挑梁有水迹、锈蚀;护栏锈蚀、露筋。
*、主要做法
(*)主拱圈采用钢管套拱加固新技术
钢管套拱加固技术于主拱圈内部空腔增设螺旋钢管,在
螺旋钢管和主拱圈之间浇筑混凝土形成闭合箱型截面,其中
新老混凝土通过植筋连接,螺旋钢管与新增混凝土之间通过
栓钉连接形成整体受力的组合结构。
双曲拱桥主拱圈构造尺寸复核,分节预制螺旋钢管、法
兰盘→主拱圈常规病害处治,主要包含主拱圈裂缝封闭、表
面缺陷修补、钢筋除锈防腐等→浇筑拱脚加强段,预埋法兰
盘钢板及连接螺栓→横隔梁改造为横隔板,预埋法兰盘连接
螺栓→主拱圈植筋,植筋呈梅花形布置,焊接并绑扎钢筋骨
架,于主拱圈内部架设、拼接螺旋钢管→搭建模板,于螺旋
钢管与主拱圈之间的空腔浇筑混凝土。
腿立柱或局部支撑、增设墩柱防护装置等加固措施,保证了
桥梁的结构安全。通过混凝土破损修补、增设梁板滴水檐、
修复排水设施、更换桥面铺装及防水层、更换伸缩缝等维修
措施,提高了桥梁的耐久性,加固工作完成后,桥梁技术状
况由*类提升至*类,经过后续*年多的运营观察,该桥技
术状况等级稳定保持在*类,桥梁运营状况良好。
*、主要亮点和推广经验
(*)旧桥加固技术
***西流高架桥维修加固工程中,针对桥梁结构型式和
技术状况,采用了多种先进的加固技术,避免了桥梁主体结
构的拆除重建,最大限度的减小对社会的影响,做到了技术
先进,安全可靠,经久耐用,经济合理和有利于环保。
(*)伴随监测技术
为保证预应力体外束加固效果,在预应力体外束张拉过
程中,进行了伴随监测,通过对桥梁关键参数进行动态监控,
精准控制预应力体外束张拉数值,保证桥梁加固效果。
(*)***总承包模式
本工程采用***总承包模式,将设计、采购、施工交由
总承包单位,保障了工程质量和工期。在工程项目的实施过
程中,总承包模式实现设计与施工的统筹安排,保证了项目
的质量和进度,为桥梁维修加固工程提供了新的思路和方法。
济宁普通国省道桥梁通航安全综合评估及
防船舶碰撞提升工程
*、工程概况
根据公路危旧桥梁改造行动方案、船舶碰撞桥梁隐患治
理*年行动实施方案要求,济宁市公路事业发展中心排查出
**座普通国省道桥梁。这**座桥梁受建设时期设计规范、
经济基础局限,建设标准相对落后,存在通航净空不足、桥
墩位于主河槽等通航安全隐患。
*、主要做法
对**座普通国省道桥梁完成了桥梁通航安全综合评估
及防船舶碰撞提升改造,针对性地化解船舶碰撞桥梁风险,
保障桥梁运营和船舶通行的安全。
(*)桥梁通航安全综合评估
*是建立“*桥*策”机制,系统梳理分析桥梁现状,
科学地制订桥梁问题隐患和制度措施“*个清单”,做好隐
患排查工作;*是根据综合分析情况,编制通航安全风险及
抗撞性能综合评估报告,组织相关行业专家进行咨询评审;
*是充分论证,结合专家意见,对**座桥进行桥梁防船舶
碰撞安全提升设计、施工。
(*)防船舶碰撞提升工程
济宁市**座国省道桥梁位于多条通航河流上,桥梁、
航道情况各不相同,通过对**座桥分别开展桥梁通航安全
风险及抗撞性能综合评估,因桥施策,采用了独立式防撞设
施、附着式防撞设施、完善导助航设施等方法提升各桥的防
船撞能力。
*.完善导助航设施。补全、更新了桥梁航标和警示标志,
主要为桥涵标、桥柱灯、乙类桥梁标志、高度受限标志、桥
名标牌、实时通航净高标尺、禁止会船标、浮标、安全警示
标牌等。
