10-桥梁结构抗震加固

第十章

桥梁抗震加固技术2重庆交通大学第十章桥梁抗震加固技术地震灾害及其对桥梁的危害桥梁抗震加固方法地震防落梁方法地震防地基液化方法桥梁减隔震方法梁体复位方法3重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害强烈的地震，对公路桥梁构成了严重威胁；震后阻碍援救工作的开展，加大了地震造成损失。因此，桥梁抗震加固具有重要的现实意义。桥梁抗震，应做到预防为主、兼顾治理；对现有的桥梁，应做好全面调查，建立档案，做好抗震加固工作。4重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害美国Cypress高架桥在1989LomaPrieta在大地震中损毁5重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害10.1.1术语：震源：地球内部发生地震的地方称为震源。震中：震源在地而仁的投影位置称为震中。震中距：地而上任何地方或观测站到震中的直线距离，称为震

中距。震源深度：从震中到震源的距离称为震源深度。震中区：震中附近地区称为震中区，地震破坏最严重的地区，

称为极震区。6重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震波：地震释放的能量以波的形式向外传播A.体波：在地球内部传播

1.纵波：压缩波、P波，传播快，破坏力较小。

2.横波：剪切波，S波，传播慢，破坏力较大。B.面波：沿地表面传播，传播最慢，但振幅大，对地面破坏力

最大

1.Rayleigh波：地面的椭圆运动－－体波在地表面上的反映。

2.Love波：地面水平运动或S形运动－－体波在地层中的反射与折射。7重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震震级：用地面运动的振幅来度量地震的强弱。据震中100km处标准地震仪实测最大水平位移的对数世界上记录到的最大地震8.9级，1960年智利地震烈度：地震对地表建筑物的破坏程度见。

表10-1。地震烈度表：地震烈度－房屋震害－地震加速度基本烈度：该地区一定时期内一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度抗震设防烈度：国家批准审定该地区作为抗震设防依据的地震烈度，一般取基本烈度或高一级。重庆市抗震设防烈度：7度，平均加速度125cm/s2后果起因8重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害烈度在地面上人的感觉房屋震害程度其他震害现象水平向地面运动震害现象平均震害指数峰值加速度m/s2峰值速度m/sⅠ无感Ⅱ室内个别静止中人有感觉Ⅲ室内少数静止中人有感觉门、窗轻微作响悬挂物微动Ⅳ室内多数人、室外少数人有感觉，少数人梦中惊醒门、窗作响悬挂物明显摆动，器皿作响表10-1中国地震烈度表9重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害Ⅴ室内普遍、室外多数人有感觉，多数人梦中惊醒门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落，抹灰出现微细烈缝，有檐瓦掉落，个别屋顶烟囱掉砖不稳定器物摇动或翻倒0.31(0.22-0.44)0.03(0.02—0.04)Ⅵ多数人站立不稳，少数人惊逃户外损坏－墙体出现裂缝，檐瓦掉落，少数屋顶烟囱裂缝、掉落0—0.10河岸和松软土出现裂缝，饱和砂层出现喷砂冒水；有的独立砖烟囱轻度裂缝0.63(0.45—0.89)0.06(0.05—0.09)Ⅶ大多数人惊逃户外，骑自行车的人有感觉，行驶中的汽车驾乘人员有感觉轻度破坏－局部破坏，开裂，小修或不需要修理可继续使用0.11—0.30河岸出现坍方；饱和砂层常见喷砂冒水，松软土地上地裂缝较多；大多数独立砖烟囱中等破坏1.25(0.90—1.77)0.13(0.10—0.18)Ⅷ多数人摇晃颠簸，行走困难中等破坏－结构破坏，需要修复才能使用0.31—0.50干硬土上亦出现裂缝；大多数独立砖烟囱严重破坏；树稍折断；房屋破坏导致人畜伤亡2.50(1.78—3.53)0.25(0.19—0.35)续表10-110重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害Ⅸ行动的人摔倒严重破坏－结构严重破坏，局部倒塌，修复困难0.51—0.70干硬土上出现地方有裂缝；基岩可能出现裂缝、错动；滑坡坍方常见；独立砖烟囱倒塌5.00(3.54—7.07)0.50(0.36—0.71)Ⅹ骑自行车的人会摔倒，处不稳状态的人会摔离原地，有抛起感大多数倒塌0.71—0.90山崩和地震断裂出现；基岩上拱桥破坏；大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁10.00(7.08—4.14)1.00(0.72—1.41)Ⅺ普遍倒塌0.91—1.00地震断裂延续很长；大量山崩滑坡Ⅻ地面剧烈变化，山河改观注：表中的数量词：“个别”为10%以下；“少数”为10%－50%；“多数”为50%－70%；“大多数”为70%－90%；“普遍”为90%以上。续表10-111重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害近震远震当某地区受地震影响来自震中烈度与该地区设防烈度相等或比它大一度的地震时，按近震考虑；当某地区受地震影响可能来自震中烈度比该地区设防烈度大二度或二度以上的地震时，按远震考虑。12重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害10.1.2地震分类按原因分类构造地震：主要是地壳断裂构造与动引起的地震，普遍影

