美國卡珀朗紀念橋維修加固
- 發布時間：2017-12-22 11:22:29
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- 出處：加固之家
- 作者：小柯
卡珀朗紀念橋(Cappelen Memorial Bridge)位于美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市，跨越密西西比河，橋長320.3 m，跨徑布置為(16.8+60.7+122.0+60.7+16.8) m，結構形式為5跨連續上承空腹式混凝土拱橋，活荷載為AASHTO HL-93荷載。1923年建成時，是當時世界上最大跨徑的混凝土拱橋，欄桿、路燈等外觀的裝飾性設計極具意匠美，被列為美國歷史文化遺產。
該橋1970年維修過1次，到目前的第2次修繕已經使用了近50年。第2次大規模維修后希望再繼續使用50年。此次加固內容主要有：為提高橋梁東側線路交叉的安全性，將既有橋面的2車道擴寬為4車道;消除人行道坡度，車道和人行道間采用護欄進行分離，提高行人、自行車使用者的安全性、便利性。
該橋在第1次加固時，欄桿和路燈、墩帽的外部裝飾、橋墩上懸臂伸出的展望臺等大部分都被拆除。在此次的修繕中將對這些裝飾性設計進行復原。墩帽和橋面板在1970年修繕中都更換過，這次再度進行更換。2007年開始對既有橋梁進行調查，并開始進行加固設計。對橋梁各構件的耐久性、壽命成本以及作為歷史文化遺產的保存價值等進行綜合評估。判斷結構主體不需要進行即時關閉以及限制交通荷載，但主要構件都存在截面受損、鋼材銹蝕，均有必要進行加固。拱上立柱1970年修繕時全部更換過，立柱數量減少了一半，這次所有的立柱都保留，只進行加固。拱和橋墩與1970年修繕時一樣，這次只進行加固。
混凝土修補材料提高了材料的強度、耐久性能，養生完成后材料的色彩、表面的精加工等都做了詳細的規定。采用米蘭工法對拱肋混凝土內部的鋼構件進行動電陽極方式的電氣防腐抑制劣化。伸縮縫和排水設備劣化導致漏水，橋梁下部結構顯著損傷。冬季有3個月平均氣溫處于冰點以下，混凝土結構因凍害導致劣化。另外為防止道路凍結，在路面大量撒布氯化鈣和氯化鎂溶液，這些液體通過橋梁上部結構的漏水場所加速了下部結構的損傷。這次加固將橋上的15個伸縮縫減少至6個，并在橋面板上澆筑厚19 mm的聚酯聚合物混凝土，提高上部結構的防水性能。
為盡量減少修繕施工給兩岸交通帶來的不便，橋面板和墩帽的拆除、重建要在116 d橋梁封閉期間完成，采用快速橋梁施工技術。通過將主要橋梁構件進行預制，大幅度減少現場作業。
預制墩帽上預埋導管，并安裝在墩柱上。安裝后，從墩帽上通過導管在墩柱上鉆孔，再設置豎向環氧樹脂涂層鋼筋和灌注無收縮砂漿錨固在墩柱上。
橋面板整體都采用預制結構，橋面板與墩帽間有2種安裝方式：一種是用環氧樹脂涂層錨固鋼筋錨固在墩帽預制節段上形成固結。另一種是在墩帽上粘貼氟化乙烯樹脂膜，預制橋面板底部設置不銹鋼板(表面研磨加工)，相互間形成摩擦少的滑動結構。預制橋面板間的連接通過澆筑超高強度纖維增強混凝土，減少接縫鋼筋接頭的連接長度。
所有的欄桿進行預制，欄桿間的端柱現場現澆，端柱通過環氧樹脂錨具錨固在預制橋面板上。
該橋2016年5月9日開始施工，歷時約4個月順利完成了維修加固，9月1日再次投入使用。復舊的展望臺，路燈、欄桿的裝飾性設計景觀效果較好。該加固工程被明尼蘇達州公共事業協會評為2016年度優秀工程。
【文章來源：世界橋梁雜志】
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