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公路交通量不断增长,有些公路原有等级己不能满足使用上的要求,因此要进行加宽改造因此,需要充分利用原有桥梁进行加宽,本文总结了目前国内主要的桥梁加宽的概念、方法、分类及特点,深入研究各种桥型加宽的设计方案及施工方法,分别对预制箱梁、预制空心板桥梁几种桥型进行了分析研究,并分析了不均匀沉降对桥梁加宽的影响,根据桥梁的技术状况,归纳提出合理的有针对性地加宽措施
关键词:桥梁加宽拼接技术,不均匀沉降影响,上连下不连模式,设计方案 1.绪论 随着我国社会经济步入快车道发展,为了满足经济发展的需要,国家每年投入大量资金新许多公路,如2003年全年新建公路6.3万公里,其中高速公路4952公里
但是,仅仅依靠新建公路,并不能有效的缓解公路通行能力不足的问题
因此国家在新建公路的同时,也大力开展了对原有公路的改扩建,以提高其通行能力,满足交通运输的需要
公路扩建工程中,往往需要在原公路两边或一边进行加宽,这样就牵涉到原公路上桥梁的改扩建问题
一般来说,公路的改扩建往往使原有公路上的桥梁荷载标准提高,需要对原有桥梁进行加固和拓宽,这就带来了拓宽拼接桥梁中新旧结构的连接问题
本文通过收集在改扩建工程中对既有桥梁的评价和加宽技术方面的相关资料、对我国现有桥梁基本情况进行调查和分析等多种分析研究手段开展研究工作
本文拟对高速公路既有桥梁加宽的理论做出总结,结合具体实例做出计算分析,根据计算分析结果对改扩建工程中的加宽桥梁建设提出建议方案
2.桥梁加宽连接方式的类型 加宽桥梁新、旧结构之间的连接方式是桥梁加宽成败的主要因素,借鉴国内已成功的高速公路桥梁加宽连接方式,可提供三种方式以供选择: 1.上下均不连的拼宽模式 新、旧桥梁上部构造之间与下部构造之间均不连接
上下部构造之间不连接,仅在.新、旧桥之间留工作缝,然后桥面沥青混凝土铺装层连续摊铺
这种连接方式令新、旧桥各自受力明确、互不影响、简化了施工程序,回避了连接的技术问题
2.上下均连接的拼宽模式 新、旧桥梁上部构造之间与下部构造之间均连接
新、旧桥上部之间的对应位置通过横向植筋、浇筑湿接缝连接起来下部对应的墩台帽、系梁等也通过植筋连接,然后浇筑混凝土形成整体
这种连接方式令新、旧桥形成整体,减小了在荷载作用下二者连接处产生的变形
3.上部连接下部不连接的拼宽模式 新、旧桥梁上部构造之间连接,下部构造之间不连接,结合上述两个连接方式的优缺点,可以综合起来采用新、旧桥上部连接、下部不连接的方式进行连接
这种方式即将新旧桥梁基础分离,上部梁板结构均连接
切割旧桥边梁挑臂混凝土,保留原钢筋或种植钢筋与新建桥进行铰接或刚接
浇注湿接缝并铺设桥面铺装钢筋连续并加密,形成上部连续的桥面结构
经过以上三种加宽形式的对比,上连下不连的桥梁加宽拼接方式在工程中应用较广,此种方案比较适合新旧桥沉降影响较大的地区,本文重点对上连下不连这种加宽拼接方式进行研究
3.公路桥梁加宽拼接设计方案研究 3.1空心板桥加宽拼接实施方案 3.1.1加宽断面 加宽空心板桥按原结构型式拼接
由于高速公路空心板板高、预制板宽及悬臂等尺.寸存在一定差异
先张20m板、16m板近期修建比早期修建的分别高10cm、5cm,其余跨径板高相同
原有桥梁半幅宽有和两种,加宽后桥梁半幅有20.25m和20.49m两种宽度
