本書以百年鋼結(jié)構(gòu)開啟橋和預應力混凝土橋梁的保護與修復實踐為例。介紹了天津海河上的解放橋加固與修復工程、金湯橋改建工程，獅子林橋同步頂升工程、北安橋改造加寬工程以及其他老橋的保護工作。解放橋和金湯橋是兩座具有重要歷史文化價值的百年鋼結(jié)構(gòu)開橋，書中詳述了鋼結(jié)構(gòu)鉚接老橋修復的關(guān)鍵技術(shù)以及立轉(zhuǎn)、平轉(zhuǎn)式開啟系統(tǒng)的修復技術(shù)。獅子林橋同步頂升工程和北安橋改造工程。獅子林橋和北安橋修建于20世紀70年代，為簡支單懸臂中間帶掛孔的預應力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)過30多年的運營，基礎(chǔ)沉降嚴重，通航凈空不滿足規(guī)劃要求，橋面凈寬亦不滿足通行要求，書中詳述了這兩座橋梁的同步頂升技術(shù)和加寬技術(shù)。
本書作為城市老橋保護與修復相關(guān)書籍，旨在為廣大橋梁建設(shè)技術(shù)人員提供一本可指導老橋修復設(shè)計、施工的技術(shù)性工具書。
作為橋梁建設(shè)傳承與發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，老橋的保護與修復工作具有特殊意義。以天津海河上的開啟橋為例，建于20世紀初的解放橋、金湯橋均為鋼結(jié)構(gòu)開啟橋，百年運營期間，經(jīng)歷戰(zhàn)爭、洪水、強震，橋梁結(jié)構(gòu)承載能力部分耗散，開啟功能喪失。而以解放橋、金湯橋為代表的老橋記錄了當時的橋梁建造水平，經(jīng)歷了重大歷史事件，具有重要的文物保護價值，對其進行復原并保護是橋梁建設(shè)者的責任，更是為后人留文物。文中詳細闡述了解放橋、金湯橋的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化、除銹技術(shù)、加固技術(shù)、開啟系統(tǒng)修復技術(shù)等內(nèi)容。20世紀70年代，預應力技術(shù)方興未艾，海河上又迎來一次橋梁建設(shè)高峰，以獅子林橋、北安橋為代表的三跨簡支單懸臂中間帶掛孔的預應力混凝土箱梁橋記錄了這一時期的橋梁建造水平。至21世紀初，該類橋梁結(jié)構(gòu)完整、功能完好，但經(jīng)過30多年運營，累積的基礎(chǔ)沉降使得橋梁通航凈空不再滿足規(guī)劃要求，橋面狹窄，不再適合現(xiàn)代交通要求，如何解決結(jié)構(gòu)功能完好與通行能力不足、橋下凈空不足的矛盾是建設(shè)者們面臨的主要問題。本書詳細闡述了獅子林橋、北安橋改造過程中采用的同步頂升技術(shù)以及加寬技術(shù)。
作者多年來一直致力于城市老橋保護與修復工程的設(shè)計與施工工作，以本書所述天津海河解放橋、金湯橋、獅子林橋、北安橋等城市老橋的修復改造工程為依托，主持了多項國家級、省部級科技攻關(guān)項目。本書是作者所帶領(lǐng)的研究團隊多年來理論成果和工程應用的總結(jié)，主要面向具有一定工程經(jīng)驗的技術(shù)人員，注重創(chuàng)新與實踐，力求圖文并茂，以實際工程案例的形式方便讀者理解和掌握。
本書部分成果來自作者所主持的科研項目，工程設(shè)計案例均來自天津城建設(shè)計院有限公司主持設(shè)計的橋梁，工程施工案例來自天津城建集團及所屬公司主持施工的橋梁。天津城建集團及所屬公司、天津城建設(shè)計院有限公司、同濟大學等單位為本書的相關(guān)研究提供了大力支持，于邦彥總工程師等橋梁專家、學者為城市老橋的修復與保護工作提出了很多有益的建議。在此對上述單位和專家學者以及參與本書內(nèi)容研究的合作者表示衷心的感謝！
老橋保護與修復工作作為一項特殊的公益事業(yè)，需要社會各界的關(guān)心與支持。由于時間倉促和認識上的局限性，本書疏漏和不當之處在所難免，懇請廣大讀者不吝賜教，以便再版時修正。
韓振勇 博士，教授級高級工程師，全國工程勘察設(shè)計大師，全國杰出專業(yè)技術(shù)人才，天津城建集團總工程師，天津城建設(shè)計院董事長兼總工程師，中國土木工程學會、中國公路學會理事會理事、同濟大學等多所高校兼職教授。先后主持了大沽橋、金阜橋、富民橋等城市景觀橋梁的設(shè)計、施工及研究工作。在城市景觀橋梁建設(shè)、建筑頂升平移及轉(zhuǎn)向、開啟橋修復、地鐵盾構(gòu)、深基坑的設(shè)計施工等方面有突出建樹。曾獲國家科技進步二等獎、天津市科技進步一等獎、中國土木工程詹天佑獎、全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計銀質(zhì)獎、國家優(yōu)質(zhì)工程獎、國際尤金·菲戈獎等獎項。
第1章緒論1
1.1城市老橋概況3
1.2城市老橋保護的發(fā)展方向5
第2章天津老橋的建設(shè)背景7
2.1近代百年鋼結(jié)構(gòu)開啟橋9
2.1.1開啟橋特點及分類9
2.1.2開啟橋修建背景11
2.220世紀70年代修建的混凝土橋12
2.3老橋與現(xiàn)代城市建設(shè)的矛盾14
第3章解放橋加固與修復工程17
3.1解放橋歷史背景19
3.2解放橋結(jié)構(gòu)型式21
3.3解放橋修復前的技術(shù)狀態(tài)評定23
3.3.1維修加固歷史23
3.3.2修復前橋梁病害檢測25
