美国卡珀朗纪念桥维修加固
- 发布时间：2017-12-22 11:22:29
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- 出处：加固之家
- 作者：小柯
卡珀朗纪念桥(Cappelen Memorial Bridge)位于美国明尼苏达州明尼阿波利斯市，跨越密西西比河，桥长320.3 m，跨径布置为(16.8+60.7+122.0+60.7+16.8) m，结构形式为5跨连续上承空腹式混凝土拱桥，活荷载为AASHTO HL-93荷载。1923年建成时，是当时世界上最大跨径的混凝土拱桥，栏杆、路灯等外观的装饰性设计极具意匠美，被列为美国历史文化遗产。
该桥1970年维修过1次，到目前的第2次修缮已经使用了近50年。第2次大规模维修后希望再继续使用50年。此次加固内容主要有：为提高桥梁东侧线路交叉的安全性，将既有桥面的2车道扩宽为4车道;消除人行道坡度，车道和人行道间采用护栏进行分离，提高行人、自行车使用者的安全性、便利性。
该桥在第1次加固时，栏杆和路灯、墩帽的外部装饰、桥墩上悬臂伸出的展望台等大部分都被拆除。在此次的修缮中将对这些装饰性设计进行复原。墩帽和桥面板在1970年修缮中都更换过，这次再度进行更换。2007年开始对既有桥梁进行调查，并开始进行加固设计。对桥梁各构件的耐久性、寿命成本以及作为历史文化遗产的保存价值等进行综合评估。判断结构主体不需要进行即时关闭以及限制交通荷载，但主要构件都存在截面受损、钢材锈蚀，均有必要进行加固。拱上立柱1970年修缮时全部更换过，立柱数量减少了一半，这次所有的立柱都保留，只进行加固。拱和桥墩与1970年修缮时一样，这次只进行加固。
混凝土修补材料提高了材料的强度、耐久性能，养生完成后材料的色彩、表面的精加工等都做了详细的规定。采用米兰工法对拱肋混凝土内部的钢构件进行动电阳极方式的电气防腐抑制劣化。伸缩缝和排水设备劣化导致漏水，桥梁下部结构显著损伤。冬季有3个月平均气温处于冰点以下，混凝土结构因冻害导致劣化。另外为防止道路冻结，在路面大量撒布氯化钙和氯化镁溶液，这些液体通过桥梁上部结构的漏水场所加速了下部结构的损伤。这次加固将桥上的15个伸缩缝减少至6个，并在桥面板上浇筑厚19 mm的聚酯聚合物混凝土，提高上部结构的防水性能。
为尽量减少修缮施工给两岸交通带来的不便，桥面板和墩帽的拆除、重建要在116 d桥梁封闭期间完成，采用快速桥梁施工技术。通过将主要桥梁构件进行预制，大幅度减少现场作业。
预制墩帽上预埋导管，并安装在墩柱上。安装后，从墩帽上通过导管在墩柱上钻孔，再设置竖向环氧树脂涂层钢筋和灌注无收缩砂浆锚固在墩柱上。
桥面板整体都采用预制结构，桥面板与墩帽间有2种安装方式：一种是用环氧树脂涂层锚固钢筋锚固在墩帽预制节段上形成固结。另一种是在墩帽上粘贴氟化乙烯树脂膜，预制桥面板底部设置不锈钢板(表面研磨加工)，相互间形成摩擦少的滑动结构。预制桥面板间的连接通过浇筑超高强度纤维增强混凝土，减少接缝钢筋接头的连接长度。
所有的栏杆进行预制，栏杆间的端柱现场现浇，端柱通过环氧树脂锚具锚固在预制桥面板上。
该桥2016年5月9日开始施工，历时约4个月顺利完成了维修加固，9月1日再次投入使用。复旧的展望台，路灯、栏杆的装饰性设计景观效果较好。该加固工程被明尼苏达州公共事业协会评为2016年度优秀工程。
【文章来源：世界桥梁杂志】