3.1.2拼接方案:湿接缝连接 原桥与加宽桥间由现浇混凝土湿接缝将其连接形成整体,在空心板两端各设一道50CM的横梁,加强其整体性
加宽桥架设个月后,再进行湿接缝连接,减少收缩徐变及基础沉降的影响
湿接缝宽值分别为25、37.5、50cm
3.1.3实施步骤 a.拆除原桥外侧护栏,凿除桥面铺装拆除范围如图一,原桥外侧边板有悬臂时,需切除其悬臂
b.原桥边板悬臂根部及顶板植入钢筋
c.安装加宽桥空心板,进行加宽桥铰缝及桥面现浇层施工
d.4个月后,半幅封闭、半幅通行,凿除封闭侧原桥桥面铺装
e.转移交通,按照一步骤,施工另半幅原桥及湿接缝拼接处桥面现浇层与路面工程同时施工桥面沥青混凝土铺装
3.1.4湿接缝连接特点 1.整体性好,确保新新旧结构整体共同受力 2.湿接缝连接处刚度度较大,并在板端部设置加强横梁,确保有足够够的强度去抵抗因收缩徐变和基础沉降等产生的附加内力及变形
3.避免拆除原桥下部
4.加宽后桥面美观、行车舒适
5.后期养护成本低
3.2预制箱梁桥加宽拼接实施方案 3.2.1加宽断面 新加宽预制箱梁原结构型式拼接
30米预制箱梁梁高均为1.6米
箱梁原路基宽度为24.5米,加宽后路基宽度为41米
3.2.2拼接方案:混凝土弱性刚接 采用混凝土铰缝横向连接,处理措施是将原桥外侧悬臂按规定切割掉,凿毛混凝土表面,在指定位置植筋和涂刷界面胶,加宽部分预埋钢筋与植筋进行焊接,浇筑特快硬型钢纤维补偿收缩混凝土形成湿接缝
3.2.3弱刚性连接接特点: 该方案优点有: 1.整体性好,确保新旧体共同受力
2.加宽后桥面美观、行车方便
3.后期养护成本低
主要缺点为连接后,加宽桥与原桥产生生不均匀沉降时,对加宽桥与原桥影响大,对不均匀沉降要求较高
4.桥梁加宽工程中的设计要点研究 根据对前几章所讨论方案的分析,可以看出基础的相对沉降量控制在某一范围内是关系拼接质量的重要技术
通过对桥梁沉降实例的计算,发现在通常情况下基础发生的均匀沉降时,沉降部位所产生的横向拉应力大小基本相同
这是由于一跨的米空心板结构受力简单,所以当基础发生沉降时,对结构本身所带来的最不利影响都是发生在新旧桥连接的部位,在这种情况下,旧桥以及新桥的部分绞缝也会发生开裂,所以针对以上可能会出现的情况,提出以下几点建议: 1.新桥在加宽的设计、施工过程中,基础设计是否满足要求以及施工质量的好坏必定对日后新桥部分基础沉降量的大小有着最直接的影响,故在基础设计过程中,必须认真考证桥位所在处的地质情况,选择合适的桩径、桩长
施工过程中严格控制施工质量
2.此类加宽后的桥梁,新桥基础沉降所带来的影响不可避免,所以对于新旧桥连接部分必须采取相应的措施,如在支座沉降处的新旧桥连接板应植入大量的钢筋来抵抗支座沉降时产生的横向应力,在连接板的其他部位也应植入一定量的钢筋增加新旧桥的整体性,将基础沉降所造成的不理影响降到最低
3.在加宽施工过程中,必须对原有空心板的绞缝进行重新更换,新桥空心板在施工过程中也应该保证绞缝的施工质量,从而使得荷载在桥梁横向的均匀传递,提高整个桥梁的整体性
5.研究结论 桥梁加宽拼接工程是一项比较繁琐的工程
随着我国经济建设和公路桥梁事业的发展,此类工程将越来越多地呈现在我们面前,如何在安全、美观、经济、适用的原则下,做好桥梁加宽改造工作,是摆在桥梁建设者面前的一个重要课题
桥梁的改扩建包括拼接、新建和加固几个方面
因此在对既有桥梁进行评价和验算后,就可采取相应的措施来改建既有桥梁