响强烈而范围广。火山地震：火山喷发时岩浆或气体对岩层的冲击引起的地

震，范围小而为数少。陷落地震：有地壳陷落引起，其数量少、影响小。人工诱发地震：水库储水或向地下灌水造成的；地下爆炸

引起的13重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害按震源深度分类名称震源深度（㎞）名称震源深度（㎞）名称震源深度（㎞）浅源地震0～70中源地震70～300深源地震＞300名称震级（M）名称震级（M）大地震M≥7微小地震3＞M≥1中地震7＞M≥5极微小地震1＞M小地震5＞M≥3按震级大小分类14重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地形特征可能对局部地面运动有很大影响，对于陡峭山脊的桥梁，会产生共振作用，对基岩加速度起放大作用，特别是地震波型(组合波谱)构成桥跨的1/4的跨径时，即以产生破坏。15重庆交通大学10.1.3土的性质与土层反应基岩的加速度基岩，坚硬的砂土、砾石，超固结黏土密实的沙土、砾石，中硬性黏土松散非黏性沉积土，软黏土断层错位：不同岩层的位移差异导致断层 错位，如果桥梁跨越断层位置， 桥台或桥墩之间会产生永久性 的相对位移，毁坏桥梁10.1地震灾害及其对桥梁的危害16重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害滑坡：地震导致桥台或桥墩附近土体塌方、块体移动，路堤侧向扩展，毁坏桥梁旋转滑坡侧向扩展填土17重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害液化：地震作用下土体被压缩，孔隙水压力增加，当孔隙水压力超过土体压力时砂土丧失抗剪强度，转化为液体状。地震中饱和砂土液化引起流动，土层产生显著位移，会导致桥台发生灾难性的破坏。10.1.4桥梁抗震标准：桥梁工程：结构简单，属低次超静定结构，地震下会发生集中破坏桥梁抗震设防要求：小震不坏，中震可用，大震不倒一般地段的桥梁：基本不坏，不需整修抗震危险地段的桥梁：略有破坏，短期抢修即可通车18重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害桥梁的设计烈度：交通干线上的桥梁：设计烈度比基本烈度提高一度二级公路桥梁和三级公路抗震重点桥梁：设计烈度取为基本烈度三级公路桥梁和四级公路抗震重点桥梁：设计烈度比基本烈度低1度桥梁抗震设防起点：一般设防起点为8度修建在滑坡地带、可液化土层上的桥梁、大跨径桥梁：7度设防19重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害10.1.5地震对桥梁的危害在惯性荷载中以水平惯性荷载对桥梁的影响较大，而且顺桥向的水平惯性荷载在结构中产生的地震应力远比横桥向的水平惯性荷载产生的地震应力为大。竖直惯性荷载只对某些不对称的或双悬、单悬臂结构的桥梁产生较大的地震应力，

