某高速公路跨线桥防落梁处治方案设计

田仲超

(1.河北省交通规划设计院试验检测室(河北瑞志交通技术咨询有限公司);2.河北省道路结构与材料工程技术研究中心)

1 工程概况

高速公路跨线桥为两条高速公路交叉连接的重要立交互通，上部结构4 ～16 m 简支空心板，桥面连续，左幅桥宽16.75 m，由11 块空心板构成，右幅桥宽20.5 m，由14 块空心板构成。该跨线桥处于煤矿采煤区域，某大学提供的《关于XXXX 煤矿开采引起XX 高速公路沉降的咨询意见》表示，待地底煤矿开采完毕后，地表沉降量约1 m 左右，为保证结构安全，防止地表沉降引起恶性事故，急需对该跨线桥进行防落梁处治。

2 常用防落梁措施

2.1 增加梁体搁置长度

梁体搁置长度可理解为梁端深入台帽/盖梁的长度。

为防止梁体与下部结构相对位移过大而产生落梁，可采用增大台帽、盖梁截面积的方式进行防落梁处治。

2.2 增设限位装置

限位装置用于限制梁体在伸缩缝或支座位置处产生过大变位，是防止落梁的重要保护措施。

2.3 增设连接装置

由于地基沉降的不可预见性，为防止梁体之间产生较大相对位移，可采用增加梁体纵向连接装置的方式增强梁间连接，作为防止落梁的重要措施。

图1 梁间连接示意图

3 处置方案设计

3.1 处置方案1—钢筋混凝土增大原盖梁截面

处治方案1 设计思路为:增大原有盖梁截面积，盖梁原有宽度130 cm，高度120 cm，桥台盖梁内侧、桥墩盖梁两侧各增加30 cm，以增加梁体搁置长度，达到防落梁目的。

主要处治措施如下。

(1)台帽、盖梁凿毛，植Φ20 钢筋，植筋深度20 cm，竖向间距20 cm，纵向间距50 cm。

(3)现场浇筑C30混凝土。

处治方案1 工程造价为35.584 4 万元。

图2 盖梁处治横断面示意图

3.2 处置方案2—钢托架变相增大原盖梁截面

处治方案2 设计思路为:使用2 cm 厚钢板做成托架结构，布设在台帽内侧及盖梁两侧，变相增加梁体搁置长度，达到防落梁目的。

主要处治措施如下。

(1)使用2 cm 厚钢板做成托架结构，纵向长度1.2 m，高0.5 m，托架宽度0.3 m，纵向设加劲钢板4 块。

(2)台帽内侧及盖梁两侧对应铰缝位置钻孔植M20 螺栓。

(3)竖向钢板在对应螺栓位置打孔。

该农田灌溉技术具有较好的节约水资源的效果，不仅能够有效的防止水资源出现外漏现象，也能防止水分出现严重的蒸发现象。而在使用该技术的过程中所施工的机械设备较为简单，主要包括滴头、管道设备、滴灌带等设备，不需要运用规模相对来说较大的机械设备，可在节约投入的基础上有效达到节约水资源的效果。

(4)将钢托架固定到台帽与盖梁上，完成防落梁处治。

图3 处治布设示意图

3.3 处置方案3—链式防落梁装置

处治方案3 设计思路为:使用链式防落梁装置增加梁体与桥台、盖梁的连接，限制梁体的顺桥向与横桥向位移，达到防落梁目的。

主要处治措施如下。

(1)台帽、盖梁钻孔植M20 螺栓。

(2)由于空心板底板较薄，故在空心板底对应腹板位置钻孔植M20 螺栓。

(3)将链式防落梁装置安装固定，完成防落梁处治。

处治断面图及防落梁装置图如下:

处治方案3 工程造价为114.814 0 万元。

4 方案比选

表1 加固方案比选表

经方案比选，选取处治方案1 作为该跨线桥防落梁处治工程的处治方案。

5 结 论

针对该跨线桥实际状况，在进行防落梁处治基础上得出如下结论:

(1)桥梁落梁由地基沉降引起，在防落梁处治基础上，对地基沉降做好观测预警。

(2)若地基沉降较严重，防落梁处治已不能保证结构安全，应制定相关应急预案。

(3)地基沉降可能引发多种桥梁病害，必须对采煤区域构造物做好日常监测。

［1］公路工程技术标准(JTG B01－2003)［S］.

［2］公路桥涵设计通用规范(JTG D60－2004)［S］.

［3］公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62－2004)［S］.

［4］公路桥梁加固设计规范(JTG/T J22－2008)［S］.

［5］公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J23－2008)［S］.

［6］公路桥涵养护规范(JTG D60－2004)［S］.

［7］公路养护安全作业规程(JTG H3O－2004)［S］.

［8］公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50－2011)［S］.