本项目对国内几种典型的拼接方案进行了归纳整理,提出了桥梁的拼接方案、实施方法以及施工注意事项并对典型的桥梁拼接作了计算,为下阶段的工作提供了参考
同时本项目对桥梁加固的概念、目标和基本要求进行了归纳总结,对全线既有桥梁存在的问题针对性的提出了加固方法
参考文献 【1】程翔云.旧桥加固改造与桥梁建设的经济分析【J】1997年全国桥梁学术讨论会集锦.1987.:139~168 【2】周建廷城市桥梁加固拓宽研究【J】.重庆交通学院学报,2000(3):19 使绿地边界明确清晰,设计好的栏干,很具装饰意义,就像衣服的花边一样,栏干不是主要的园林景观构成,但是量大、长向的建筑小品,对园林的造价和景色有不少影响,要仔细斟酌推敲才能落笔生辉
如李渔所言:“窗栏之制,日异月新,皆从成法中变出,腐草为萤,实且至理,如此则造物生人,不枉付心胸一片”…… 关键字:园林建筑师手记园林建筑师手记之一园林栏杆栏干在绿地中起分隔、导向的作用,使绿地边界明确清晰,设计好的栏干,很具装饰意义,就像衣服的花边一样,栏干不是主要的园林景观构成,但是量大、长向的建筑小品,对园林的造价和景色有不少影响,要仔细斟酌推敲才能落笔生辉
如李渔所言:“窗栏之制,日异月新,皆从成法中变出,腐草为萤,实且至理,如此则造物生人,不枉付心胸一片”
栏干的高度低栏0.2~0.3米,中栏0.8~0.9米,高栏1.1~1.3米,要因地按需而择
随着社会的进步,人民的精神、物质水平提高,更需要的是造型优美,防君子不防小人的导向性栏干、生态型间隔
切不要以栏干的高度来代替管理,使绿地空间截然被分开来
相反,在能用自然的、空间的办法,达到分隔的目的时,少用栏干
如用绿篱、水面、山石、自然地形变化等
一般来讲,草坪、花坛边缘用低栏,明确边界,也是一种很好的装饰和点缀,在限制入内的空间、人流拥挤的大门、游乐场等用中栏;强调导向;在高低悬殊的地面、动物笼舍、外围墙等,用高栏,起分隔作用
栏干的构图栏干是一种长形的、连续的构筑物,因为设计和施工的要求,常按单元来划分制造
栏干的构图要单元好看;更要整体美观,在长距离内连续的重复,产生韵律美感,因此某些具体的图案、标志,例如动物的形象、文字往往不如抽象的几何线条组成给人感受强烈
栏干的构图还要服从环境的要求
例如桥栏,平曲桥的栏干有时仅是二道横线,与水的平桥造型呼应,而拱桥的栏干,是循着桥身呈拱形的
栏干色彩的隐现选择,也是同样的道理,绝不可喧宾夺主
栏干的构图除了美观,也和造价关系密切,要疏密相间、用料恰当,每单元节约一点,总体相当可观
栏干的设计要求低栏要防坐防踏,因此低栏的外形有时做成波浪形的,有时直杆朝上,只要造型好看,构造牢固,杆件之间的距离大些无妨,这样既省造价又易养护;中栏在须防钻的地方,净空不宜超过14厘米在不须防钻的地方,构图的优美是关键,但这不适于有危险、临空的地方,尤要注意儿童的安全问题,此外;中栏的上槛要考虑作为扶手使用,凭栏遥望,也是一种享受;高栏要防爬,因此下面不要有太多的横向杆件
栏干的用料石、木、竹、砼、铁、钢、不锈钢都有,现最常用的是型钢与铸铁、铸铝的组合
竹木栏干自然、质朴、价廉,但是使用期不长,如有强调这种意境的地方,真材实料要经防腐处理,或者采取“仿”真的办法
砼栏干构件较为拙笨,使用不多;有时作栏干柱,但无论什么栏干,总离不了用砼作基础材料