《公路工程抗震设计规范》中规定对框架桥、大跨径悬臂梁桥、T型刚构等桥型才计入竖向地震荷载的影响。地震惯性力：水平方向>竖直方向竖直惯性力：对不对称桥梁结构产生较大的破坏20重庆交通大学惯性力：沿桥纵向的破坏比横向严重桥墩、桥台沿纵向的刚度、抗弯能力比横向小桥墩、桥台沿纵向的搭接长度比横向小，容易在顺桥向落梁桥梁上部结构、桥墩纵向为串联结构，横向为并联结构，因此顺桥向的地震荷载和位移传递、分配不均匀地震作用下岸坡滑移，滑移土体对桥墩、桥台产生动土压力，造成震害砂土、软黏土抗剪强度低，地震作用下容易液化，导致地基滑移失效，墩台下沉、倾斜，引起桥梁破坏、倒塌烈度高其震害比烈度低的震害要严重:烈度高、震害高，烈度低、震害低。10.1地震灾害及其对桥梁的危害21重庆交通大学桥梁震害地基状况：

刚性地基：一、二类土（稳定岩石，稳定土），地震中基础不发生位移、倾斜，岸坡不发生滑移，震害发生在上部结构。非刚性地基：三类土（饱和松砂，松软黏土，淤泥土，冲填土，人工土）。地震中土层出现液化，岸坡出现滑动，墩台出现倾斜、下沉。10.1地震灾害及其对桥梁的危害22重庆交通大学桥梁结构的震害－－梁桥地震位移引起的结果墩柱弯曲强度和延性破坏：墩柱弯曲强度：钢筋接头集中处，据墩底一半高度范围内弯曲延性不足，弯曲韧性太小：塑性铰位置的混凝土压碎，钢筋屈服梁体配筋切断：桥墩的中间高处墩柱剪切破坏：

箍筋首先屈服，剪切裂缝迅速扩展，抗剪强度衰减10.1地震灾害及其对桥梁的危害23重庆交通大学桥梁结构的震害－－梁桥盖梁破坏：

地震惯性力与重力叠加，承担负弯矩的钢筋过早切断节点破坏：

连接的结构单元体的水平剪力和竖向剪力在节点处叠加，受力状态成倍增加，造成剪切破坏基脚破坏：

设计方面的薄弱处（弯曲强度，剪切强度，配筋、锚固）钢结构破坏：

局部屈服造成整体结构的破坏10.1地震灾害及其对桥梁的危害24重庆交通大学桥梁结构的震害－－拱桥刚性地基上的拱桥：直接承受地震惯性力和动土压力的作用拱脚和1/4跨处产生附加弯矩，容易出现剪切位移和弯曲开裂非刚性地基上的拱桥：岸坡滑移导致桥台倾斜，引起拱顶下陷，拱脚开裂，甚至坍塌地震引起基础沉降、液化，使得墩台下沉、倾斜，引起上部结构的破坏或塌落10.1地震灾害及其对桥梁的危害25Unseating,1971SanFernandoearthquake(SimpleSpan,skew).重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害美•SanFernando（1971）Spancollapse,1971SanFernandoearthquake.26重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害美•RomaPrieta（1989）TheCypressViaductShowingtheextentofthecollapseduringthe1989LomaPrietaearthquake.27重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害美•Northridge（1994）Expansionjointdamageintheseparationstructures.Thehighlyskewedgeometryandshortexpansionjointseatwidthofthestill-standingcenterframeoftheI-5GavinCanyonbridge.Abutmentjointdamageintheseparationstructures.地震灾害28重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震灾害日本阪神（1995）29重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震灾害日本阪神（1995）30重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害31重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害32重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害33重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害34重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害35重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害日本阪神地震灾害HIGASHIKOBEBRIDGE36TheDamageinTurkey’sKocaeliandDuzceEarthquake重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震灾害37重庆交通大学10.1地震灾害及其对桥梁的危害地震灾害台湾9.21集集大地震38重庆交通大学10.2桥梁抗震加固方法保证结构工作在弹性范围内保证结构上、下部整体进入弹塑性工作状态结构总体变形（延性）主要构件危险截面的极限状态保证—（包括能力设计）—不损坏有限损坏严重损伤而不倒塌39重庆交通大学10.2.1抗震加固的优先权已建的低标准桥梁，或许多已建成的桥梁在设计时并没有考虑到抗震处理，应作为优先加固处理。强震的发生概率；结构易损性，个别重要结构或敏感结构；地震破坏造成的社会后果，桥梁破坏对社会的影响程度，桥梁破坏后对其他救护的影响程度10.2桥梁抗震加固方法40重庆交通大学10.2.2抗震加固原则在《公路养护技术规范》中，对桥梁抗震加固做了如下规定：在烈度为8度及8度以上的地震地区的公路桥均应局部加强其抗震薄弱的部分，

