1、PDF外文：http:/ 5700 字 出处： Li H J, Li W H, Zhang J Q. Analysis on Safety of Removing the Closure Segment in a Prestressed Concrete Cable-stayed BridgeJ. Procedia Engineering, 2012, 31(4):464-473. 预应力混凝土斜拉桥拆除合龙段安全性分析 李宏江李万恒张劲泉交通部公路科学研究院中国北京 100088 内容摘要： 针对预应力混凝土斜拉桥合龙段失效的问题 ,我们提
2、出了一种加强技术，即合龙段替换技术。但拆除合龙段是一个内力释放的过程，有很大的风险。因此，我们必须分析和确定拆除合龙段过程中可能引起的结构安全问题。基于有限元法和工程实践经验的总结，我们对拆除旧合龙段的施工过程进行了模拟，并分析了与安全性相关的问题，包括温度效应，动态性能和整个桥梁结构整体稳定性。根据这些分析的结果，我们提出了相应的预防和控制措施，确保施工安全。研究结果表明，在拆除旧合龙段前后结构状态的变化范围并不明显，且其动力性能变化不大。此外，拆除旧合龙段并 不会引起结构失稳，但为提高施工安全可靠起见，必要的安全预防和控制措施是不可缺少的。旧合龙段拆除的安全性分析是替换合龙段这种加强技术的
3、重要组成部分，并成为现有桥梁拆除部分结构构件的理论基础。 Elsevier 出版公司 2011 年出版昆明理工大学负责选择和 /或同行审查 关键词： 预应力混凝土斜拉桥；加固；更换；拆除；安全 * 联系作者电话： + 86-13910552916；传真： +86-10-62079556。 电子邮件地址： 。 1877-7058Elsevier 出版公司 2011 年出版 DOI： 10.1016/j.proeng.2012.01.1
4、053 1 论文简介 合龙段，通常为现浇施工并使主梁连续，是大跨度预应力混凝土桥梁主要结构部分之一。由于加载龄期和混凝土收缩的变化差异，合龙段与其相邻节段之间的接合处往往成为薄弱环节。一旦接合失败，桥跨合龙段之间的连接可能会大大减弱，即使是主要的隐患最终也将会发生。传统的加固技术，如体外预应力加固技术，加大截面法和粘合剂加固技术，均不能有效地解决这种结构上的弊病，也不能确保结构安全和桥梁的可持续运营。因此，一个新的加固技术，称为合龙段置换，诞生了。类似于建筑结构混凝土置换法，这种新的加固技术的基本过程包括拆除旧的合龙段，然后重建合龙段，最后加强合龙段与原来主梁之间的联系，并且通过一
5、些有效的加固措施为新的合龙段建立合理的应力状态。因此，桥跨间的连接被修复，隐患也被彻底消除了 1。拆除旧的合龙段是置换的前提。然而，任何现有的桥梁， 其结构状态随着时间的推移具有很大的模糊性或不确定性，所以拆除旧合龙段可能是一个应力释放过程，可能会有更大的施工风险。基于此，我们必须考虑并确认拆除旧合龙段可能引起的结构安全问题。根据分析结果，工程人员必须采取必要的工程措施以提高施工的可靠性。在本文中，作者以天津永和大桥为背景桥梁，介绍了相应的安全性分析及合龙段置换工程措施。 2 永和大桥概述 永和大桥，位于中国天津，拥有可通航的 5 跨连续主梁，主孔跨径为
6、260m。同时，它是一个双塔悬挂结构体系，固定墩，双索面（见图 1）。主梁节段由镶合浇筑法预制，边跨采用支架施工，中跨采用悬臂施工。其主梁截面是典型的P-K 部分，由带有两个三角形半封闭的盒状部分构成，高 2.0m。桥面包括风嘴的宽度为 14.5m，如图 2 所示。永和大桥建成于 1987 年。 18 年后，主跨合龙段及南部相邻预制节段之间的连接处开裂严重，如图 3 所示。连接处底部的开裂宽度达到了 10cm，在连接处的钢筋和预应力筋均暴露出来。当车辆交错而行时，裂缝宽度呈现明显的活动性，测量宽度的振幅达到 9mm2。为了消除这种结构 安全隐患，合龙段替换的加强技术在世界上首次使用。 &nbs
7、p; 图 1 永和大桥立面布置图 图 2 主梁横断面示意图 图 3 湿接缝处的开裂 3 拆除合龙段施工阶段的分析 参考新桥梁的合龙过程，我们在永和大桥建立了一种拆除旧合龙段的方法。一方面，我们随之确立了浮箱平衡配重法，也就是说 ,一些临时的配重（例如水箱）被放置在桥面来代替旧的合龙段以保持主跨负载平衡。另一方面，拆除桥面 铺装附近的旧合龙段后，为了使主梁拆除旧合龙段后仍然连续，旧的合龙段可通过使用一个外部的刚架锁定（由型钢制成）。拆除的施工工序包括在旧合龙段释放预应力筋，一 步步凿开混凝土，拆除钢筋和预应力筋 3。拆除旧合龙段前后 的结构力学模式并不相同如图 4 所示。
