桥墩支座脱空现象分析实例

1、全桥长809.35m,其中主桥长591.37m,立交桥长217.98m,位于福建省南安市区。立交桥孔布辂为20+7X25+209孔一联。桥梁宽度为2X8.5rm2m中间分隔带。第一孔至第三孔在R=70.3m,LS=30m的平曲线上。上部结构采用现浇预应力砼连续空心板；下部结构采用柱式墩，肋式桥台；基础采用钻孔灌注桩基础。全桥在0#台和9#台设辂两道SSFB-80勺伸缩缝。桥梁的两侧设辂墙式防撞栏，靠中央分隔带侧设辂路缘石与中央分隔带盖板、桥梁纵坡3.2%。弯道超高横坡为6%。1 设计要点(1)全桥采用QZ球型支座，其中0#台、5#t、9#台为双支座，其余为单柱墩单支座设辂。(2)上部结构为40

2、#预应力空心板砼。(3)预应力束采用符合ASTMA416-90诉准270K级的钢绞线，直径为15.2毫米，公约面积140mm2,其标准强度=1860MPa,松驰率为7%。2 施工情况上部结构现浇预应力硅和预应力张拉于2001年3月初完成。3月30日4月23日进行右幅桥防撞墙和中央分隔带路缘石平行施工。2001年6月4日进行0#台锥体施工时，发现右桥0#台内侧支座悬空达3.5cm。3原因分析该桥施工过程实行严格监理工程师制度，有监理旁站人员全过程控制；各级质量监督部门参与跟踪检查监督；施工单位也建立了三级质量体系和完善的质检制度，保证了桥梁施工的每一道工序严格按照设计图纸和施工规范进行。事故发生

3、后，建设单位要求设计单位对设计资料重新计算，施工单位认真查阅施工过程的原始记录、水平记录，又聘请了福州大学、省市交通部门等专家多次对该事故进行了研究分析，初步推定其支座悬空为浇筑防撞墙、路缘石期间产生。原因如下：（ 1）施工单位方面：施工全过程严格按照设计文件和施工规范进行，每道工序施工有监理旁站控制。认为该桥第一孔至第三孔位于R=70.3的半径上，外侧梁较内侧梁长，且外侧防撞栏又较内侧路缘石的体积大，其重心不在中轴上，而该桥1#墩至4#墩设计单柱墩单支座均位于中轴上布辂未考虑予偏心。（ 2）监理单位方面：立交桥施工监理过程，从预应力空心板梁的施工，张拉等工序旁站，抽样试验等质量控制来看，基本

4、符合工程施工监理规范的质量控制要求。（ 3）设计单位方面：支座发生悬空后，聘请同济大学土木工程学院桥梁工程系专家对各墩、台在恒载、活载作用下的支座反力进行验算，检算结果从理论上来看，各支座反力均无出现负反力。（ 4）专家意见：认为预应力曲桥内力受温度、径向预应力等诸多因素作用，下复杂多变。国外对预应力曲线梁桥研究已有较长历史，而我国随着高等级公路建设发展，预应力曲线梁大量投入运用，对实践和理论研究仅有20来年，从理论计算和技术规范来讲才初具成型，需要对实践和理论研究不断完善。特别是对预应力产生的径向力的扭转作用考虑不足，以致于近几年实际施工中，独柱弯梁桥出现多起事故：有的预应力张拉后发生梁体转

5、动，有的是荷载试验中发生偏转，有的在通车数年后发生梁体侧向位移及扭转变形或出现裂缝等。而美林立交桥右桥0#桥台内侧支座悬空是一个比较新的问题，产生原因比较复杂，对此分析研究是一个比较新的课题。其主要原因是梁部及桥面系恒载在横桥向的不平衡效应、预应力效应、混凝土收缩徐变以及温变效应等综合作用，使梁体向曲线外侧产生扭曲变形，最后导致0#台内侧支座脱空。（ 加固措施（1）整梁部横向恒载，在右幅箱梁1、2#孔的内侧多f室灌注C40混凝土；（2）设T形帽梁及支座：T形帽梁采用C40预应力钢筋硅，横桥向长4.5m,根部高2.44m,端部高0.5m,厚1.0m,端部到根部采用R=206.8m的圆弧过渡，帽梁

6、上加横桥向预应力，采用OVM15-5锚固体系，5-75钢较线，极限强度1860MPa,55mm波绞管成孔，帽顶面设辂予埋钢板，钢材采用16Mn钢，钢板厚10mm。附加支座采用D=450,H=117mm的球冠圆板橡胶支座。（3）墩身加固：墩身采用1.6x1.8m勺八角形截面钢筋硅外既有圆柱墩（见图1）.（4）基础加固：在1#墩和2#墩左右两幅的桩中心处各加1根挖孔桩、桩径1.5m,桩长15米，施工时桩尖伸入强风化岩或辉缘岩1.0m为止，新旧桩之间用承台连接，承台厚1.5m,长1.4m,宽3.5m。5 加固顺序（1）吊移中间盖板、恢复0#台右幅梁内侧支座，用钢板把支座悬空部分塞紧；（2）安装中间盖

7、板；（3）右幅梁1、2孔内侧箱室灌注C40混凝土；（4）施工挖孔桩、承台；（5）完成1、2号墩身加固施工；（6）安装1、2号左幅梁墩顶附加支座；（7）中间分隔带填土；（8）安装1、2号右幅梁墩顶附加支座；6 工后使用情况加固工程于2002年4月初完工，并进行交工验收通车；通过一年多运行观察，无发现异常现象，说明加固方案可行。继本桥预应力曲线梁桥张拉后内侧发生翘曲后，在建的京福高速公路福州段跨福泉高速公路的一座匝道桥也发生类似情况，目前正在处理中。7 结束语（ 1）于预应力曲梁桥内力受温度，径向预应力等诸多因素作用下复杂多变，且我国对预应力曲梁从理论计算和技术规范来计才初具成型，需要在实践和理论研究不断完善。建议设计单位在曲线上预应力梁设计中采用双支座或者考虑预偏心，支座外移处理。（ 2）