*.安装附着式防船撞设施。对桥梁构件抗船撞性能等级
不满足规范要求的,安装附着式防船撞设施。根据桥墩安装
条件、水位变动范围,分别采用了浮动式防船撞设施、固定
式防船撞设施。
*.设置独立式防船撞设施。对于桥墩抗撞性能远远达不
到规范要求,或安装附着式防撞设施困难的桥梁,采取在桥
墩上下游设置独立式防船撞设施的措施,避免桥墩受到船舶
直接撞击,保障桥梁安全。
*.设置警示导航桩。对于桥梁建设条件受限,难以通过
设置独立式防船撞设施和附着式防船撞设施根治隐,设置多
组警示导航桩,在桥区航道范围内形成导航段,引导船舶沿
安全的航路通过桥区。
图*完善导助航设施图*独立式防船撞设施
*、工作成效
根据桥梁自身的抗撞能力和风险水平,通过避免船舶直
接撞击桥梁或削弱碰撞时对桥梁造成的损伤、引导船舶安全
通过桥区等方式提升桥梁防船撞能力。目前各桥梁的船舶碰
撞隐患均得到了针对性治理,桥梁运行安全得到了有效保障。
*、主要亮点和推广经验
(*)部门协同联动提升工作效率
在本工程中,加强船舶碰撞桥梁隐患治理与公路危旧桥
梁改造行动、京杭运河航道升级改造工程相衔接,建立了与
相关部门间船舶碰撞桥梁隐患治理会商机制,实现了信息共
享,形成了联动治理合力。
(*)因桥施策提升桥梁防船撞能力
本工程中**座桥梁情况各异,经专业咨询设计单位的
综合评估,对于抗撞性能不满足要求的桥梁,优先采取设置
独立式防撞设施、附着式防撞设施、完善导助航设施等方式
提升抗撞性能;对于难以设置防撞设施、加固或改造的桥梁,
由交通局组织加强现场管理;对满足现状但不满足规划标准
的,与相关部门对接后,待规划航道提升工程实施或桥梁改
建时进行处治。
省道****线揭阳老北河大桥改造工程
*、工程概况
省道****线揭阳老北河大桥位于揭阳市榕城区,跨越
榕江北河,分为*幅,*幅为拱桥(建成于****年),*
幅为梁桥(建成于****年),桥面总宽度为**.***。拱桥
幅全长***.**,跨径组合为*×***。上部结构为空腹式双
铰拱,下部结构为石砌桥墩。梁桥全长****,跨径组合为*
×***+*×***+*×***。
改造前,改造后
图*改造前后桥梁全景图
*、主要做法
*.拆除拱桥桥面板,保留侧墙、挑梁和拱上填料,局部
修补主拱圈,增大部分腹拱圈截面。
*.更换梁桥全部支座和伸缩缝,增大盖梁截面,重做挡
块。为满足设置双向*主车道的要求,对*梁的翼板加宽约
**㎝,新增横隔板(斜撑)和横隔板,对***边*梁设置体
外预应力体系。
图*桥底改造前后对比图
*.新增拱桥挑梁,拆除梁桥桥面铺装层,重做全桥桥面
系。拆除全桥人行道及分隔带,重新设置机动车与非机动车
道隔离护栏、中分隔带。拆除重做人行道及分隔带,重新设
置栏杆。
*.增大拱桥部分桥墩基础截面,并抛石防护。桥台钢花
管注浆加固,重做桥头搭板。
*、工作成效
本工程通过对原有桥梁的改造加固和合理施工组织,保
留了原有石拱桥及梁桥,避免了旧桥拆除重建,做到了“修
旧如旧”,不仅提升了桥梁安全和耐久性,还为城市保留了
极具历史文化价值的景观。
*、主要亮点和推广经验
*.本次维修加固不仅处治桥梁病害,提升桥梁安全性和
耐久性,而且通过加宽桥面升级为双向*车道,设置非机动
车道和人行道,提高桥梁的通行能力和行车舒适性、安全性。
*.石拱桥凝聚着劳动人民的心血,具有历史人文价值,