铸铁、铸铝可以做出各种花型构件;美观通透,缺点是性脆;断了不易修复,因此常常用型钢作为框架,取两者的优点而用之;还有一种锻铁制品;杆件的外型和截面可以有多种变化,做工也精致,优雅美观,只是价格不菲,可在局部或室内使用
栏干的构件除了构图的需要,栏干杆件本身的选材、构造也很有考究
一是要充分利用杆件的截面高度,提高强度又利于施工;二是杆件的形状要合理,例如二点之间,直线距离最近,杆件也最稳定,多几个曲折,就要放大杆件的尺寸,才能获得同样的强度;三是栏干受力传递的方向要直接明确
只有了解一些力学知识,才能在设计中把艺术和技术统一起来,设计出好看、耐用又便宜的栏干来
园林建筑师手记 ——城市行道树坛 一、在有条件的地方,建议推广条状行道树绿带
上海的行道树绿带有几种形式: 1)四平路形式:绿带宽1.2——2米,砌高0.3-0.4米,上设栏杆高0.4-1米
这种形式的绿化效果最佳,只要有足够的宽度,建议优先选用
两侧栏杆的设置和高度,可根据人、车流量来调整
2)虹桥路形式:绿带宽1-1.5米,车行道一侧设栏杆高约0.8米,种攀援植物
这种形式适合于车流量大且快,人流量一般的地方
3)淮海路形式:绿带宽约1米,树坛向车行道一面倾斜
这种形式占地较小,适于人流量大、街景要求高的地方
以上这几种形式,都可以达到下列目的:(1)创造行道树和林下灌木、地被生长的良好立地条件;(2)变点为线、面,变单株为空间群体;减噪阻尘,分隔人、车行道;(3)美化市容街景
设计布置时,要事先了解地下管网情况,根据人车流量、人行道宽度的不同,选择不同断面式和栏杆的地位高度、泄水口,按沿途人行横道线、公建、商店等实际情况,划分断口
做到人车分流各行其道,地下地上协调发展,市容美观,行人享受
二、在人行道狭窄、人流量又大的地方,常用行道树透空盖板
上海的行道树穴盖板有两种材料: l、砼预制盖板
常见有条形格栅,有四块合围成方形树穴的;也有利用植草砖铺砌的
砼盖板要注意施工质量和防止车压而不致断裂、翘曲影响美观
2.铸铁盖板
有1.2、1.5米规格大小和圆、方外型,其花纹也不失为一种地面装饰
盖板下常铺一层陶粒以利泄水
三、行道树树坛
根据行道树的规格,树坛略有大小,一般不小于1×1米
树坛边缘常有侧石、单砖斜砌、砼预制板、初錾花岗岩条石,到现在的磨光花岗岩都有
浦东中央大道的行道树坛侧石做圆弧断面,防止行人踏足,是细致的设计
行道树树坛内种植现在已引起重视,有种高羊茅草、麦冬,整齐的黄杨绿篱等多种方式
在人多的地方,也可在树坛四周砌挡土坪,做栏干,成为独立的树坛
四、以上第2、3两种行道树绿带,在多排种植时,可组合成雄壮的树阵
这在广场、干道经常可以见到
第一种行道树绿带的引伸,是以曲线、折线组合成空间,形成大树绿地
在有条件的地方,行道树绿带、树坛还可以和坐凳、园灯、广告栏等结合起来设计,更实用,更富人情味
五、保护行道树的设施,主要有行道树桩
上海用过的行道树桩有预制砼方桩、空心预应力圆桩、钢管桩;双挑和三角、四边木桩等;国外有钢围栏等
过去还有纠偏的地桩,现在己不多见了
园林建筑师手记之三—— 园灯白天,园林景观是在阳光照射下形成的
夜晚,除月色外,园林景观则要由精心布置的照明来呈现
月色如昼,夜色往往是美妙动人的
宋代诗人苏轼写海棠诗:东风袅袅泛崇光,香雾空朦月转廊
只恐夜深花睡去,故烧高烛照红妆
有了自然的月光,再加上高烛闪烁,园景更为多情