如支座处、基桩与承台或盖梁与立柱联结处，基桩断面变化处等，以提高桥梁抗震能力或减少惯性力。对重要的、修复难度高、烈度高、大跨径桥梁，应全面进行加固桥梁抗震加固应根据桥梁的重要性、烈度高低、修复的难以程度和地基状况分别处理。抗震加固应充分考虑到桥梁正常营运和使用情况下的要求，应使加固后的桥梁也要达到桥梁在温度条件下和车辆荷载下的正常工作。10.2桥梁抗震加固方法41重庆交通大学10.2.3桥梁抗震要求简支梁、连续梁、系杆拱等梁式体系，必须设置阻止梁墩横桥向相对位移结构，以阻止梁墩间在地震力的作用下产生的相对横桥向位移；对于悬臂梁和T形刚构也应采取措施，安置抗横向位移的装置。活动支座：限制位移10.2桥梁抗震加固方法抗震加固时，应结合震害的状况加以分析，针对薄弱环节部位，采取切合实际有效的加固措施。归纳桥梁破坏情况：顺桥向比横桥向震害严重重要线路应保证与相邻的公路连通，与旧桥、旧路、渡口相联，综合利用。42重庆交通大学10.2.3桥梁抗震要求简支梁：支座处设置挡板、钢夹板，防止落梁烈度8度以上的地震区：限制支座位移，延长梁端与桥台搭接长度烈度7度以上的地震区：采用深基础，设置斜桩加大墩台和桩基在顺桥向的刚度，避开液化层增加柱式墩连接处的配筋，加强薄弱部位10.2桥梁抗震加固方法43重庆交通大学10.2.3桥梁抗震要求简支梁、连续梁、系杆拱等梁式体系，必须设置阻止梁墩横桥向相对位移结构，以阻止梁墩间在地震力的作用下产生的相对横桥向位移；对于悬臂梁和T形刚构也应采取措施，安置抗横向位移的装置。对活动支座，均应采用限制其位移，防止其歪斜的措施10.2桥梁抗震加固方法抗震加固时，应结合震害的状况加以分析，针对薄弱环节部位，采取切合实际有效的加固措施。归纳桥梁破坏情况：顺桥向比横桥向震害严重44重庆交通大学简支梁：支座处设置挡板、钢夹板，防止落梁烈度8度以上的地震区：限制支座位移，延长梁端与桥台搭接长度烈度7度以上的地震区：采用深基础，设置斜桩加大墩台和桩基在顺桥向的刚度，避开液化层增加柱式墩连接处的配筋，加强薄弱部位对于砖石混凝土墩台，应考虑提高墩台帽与墩的连接，以及墩台本身基础连接处、截面突变处和施工缝处的抗剪强度。桥台的胸墙应予加强；在胸墙与梁端之间宜填充缓冲材料，如沥青、油毛毡、橡胶及一些聚醋材料等。砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆等级应按现行的《公路桥涵设计规范》的要求提高一级。