本次维修加固在保证质量和安全的前提下,保留了石拱桥原
貌,具有极大意义。石拱桥本身具有构造简单、跨越能力大、
外型美观的特点,但存在连拱效应,整体性差,对地基要求
较高的缺点,如今较少使用拱桥结构,可谓是拆*座便少*
座。老北河大桥建成于****年,是广东省内现存规模最大
的石拱桥之*,且桥梁位于揭阳市区内,极具观赏价值,曾
获陶铸副总理题字,如今已是城市著名的人文历史景点。
*.维修加固相比拆除重建投资小、耗时短,深受广大市
民的好评,经济效益高,社会效益好。
云阳县****线双江大桥维修加固工程
*、工程概况
云阳双江大桥位于国道****线*县—云阳—巫山—宜
昌*峡库区沿江大道上。主桥上部结构为*连拱净跨径****
的钢筋砼箱型拱式结构,下部结构为空心式钢筋砼柔性墩,
全桥长***.****,桥面宽度为**.**。
图*云阳双江大桥全景图
*、主要做法
(*)桥梁维修加固方案
*.本项目采用轨道式龙门架吊装设备,将桥面板由小铰
缝构造更换为大铰缝*体化桥面板,有效解决了桥面“单板
受力”问题。
图*桥面板更换施工
*.本桥引桥在***范围内共设置**道伸缩缝,桥面行
车舒适性很差。本项目通过更换新型无缝伸缩缝的方式,利
用弹塑性体伸缩缝新型材料适应变形能力强的特点,有效地
降低了重车对桥面的冲击作用,增强了桥面行车舒适性。
*.本项目采用超高性能混凝土****新材料对原拱上横
墙进行加高,解决了小尺寸混凝土不易振捣和养护的问题,
保证了桥梁结构安全。
(*)***管理模式
本桥在既有桥梁存在较多安全风险的情况下进行加固
改造,设计技术难度大,施工实施难度大,因此本项目创新
性地采用***管理模式,确保项目安全、快速施工。
*、工作成效
本项目作为应急抢险项目,为安全快捷解决桥梁病害问
题,创新性地提出采用***管理模式,有效解决了桥梁加固
项目安全风险大、实施工期紧的问题,同时针对现场项目情
况形成了“大铰缝*体化桥面板”、“无缝伸缩缝解决拱桥
*散变形缝问题”等多项技术创新,实现总工期有效缩短,
工程质量经检测验收全部合格,桥梁病害实现快速靶向治疗。
*、主要亮点和推广经验
(*)设计技术创新—大铰缝*体化桥面板
本项目创新性地采用大铰缝*体化桥面板,显著增强了
桥面板之间的横向联系,从而加大桥面结构体系刚度与整体
性,改善了桥面板整体的横向受力状态。
(*)施工装备创新—轨道式龙门吊
基于传统履带式吊装设备自重大的缺点,本次创新性地
提出了新型吊装设备——轨道式龙门吊,实现了设备的小型
化,全套设备自重仅**吨;设备纵梁与横向移动组件连接,
大大减小了纵梁在弯曲变形时对支撑组件的影响,大幅提高
了吊装运输效率,将桥梁加固改造对交通的影响降到最低。
(*)新材料应用—无缝伸缩缝
本桥引桥设置了多条变形缝,在长期重载作用下,拱圈
存在多处渗水泛碱流膏现象。本次创新性地将无缝伸缩缝运
用到引桥小变形位置处,有效地解决了引桥变形缝失效问题,
增强了桥面行车舒适性。
(*)新材料应用—超高性能混凝土****
本项目创新性地运用了****新材料,利用其超高强度、
超强耐久性和耐侵蚀性能等特点,成功解决了小尺寸结构强
度和耐久性难以保证的问题。
(*)实施模式创新—***管理模式
本项目安全风险大,设计、施工技术难度高,采用***
实施模式,有效解决了项目风险大、难度高、工期紧的问题。