近处灯光照耀下的花卉、树丛、人影、地面纹样,和远处的建筑、林冠天际线,所形成可见的园林空间的景观和范围,与白天不同
照明本身对园景的形成也有很大影响
强烈、多彩的灯光会使整个环境热烈活泼起来,局部而又柔和的照明又会使人感到亲切而富有私密感,暖色光使人感到和睦温暖, 冷色光使人清静生畏
因此,可以说园灯的规划布点和选择设计,是糅合着光影艺术的第二次景观设计,而不局限灯的内容
在白天,园灯是有装饰效果的建筑小品,在地形、道路、绿化的配合下,可以组成一幅非常优美动人的园景
夜晚,园灯的作用更是多方面的:沿园路布置,按照所在园林的特点,交通的要求,选择造型富于特色、照明效果好的柱子灯(庭园灯、道、路灯)或草坪灯
定位时既要考虑夜晚的照明效果,也要考虑白天的园林景观,沿路连续布置
一般柱子灯保持在25-30米,草坪灯6-10米的间距,具有强烈的导向性
喷水池、雕像、入口、广场、花坛、亭台楼阁等局部、重点的照明,要创造不同的环境气氛,形成夜景中的高潮
园林广场空间常用有足够高度和照度、装饰性强的柱子灯,广场地面可预埋地灯,树下预埋小型聚光灯;入口、雕像、亭台楼阁除了张灯结彩,还常以大型聚光灯照射,游乐场所、商场以霓虹灯招徕顾客;喷水池有专用的水下灯;古典园林用宫灯、走马灯、孔明灯、石灯笼等
其中一部分是固定设施,一部分是节假日临时设施,以达到五彩缤纷、灯红酒绿的效果
园林供电管网设计,要预留接线点,预留耗电量
除了“点”、“线”上的灯,为了游人休憩和管理上的需要,绿地各处还要保持一定的照度,这是“面”上的照明
间距因地形起伏的程度、树丛的疏密开朗有所不同
作为估计大致每亩地1盏灯,达到朦胧的照度、约为道路上的1/5即可
选择园灯,在重要近观的场所,造型可稍复杂、堂皇,并以多个组合灯头提高亮度及气势;在“面”上,造型宜简洁大方,配光曲线合理,以创造休憩环境并力求效率
一般园林柱子灯高3-5米,正处于一般灌木之上、乔木之下的空间
广场、入口等处可稍高,7-11米
足灯型(草坪灯、花坛灯)不耀眼、照射效果也好,但易损坏,多在宾馆房地产开发等专用绿地和公共绿地的封闭空间中使用,其灯具设计有模仿自然,也有简洁抽象的现代造型
一般庭园柱子灯的构造,由灯头、灯干及灯座三部分组成
园灯造型的美观,也是由这三部分比例匀称、色彩调和、富于独创来体现的
过去往往线条较为繁复细腻,现在则强调朴素、大方、整体美,与环境相协调
灯座
灯干的下段,连接园灯的基础,地下电缆往往穿过基础接至灯座接线盒后,再沿灯柱上升至灯头
单灯头时,灯座一般要预留20×15厘米的接线盒位置,因此灯座处的截面往往较粗大,因接近地面,造型也需较稳重
灯柱
灯干的上段,可选择钢筋混凝土、铸铁管、钢管、不锈钢、玻璃钢等多种材料
中部穿行电线,外表有加工成各种线脚花纹的,也有上下不等截面的
灯头
灯头集中表现园灯的面貌和光色,有单灯头、多灯头,规则式、自然式多种多样的外形,和各种各样的灯泡
选择时要讲究照明实效,防水防尘,灯头型式和灯色要符合总体设计要求
目前灯具厂生产有多种庭园柱子灯、草坪灯供选用
自行设计的灯头,要考虑到加工数量的限制,和今后养管所需零件的配套
园灯的控制,有全园统一的,面积较大可分片控制,路灯往往交叉分成2-3路控制
控制室可设在办公(工具)室,也可设在园门值班室,根据园林体制和要求选择
园林建筑师手记之四 ——园林池岸近来,环境景观越来越注重水体,无水不灵;有的房地产公司还提出户户开门临水的要求