10.2桥梁抗震加固方法45重庆交通大学无论梁式桥、拱桥都应尽量避免在不稳定的河岸修建，在不得已的情况下修建大桥、中桥时，应合理布置桥孔，避免将桥台布设在地震是可能滑动的岸坡上和岸坡突变处。大跨径拱桥的主拱圈宜采用抗扭刚度较大、整体性较好的断面型式，如箱形拱、板拱等。当主拱采用组合断面时，应加强组合截面横向连接强度，对双曲拱桥应加强肋波间的连接。大跨径拱桥不宜采用二铰拱和三铰拱。当小跨径拱桥采用二铰板拱时，应采取防止落拱构造措施，如加长拱座斜面或设置防落牛腿。砖石、混凝土空腹式的拱上建筑，除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外，其余腹拱宜采用连续结构。10.2桥梁抗震加固方法46重庆交通大学拱桥宜尽量减轻拱上建筑重量。刚性地基烈度为9度时，或非刚性地基烈度为7度时的单孔及连孔拱桥与端腹孔，均应采取防止落拱构造，包括加长拱座斜面、设置防落牛退以及将主拱钢筋深人墩台帽内。除上述有关抗震构造要求以外，应对具有抗震要求的桥梁结构，特别要加强施工质量的保证措施，以确保设计对施工的质量要求。10.2桥梁抗震加固方法47重庆交通大学10.2.4梁桥上部结构抗震加固方法与技术在加固前，必须先进行评价:（1）按照详细的地震分析结果来评判桥梁的失效或损伤程度是否值得加固。（2）确定加固的程度。这里是集中反映的对于桥梁加固中所必要去考虑的经济、结构安全和社会问题综合的结果。上部结构的失效和伸缩缝中支承面纵桥向的长度不足、梁抗弯刚度不足、抗弯强度不足、与柱中塑性变形有关，因此，这些都是必须考虑的问题。10.2桥梁抗震加固方法48重庆交通大学桥梁上部结构抗震加固的需要地震作用下上部结构的失效与伸缩缝、主梁抗弯刚度、抗弯强度、墩柱的塑性变形有关伸缩缝抗震加固：限制过大的相对位移：锁固伸缩缝提高伸缩缝的伸缩空间：扩大伸缩缝的支撑面目的：防止落梁10.2桥梁抗震加固方法49重庆交通大学伸缩缝抗震加固：设置柔性拉杆锁固伸缩缝：传递纵向地震力，限制相对位移10.2桥梁抗震加固方法箱梁桥T梁桥50重庆交通大学伸缩缝抗震加固：扩大支撑面，增加伸缩缝的伸缩空间10.2桥梁抗震加固方法增设牛腿托架支撑跨中牛腿部位增设悬挂梁支撑51重庆交通大学伸缩缝抗震加固：螺栓连接：限制位移10.2桥梁抗震加固方法板梁与墩台连接悬臂挂梁侧面连接悬臂梁与挂梁连接52重庆交通大学上部结构抗弯能力加固：上部结构的抗弯强度、抗弯刚度不足，不能抵抗地震作用下的惯性力提高抗弯强度： 设置体外预应力筋减小地震作用力： 设置纵向联系梁10.2桥梁抗震加固方法53重庆交通大学10.2.5拱桥上部结构抗震加固方法与技术