3.3.3實橋荷載試驗31
3.4解放橋加固修復原則及對策32
3.4.1加固修復原則32
3.4.2加固修復對策33
3.5解放橋鉚接工藝33
3.5.1鉚接基本原理33
3.5.2鉚接試驗35
3.5.3鉚接施工要點39
3.5.4鉚接質(zhì)量檢驗41
3.5.5鉚接施工42
3.6板件脫漆除銹工藝46
3.6.1銹蝕原因分析46
3.6.2脫漆除銹實驗方法46
3.6.3基材處理檢驗標準51
3.7涂裝工藝實驗52
3.7.1涂裝工藝52
3.7.2油漆附著力測試53
3.7.3涂裝驗收方法55
3.8開啟跨橋面鋪裝55
3.8.1鋪裝方案分析56
3.8.2壓花鋼板鋪裝方案56
3.9關(guān)鍵部件復原及優(yōu)化58
3.9.1開啟跨橋面系優(yōu)化59
3.9.2齒座梁及弧形梁制造59
3.9.3平衡重制造60
3.10開啟跨預拼預壓及稱重62
3.10.1預拼方案62
3.10.2預壓方案62
3.10.3開啟模擬方案63
3.10.4稱重技術(shù)工藝原理64
3.10.5稱重設(shè)備安裝及稱重67
3.11開啟系統(tǒng)修復69
3.11.1開啟系統(tǒng)修復原則70
3.11.2上橋傳動機構(gòu)71
3.11.3下橋傳動機構(gòu)72
3.11.4開啟系統(tǒng)電氣傳動與控制方案73
3.11.5開啟功能調(diào)試74
3.12結(jié)構(gòu)修復受力分析76
3.12.1正常開啟仿真分析77
3.12.2開啟過程突發(fā)極限狀態(tài)分析81
3.12.3風荷載作用下開啟極限狀態(tài)分析82
3.13修復后結(jié)構(gòu)狀態(tài)84
第4章金湯橋改建工程87
4.1金湯橋歷史背景89
4.1.1金湯橋修建背景89
4.1.2金湯橋維修加固歷史90
4.2金湯橋改建工程方案91
4.2.1金湯橋改建的必要性91
4.2.2原結(jié)構(gòu)體系及開啟系統(tǒng)92
4.2.3橋梁現(xiàn)狀調(diào)查與結(jié)構(gòu)病害99
4.2.4橋梁結(jié)構(gòu)測量104
4.2.5橋梁結(jié)構(gòu)詳圖恢復106
4.2.6改建原則及改建方案108
4.3鉚接構(gòu)件靜力與疲勞試驗115
4.3.1試驗目的及內(nèi)容115
4.3.2試驗方案115
4.3.3靜載試驗117
4.3.4疲勞試驗119
4.4金湯橋改建工程設(shè)計121
4.4.1設(shè)計規(guī)范及技術(shù)標準121
4.4.2主要設(shè)計參數(shù)121
4.4.3總體設(shè)計122
4.4.4鋼桁梁設(shè)計122
4.4.5下部結(jié)構(gòu)設(shè)計126
4.4.6開啟系統(tǒng)設(shè)計134
4.5上部結(jié)構(gòu)計算分析140
4.5.1主桁結(jié)構(gòu)靜力分析140
4.5.2主桁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析143
4.6金湯橋重建施工144
4.6.1老橋拆除144
4.6.2新橋施工145
4.6.3現(xiàn)場預壓實驗147
4.6.4試開啟150
4.7改建后的金湯橋151
第5章獅子林橋同步頂升工程153
5.1獅子林橋歷史背景155
5.1.1獅子林橋結(jié)構(gòu)型式156
5.1.2獅子林橋頂升的必要性158
5.2PLC控制液壓同步頂升技術(shù)原理159
5.2.1技術(shù)指標及原理160
5.2.2橋梁同步頂升技術(shù)的控制原理162
5.3頂升設(shè)計的前期準備162
5.3.1橋梁狀態(tài)檢測及荷載試驗163
5.3.2初步受力分析163
5.4頂升設(shè)計要點164
5.4.1頂升順序設(shè)計164
5.4.2控制區(qū)域劃分166
5.4.3液壓缸布置166
5.4.4支承墊石及支座170
5.4.5限位措施172
5.5同步監(jiān)測及應急措施176
5.5.1同步監(jiān)測176
5.5.2應急措施177
5.6頂升施工方案設(shè)計178
5.6.1施工準備178
5.6.2頂升施工流程181
5.6.3頂升前結(jié)構(gòu)稱重183
5.6.4試頂升184
5.6.5正式頂升184
第6章北安橋改造工程187
6.1北安橋歷史背景及改造內(nèi)容189
6.1.1歷史背景189
6.1.2改造內(nèi)容191
6.2橋梁病害檢測及維修方案192
6.2.1橋梁病害192
6.2.2維修方案193
6.3北安橋頂升工程193
6.3.1初步受力分析193
6.3.2支撐及千斤頂布置194
6.3.3鋼管混凝土支座墊石196
6.3.4縱橫向限位措施198
6.3.5頂升施工要點199
6.3.6總體施工流程201
6.4北安橋加寬工程202
6.4.1加寬橋方案比選202
6.4.2加寬橋設(shè)計203
6.4.3加寬橋施工204
6.5北安橋景觀提升工程205
6.5.1設(shè)計思路205
6.5.2裝飾結(jié)構(gòu)設(shè)計206
第7章其他老橋的保護工作207
7.1大紅橋209
7.2金華橋210
7.3金鋼橋211
參考文獻214
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