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现浇箱梁独柱墩加固措施与应用 　　【摘要】在桥梁修建过程中，现浇箱梁的应用越来越广泛，其中独柱墩作为支撑现浇箱梁结构的下部基础形式，也拥有了成熟的施工技术与理论支持。由于独柱墩自身的受力缺陷，超载车、重车对独柱墩桥梁的影响等因素，桥梁往往会发生倾覆性的破坏。针对这种破坏形式，本文提出了现浇箱梁独柱墩加固的措施与相应的验算过程，为以后类似工程的实施提供了有力可靠的支持。 　　【关键词】独柱墩；钢管墩柱；验算；安装 　　引言 　　在高速公路与城市立交建设中通常都要涉及到互通立交形式，其中匝道桥梁部分通常都会采用独柱墩构造形式，这是由于独柱墩构造形式具有美化截面，压缩空间等优点。但同时该种结构形式也具有很多缺点，例如截面下缘存在曲线，墩顶窄，墩顶支座布置横向小等，当汽车荷载出现偏载时，就会出现倾覆性破坏，为了防止这种现象的出现就需要对独柱墩结构采取一定措施进行加固。 　　1现浇箱梁独柱墩结构形式验算 　　1.1假定桥梁概况 　　假定桥梁交叉角度为90°，全长132米，跨径为5x25米。现浇箱梁所在平面线形半径R=800米，桥梁整体纵坡为-0.2%，桥面宽度为：2x0.5m防撞护栏+10.25m行车道。现浇箱梁为预应力混凝土连续箱梁，截面形式为单箱双室。现浇箱梁顶宽11.25米，梁高1.5米，悬臂长度为2米，箱梁底板宽度为7.25米。下部结构形式为独柱墩。其中2#、3#桥墩与主梁固结，1#、4#桥墩设单支座，采用独柱式桥墩。桥梁结构形式如图1-1所示 　　图1-1 独柱墩桥梁结构图 　　1.2 独柱墩结构验算 　　采用空间有限元软件midas civil 2011对独柱墩桥梁结构进行验算，建立模型的方法采用梁格法。建立模型时，顺桥方向作为水平X轴，定义横桥向为Y轴，梁高方向为Z轴，以此来建立坐标系统。建立模型时，要考虑桥梁自身横 、纵坡度的影响效应，同时对于处在曲线上的独柱墩，并没考虑平曲线外侧的预偏效应。所建立计算模型的尺寸均按假设桥梁的尺寸进行布设，计算模型如图1-2所示。 　　图1-2 计算模型图 　　抗倾覆验算荷载标准如下： 　　根据类似工程并结合道路实际情况，防倾覆验算采用特殊车辆布载进行布载验算。通过调查近几年公路运行车辆，从中选取了最有代表性的载重车辆最为荷载，进行偏载计算。定义该车载总重为165吨，横向轴距为1.8米，纵向两车前后轮距为5米，布载形式为全桥偏载，共布置4辆该载重车，形成一列车队，进行偏载计算，荷载按图1-3、图1-4形式进行布置。 　　图1-3 横向加载示意图 　　图1-4 纵向加载示意图 　　在该车辆荷载作用下，通过对结构进行验算，计算得出支座最大、最小反力如图1-5、图1-6所示。 　　图1-6 支座最小反力图 　　由以上结果可以得出，独柱墩支座最大反力并没有出现负值，但是最小反力则出现了负值，因此该组合荷载作用下独柱墩桥梁会发生倾覆。 　　通过以上计算，可以看出当该桥处在该特种荷载的偏载作用下时，桥台的边支座会出现脱空，从而发生倾覆性破坏，导致桥梁出现坍塌。因此需要加大桥梁横向抗倾覆能力的安全储备，对该桥进行加固改造，同时亦应限制大吨位超载车在桥上行驶。 　　1.3加固方案 　　针对以上验算结果，拟定以下加固方案：现浇箱梁独柱墩结构形式改造为三柱墩，增加两根辅助墩柱。辅助墩柱采用直径为50厘米的钢管墩柱，辅助墩柱主要分担主墩结构的活载作用。辅助墩柱与主墩之间采取钢结构横向连接，墩顶与梁底之间放置板式橡胶支座。为防止河水侵蚀，在河道边进行浆砌防护，钢管墩柱布置如图1-7、图1-8所示。 　　图1-7 2#、3#独柱墩加固方案示意图 　　图1-8 1#、4#独柱墩加固方案示意图 　　1.4 对该加固方案的验算 　　针对上述提出的加固方案，采用空间有限元软件midas civil 2011对加固结构进行相关验算。 　　通过对现浇箱梁进行计算得出以下计算结果，计算结果如下表1-1所示。 　　图1-9 支座最大反力图 　　图1-10 支座最小反力图 　　由以上结果可以得出，支座最大、最小反力并没有出现负值，因此该加固结构实施后，桥梁不会发生倾覆。 　　2 独柱墩加固措施 　　2.1钢管柱安装 　　钢管柱结构的施工与验收都要遵循国家现行技术标准《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002等规范。钢管柱结构的制作企业与安装施工单位都必须具备相应资质。当工程施工时，要把以下几点做为准则： 　　①钢管柱施工放样完毕后，要对钢管柱安装处的现浇梁底板与下部承台之间垂直距离进行测量，同时要测量钢管柱安装完成后钢管顶盖板与现浇梁底板之间的距离，对以上测量的要求精度为毫米。得出的测量数据