10.2桥梁抗震加固方法54重庆交通大学拱桥震害：大跨径、高墩台、多孔拱桥容易遭受震害整体加固，对薄弱部位重点加固石拱桥抗震加固：在1/2、1/4跨处设置钢板、 钢筋砼、预应力砼锚固拱圈10.2桥梁抗震加固方法55重庆交通大学双曲拱桥抗震加固：整体浇筑混凝土加固10.2桥梁抗震加固方法56重庆交通大学基础：地基液化，土体滑移柱式桥墩、盖梁： 传递地震惯性力，薄弱处破坏10.2桥梁抗震加固方法5152510200深度直径1.5mf地层错动10.2.6墩台及基础抗震加固方法与技术

57重庆交通大学盖梁－柱节点的抗震加固：降低盖梁地震力作用增加横系梁 高位：保护盖梁 中位：保护柱 低位：保护桩10.2桥梁抗震加固方法58重庆交通大学盖梁－柱节点的抗震加固提高盖梁的抗弯强度：在原盖梁两侧或底部增设钢筋砼支撑梁在盖梁端部用垫板进行预应力加固10.2桥梁抗震加固方法59重庆交通大学盖梁－柱节点的抗震加固提高盖梁的抗剪强度：配置横向预应力钢筋粘贴钢板或FRP连接节点的修复：节点失效后，确保不危及自重承载力失效节点可采用预应力方法修复用钢板、混凝土或FRP外包失效 节点进行加固更换节点10.2桥梁抗震加固方法提高盖梁的抗扭强度：采用封闭的箍筋套住盖梁横截面施加轴向预应力抑制扭转裂缝节点处的贯穿式剪切破坏60重庆交通大学基础的抗震加固提高基础稳定性：锚杆法：把基础锚固于土中 或把承台与桩连接起来，提 高基础的抗倾覆能力增大基脚尺寸：在基础周围 增设桩，用钢筋砼覆盖，并 与原基础连接起来增设阻尼装置：上部结构与 桥台之间，限制墩台的晃动连续梁法10.2桥梁抗震加固方法承台加厚、加宽61重庆交通大学基础的抗震加固提高基础抗弯能力：基础顶部增加一层钢筋砼覆盖层，并与原基础销接基础中后张预应力钢筋基础底部增设钢筋网提高基础抗剪能力：10.2桥梁抗震加固方法基础加厚、销接承台预加应力、销栓外加围裙法加固桥台基础62重庆交通大学基础的抗震加固提高基础整体性、稳定性：对柱墩、排架桩加斜撑桥台后加挡土墙 增设桥孔、护壁轻型桥台改建为重力式

U型桥台10.2桥梁抗震加固方法63重庆交通大学大型立交工程抗震性能评估与加固10.2桥梁抗震加固方法64重庆交通大学大型立交工程抗震性能评估与加固10.2桥梁抗震加固方法评估与加固研究的主要任务评估依据工程概况评估分析方法大型立交桥动力模型问题初探与分析线性反应谱分析与非线性时程分析桥墩延性能力与抗剪能力分析加固方案的试验研究评估结论与建议评估•加固方案65重庆交通大学大型立交工程抗震性能评估与加固10.2桥梁抗震加固方法全桥有限元模型66重庆交通大学大型立交工程抗震性能评估与加固10.2桥梁抗震加固方法67重庆交通大学10.2桥梁抗震加固方法施工現況暨地震災修成果報告68南投路段位置全長:35.32公里車道:6~8車道橋梁:41座(15.45公里)路工:19.87公里(填土1195萬方)休息站:1處收費站:1處交流道:4處(不含中興系統交流道)69九二一集集地震地質示意圖701.南投休息站主線穿越橋A1~P1之間

地表錯開1m2.平林溪橋P10L/R以北向西錯移約2公尺

並隆起約1公尺3.投25二號橋A2橋台背隆起約1公尺4.名間高架橋A1橋台往西南側平移並隆起數十公分，但P1橋墩則幾乎沒移動車籠埔斷層露頭說明南投交流道南投休息休站民間交流道竹山交流道C334C336C337C339C341C342C335C335草屯交流道71地形空照暨斷層露頭示意圖72地震前七日澆置

