日本亲不知海岸高架桥桥墩抗震加固
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2021年07月06日 11:39:04
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亲不知海岸高架桥( Oyashirazu Coastal Viaduct )位于日本新潟县系鱼川市,全长 3 373 m ,于 1988 年建成。高架桥沿海岸线修建,上、下行线分离,部分区段位于海中。跨海桥梁上部结构为 3 跨或 4 跨连续的 PC


亲不知海岸高架桥( Oyashirazu Coastal Viaduct )位于日本新潟县系鱼川市,全长 3 373 m ,于 1988 年建成。高架桥沿海岸线修建,上、下行线分离,部分区段位于海中。跨海桥梁上部结构为 3 跨或 4 跨连续的 PC 刚构箱梁桥,标准跨径为 60 m ,共计 37 跨;陆地桥梁上部结构为 3 跨或 4 跨连续的 PC 空心板梁桥,标准跨径为 30 m ,共计 44 跨。下部结构为椭圆形柱式墩 + 明挖扩大基础或沉箱基础。由于该桥位于海岸线附近,桥墩受海浪以及裹挟的卵石和砂砾冲刷,因此修建时在海中桥墩表面设置了耐磨耗层。

海中桥墩修建时下部设置的耐磨耗层为 75 mm 厚素混凝土 +6 mm 厚钢板 +10 mm 厚橡胶衬料。桥墩上部涂抹厚约 1 mm 的混凝土防护层,以防盐害。从 1998 年开始,针对受损的桥墩,在靠海侧桥墩迎水面,将厚 50 mm 的高强度混凝土板作为永久埋入式模板,浇筑厚 734 mm 的素混凝土。同时在承台上面浇筑厚约 1 m 的混凝土防护层(所有面)及混凝土保护层(仅靠海测)。

该桥 P77 号桥墩位于海中,高约 25 m ,截面尺寸为 8 m × 3.3 m 。以 P77 号桥墩为对象,进行抗震加固试验。在进行抗震加固前,先要去除既有桥墩的耐磨耗层。

在海上进行桥墩的抗震加固施工,必须确保作业空间不受海浪影响。冬季受季风影响,日本海海浪汹涌, 11 ~ 次年 3 月不能施工,只有 4~10 月可施工。为降低桥墩主体及围堰因海浪受损的风险,提高施工效率,设计了挡水钢箱( Neo-Dry-Repair-Method NDR + 筑堤 + 防浪措施组合的新型临时围堰构造。

去除桥墩上、下部耐磨耗层和加固层后,外包钢筋混凝土进行抗震加固。外包钢筋混凝土层厚 400 mm ,其中高强度混凝土板(作为永久埋入式模板)厚 50 mm ,中间设 2 列轴向钢筋? 25 150 mm (未锚固在承台上)以及箍筋? 25 150 mm 。加固后桥墩截面尺寸为 8.8 m × 4.1 m

施工支架高约 7 m ,由直径 114.3 mm 的钢管构成。施工支架上端设置贝雷梁,贝雷梁上再安装钢管装配框架式脚手架。模板和钢筋等可从下部施工支架空间运入,再通过设置在脚手架上的起重设备吊装。

虽然钢筋保护层厚度满足设计要求,但施工场所为强腐蚀性环境,因此钢筋采用环氧树脂涂层钢筋,钢筋接头采用机械式接头。

永久埋入式模板厚 50 mm ,采用纤维增强混凝土预制,抗压强度超过 130 MPa 。单块预制板高 1.0 m 、宽 1.566 m 、重约 200 kg 。桥墩为椭圆形结构,预制模板分为平面模板和局部模板,预制模板端部为键齿形,板间涂环氧树脂胶粘剂连接,配合桥墩形状进行安装。为提高模板的防水性能,外表再涂硅酮封闭胶粘剂。预制模板和既有桥墩使用角钢、带圈螺栓、螺丝扣等连接件固定。连接件均使用不锈钢材料制作,以防锈蚀。

为满足狭小空间浇筑要求,外包混凝土使用高流动性混凝土( 24-65-25H ),浇筑层高 2 m 。为缩短养护时间使用早强水泥。

P77 号桥墩的抗震加固是亲不知海岸高架桥桥墩抗震加固的试验性工程,通过试验得到:①临时围堰构造有效;②现场施工时间短( 7 个月);③耐磨耗层可去除;④可缩减成本。施工经验可供今后类似抗震加固工程借鉴。

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