而在实际操作上,水面边岸则是易被忽视且不易设计、施工好的项目
其所占投资比例不菲,值得斟酌探讨
(1)上海园林自然水体的边岸,多数是以石砌驳,以重力保持稳定,防止水土坍坡流失,对池岸基本要求是在外力作用下不推移、倾覆和破坏,因此河驳的设计要经土力计算
在一般土质、地形条件下,小型河驳可参考图示构造设计,即以深度为准,基础宽度达到其0.45倍
在自然景观为主的公园,池河驳往往不砌出水面,而在水平面以下5~10厘米用乱石为材,其以上用景观石为料(湖石、英石、风化黄石、大型卵石等),以达到既节约又美观的目的
此时切切注意图示景观石并非机械环绕水面一周,形同锁链,而是断断续续,忽隐忽现地摆布;在坡缓地方,让地面自然延伸入水,不失为一园林美景;在坡陡地方
在边岸转折之处,三三两两、三五成群布置景观石,虽由人作,胜似天开,才是师匠杰作
(2)最近有一种新的做法,是设计较平(达l/5-1/6)缓坡,在水位上下线上,或种植耐湿固土地被、水生植物,或布置砾砂卵石,意境来于自然又高于自然,此在市郊几个高尔夫球场可见
事实上,上海市郊河川交错,只要内不行舟并不筑路,又有几处是石驳连绵?因此这种设想,在市郊自然、生态绿地、公园可考虑,是上策
即使岩坡有所冲刷坍落,池坡渐趋缓,水土趋平衡,也无大碍而显天然
这里的关键,一是控制水位,勿使其上下有过大波动;二是在风口上(尤其上海的西北向),在突出的岸矶,在地形转陡处,都要有加固措施
(3)除了石砌驳,还有竹木驳值得考虑
以树干、毛竹为桩,夯于岸边及摆篱垒土成驳,价廉而富于田园风光
为持久计,现有以钢砼为芯,外粉仿竹木者代替
(4)与池岸相关者,常见仿自然瀑布溢水,自丘而下,由此产生一个设计水平面高出地下水位,且要在填(松)土上解决边岸池底渗漏水问题
此时有几种方案可供参考:一是于填土造丘之前,构造钢砼支承梁柱,填土后再筑池岸底板;二是已填土成丘者,无法再寻可靠支承,可考虑由下而上按景观要求构造几个不同标高的开口砼水箱,相互铰接而于重叠处溢水
通俗比喻,如几个菜碟相互上下搭接,而成水渠、瀑布
三是待土质较稳之后,按造景要求绑扎钢筋、网片,喷灌水泥浆而成型,再加饰面材料
四是于接触水体部分,叠置轻型石景,尽量减轻负荷(如GRC、钢丝网水泥塑石等),待成型,再喷灌铺砌防水材料(如自防水膨润土、泡沫填充料等),而于其他部分堆叠真实天然景观石,使之相互交错,真真假假,以假乱真
五是以PVC、膨润土布等防水材料铺砌池边底板,再堆叠景观石
此法在国外甚为流行,但价格较昂贵
详见附图参考
(5)从总体看,要注意几个问题:一是一块绿地、一个公园的水体,应服从总体要求,有一个统一的构思;池岸是自然,抑或是规则?是隐是现?有无栏干小径?要看整体的地域位置、风格面貌而定
一个园内不同区域,也可有不同的要求
二是几种池岸做法,也可相互配合使用
此岸近广场建筑而规则,彼岸近丘陵丛林而自然,也不失为一种变化和对比,注意点是交接如何过渡
三是池岸要考虑安全因素
一般近岸处水宜浅(0.4~0.6米),面底坡缓(1/3~1/5),以求节约和安全
人流密集地方,如何防止落水,也须多费匠心
四是水面使用功能的不同,如观赏鱼、植荷莲、划舟艇、显倒影、喷水、游泳、溜冰等,也会使景观和水深浅、水波浪不尽相同,而影响池岸设计
五是选材既关及景观,也决定造价,从经济上也要多加考虑
四川江油城市投资发展2023年债权资产项目 政府债定融