結構物資料蒐集結構物目視調查及鑽心調查測量控制點

重新測放是否須拆除是否須

改變設計進行變更設計經業主核定後施工將災損結構敲除

，挖除或拆除後原地重建是否損傷責成承商研

提修復方案依核定修復方案進行修復工作是否是否否是地震災損評估流程清水溪河川橋碧山路高架橋投25一號橋投25二號橋南投休息站穿越橋平林溪河川橋P3L及P10R/L需拆除重做竹山高架橋FRP補強南投高架橋走位路堤裂縫箱涵翼牆錯裂

繼續正常施工是否須

改變設計進行變更設計經業主核定後施工是平林溪河川橋變更為逐跨場撐工法否

73141cm238cm148cm52cmA2P3P5A2南投休息站穿越橋災損74基樁鑽孔試驗位置圖施鑽日期:99年11月24日至00年2月2日鑽孔數28孔(含擋土牆一孔)抽鑽率約為8.4%75Ramp1匝道橋鑽孔柱狀圖76名間高架橋A1橋台基樁鑽心試驗5152510200深度樁徑1.5mf地層錯動表土層砂岩泥質砂岩夾礫石泥質砂岩夾砂岩砂岩夾卵礫石77變更方案總平面圖維持景觀品質維持農水路平面線型儘量不予調整縱面線型儘量縮小調符主線橋變更為連續箱梁橋78預力工型梁橋災損大梁掉落81支大梁傾倒109支大梁走位81支支承墊破壞107塊79預力工型梁橋修復80清水溪河川橋災損箱梁尺寸45m16.1m3m支撐工作車主梁56.4m3.1m1.72m鼻梁19.08m81支撐先進工法災損模式前方托架基礎挫曲推進台車軌道扭曲尾端完成箱梁偏離線形盤式支承墊剪力破壞82北上線第一跨P34L~P35L鋼架下設臨時支撐節塊與鋼架間加臨時支撐已粘結之節塊以切割機切割節塊逐塊吊離打除卸下鋼架拆解南投高架橋災損83南下線一~四跨P35R~P39R向右側偏移約15公分支承墊位移剪力榫套筒破壞墩頂塊輕微受損以頂升側推方式將上構拉回定位將支承墊放回正確位置移除重做損壞之套筒注入環氧樹脂修補墩頂塊8485竹山高架橋P16R、P18R等5處結構物於澆置後不及2個小時即逢地震經鑑定有細微裂縫竹山高架橋災損86FRP貼片87平林溪河川橋主要變更51525102003530深度黃棕色粉質砂黃棕色卵礫石夾粉質砂灰黑色泥質砂岩灰黑色砂質泥岩灰黑色泥質砂岩灰黑色砂質泥岩灰黑色砂岩與頁岩互層灰黑色砂質泥岩樁徑1.5mf鑽心取樣51525102003530深度黃棕色粉質砂黃棕色卵礫石夾粉質砂5.A2橋台向R側延伸6.PGL提高並微調平曲線7.增設擋土牆8.調整排水系統1.上構工法變更2.P3L拆除重作3.P10R/L因傾斜，拆除重作4.增設止震塊88路填龜裂(石堤填築)20CM寬之路填裂縫(石堤填築段)89路填龜裂沿邊坡產生之裂縫應由邊坡起開挖逾裂縫位置2m，深度至與裂縫相等處，並重新瀼壓90重庆交通大学91重庆交通大学10.3地震防落梁方法防落梁装置应满足如下要求：有足够的变形能力，不影响主梁的正常使用功能；不妨碍支座的移动或转动等功能，便于支座的维护管理；有足够的强度，能有效防止地震落梁。桥台处拉杆式防落梁构造92重庆交通大学10.3地震防落梁方法桥墩处拉杆式防落梁构造桥台处挡块式防落梁构造93重庆交通大学10.3地震防落梁方法桥台前墙应适当加强，并在梁与梁之间和梁与桥台前墙之间加装橡胶垫或其它弹性衬垫。其构造示意如下图

梁与梁之间的缓冲设施梁与桥台之间的缓冲设施94重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法桥梁墩台的抗震能力强弱与地基好坏直接有关，对于软弱黏性土和可液化砂土地基，地震时往往会出现严重震害。因此，对液化土的鉴定（或者说对抗液化能力的分析）以判断地基在地震中能否液化，对桥梁抗震具有重要意义桥梁地基的液化判别地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，烈度为7、8度时可判为不液化。粉土的黏粒（粒径小于0.005的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别小于10%、13%和16%时，可判为不液化土。用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应

按有关规定换算。天然地基桥梁，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，

可不考虑液化影响：

95重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法式中：—地下水位深度（m），按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；—上覆盖非液化土层厚度（m），计算时将淤泥和淤泥质土层扣除；—基础埋置深度（m），不超过2m时，应采用2m；—液化土特征深度（m），可按下表采用。

饱和土类别7度8度9度粉土678砂土789液化土特征深度96重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法初步判别认为需进行进一步进行液化判别时，可采用标准贯入试验判别地下15m深度范围内的液化；桩基或埋深大于5m的基础，尚应判别15至20米范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算

在地面以下15到20米范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算—液化判别标准贯入锤击数临界值；—饱和土标准贯入点深度（m）；—黏粒含量百分率（%），当小于3或为砂土时，应采用3；—液化判别标准贯入锤击数基准值，应按下表采用。97重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法液化判别标准贯入锤击数基准值区划图上的特征周期/s7度8度9度0.356（8）10（13）160.4、0.458（10）12（15）18注：①特征周期根据场地位置在《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）上查取；②括号内数值用于设计基本地震动加速度为0.15g和0.3g的地区。对存在液化土层的地基，探明各液化土层的深度和厚度，按下式计算每个钻孔的液化指数并按4.3综合划分地基的液化等级式中—液化指数，见下表—分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；

98重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法—在判别深度范内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；

—i点所代表的土层厚度（m），可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；—i土层单位厚度的层位影响权函数值（单位为m-1）。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时应采用零值，5至15m时应按线性内插法取值；若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5至20m时应按线性内插法取值。地基的液化等级

液化等级轻微中等严重判别深度为15m的液化指数判别深度20m的液化指数99重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法桥梁地基的抗液化的处理不同液化等级地基的抗液化措施，可根据桥梁重要性类别及液化等级按下表选择。抗液化措施桥梁重要性地基液化等级类别轻微中等严重A、B类部分消除液化沉陷，或对基础和上部结构处理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷对基础和上部结构处理全部消除液化沉陷C类基础和上部结构处理，也可不采取措施基础和上部结构处理，或更高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷对基础和上部结构处理D类可不采取措施可不采取措施基础和上部结构处理，或其他经济措施100重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法

抗液化措施可根据桥梁的重要性及加固的费用情况，选择全部消除地基液化沉降或部分消除地基液化沉降的措施。为减轻地基震动液化对桥梁的影响，对桥梁的基础和上部结构也需要进行处理。地基内有液化土层时，液化土层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地基系数）、内摩擦角和内聚力等，可根据液化抵抗系数予以折减。—液化抵抗系数；

—分别为实际标准贯入锤击数和标准贯入锤击数临界值。折减系数可按下表采用。101重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法土层液化影响折减系数102重庆交通大学10.4地震防地基土液化方法在计算液化土层以下地基承载力时，应考虑其上土层的重力。

在基础周围增加封闭的地下连续护壁，是为了抵抗地基的剪切变形、隔断间隙水压上升，局部地防止基础下面的地基液化。

固化法是将从承台底面直到持力层的地基进行固化，以防