導(dǎo)語(yǔ)：公路橋梁加固設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

根據(jù)大橋外觀檢測(cè)及荷載試驗(yàn)報(bào)告，目前大橋出現(xiàn)了混凝土表面蜂窩、麻面;保護(hù)層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水，預(yù)應(yīng)力混凝土T梁梁體裂縫，橫隔板斷裂，蓋梁裂縫和樁基露筋、部分支座出現(xiàn)局部脫空、老化、開裂和剪切變形、鋼板銹蝕、防塵罩破損等現(xiàn)象。

2主要病害原因分析

2．1通行車輛

該橋修建于20世紀(jì)80年代，已經(jīng)運(yùn)營(yíng)27年。原橋梁設(shè)計(jì)為一級(jí)公路橋梁，按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ001-97)的規(guī)定，一般能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為15000～30000輛。免費(fèi)通行前交通量已經(jīng)超過了原設(shè)計(jì)交通量的60.2%，免費(fèi)通行后，交通量較免費(fèi)通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)，免費(fèi)通行后平均日交通量是四車道一級(jí)公路能適應(yīng)將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量上限30000輛的1.92倍，平均日交通量已經(jīng)達(dá)到六車道高速公路能適應(yīng)的年平均日交通量標(biāo)準(zhǔn)(45000～80000輛)。由上可見，限載前，該公路大橋車流量遠(yuǎn)超過當(dāng)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，再加上超載車的數(shù)量和超載重量都越來(lái)越多，對(duì)橋面鋪裝、T梁、支座、蓋梁、橋墩等各個(gè)承重部位均造成不利影響。

2．2T梁病害

(1)混凝土施工質(zhì)量較差，施工完成后，混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面;保護(hù)層較薄，箍筋外露;底板混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕，翼緣板間滲水。此類病害短期內(nèi)不會(huì)引起橋梁承載能力的降低，但對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性影響較大。如表層混凝土剝落導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕，繼而引起混凝土更大面積的銹蝕開裂，長(zhǎng)期作用會(huì)降低截面剛度、減小鋼筋的有效直徑，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，如果鋼絞線銹蝕后果將很嚴(yán)重。

(2)在主梁跨中1/4L～3/4L之間，腹板產(chǎn)生大量由下而上的豎向、斜向裂縫和對(duì)稱貫通裂縫。該裂縫的主要成因是:主梁1/4L～3/4L跨附近承受較大彎剪導(dǎo)致梁體腹板混凝土主拉應(yīng)力超過允許值，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。而在主梁支點(diǎn)附近，梁體腹板上產(chǎn)生斜向裂縫。該類裂縫的主要成因是:主梁支點(diǎn)附近位置承受較大剪力，當(dāng)主拉應(yīng)力過大或腹板抗剪能力不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致斜向剪切裂縫的產(chǎn)生。主梁斜截面強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切性破壞，該類破壞屬于脆性破壞，在橋梁結(jié)構(gòu)中不允許發(fā)生。

2．3蓋梁病害

由于橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)，伸縮縫橡膠條破損漏水，蓋梁上建筑垃圾堆積，排水不暢，加上蓋梁混凝土施工缺陷，環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致了混凝土碳化和鋼筋銹脹，影響結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性，部分蓋梁的整體承載力降低。

2．4支座病害

橋梁支座已經(jīng)使用27年，橡膠開始老化，鋼板嚴(yán)重銹蝕，支座已經(jīng)接近使用壽命。

3加固設(shè)計(jì)

針對(duì)此現(xiàn)狀，考慮到原設(shè)計(jì)T梁抗裂安全儲(chǔ)備較小，T梁間橫向聯(lián)系偏弱，考慮進(jìn)行全面加固。除對(duì)出現(xiàn)病害的部位進(jìn)行維修加固外，另從兩個(gè)方面加強(qiáng)橋梁的橫向聯(lián)系和承載力:①對(duì)尚未出現(xiàn)但未來(lái)最可能出現(xiàn)病害的T梁進(jìn)行整體性加固，提高T梁的承載能力;②對(duì)全橋T梁橫隔板進(jìn)行整體性加固，提高橋梁橫向剛度;③將原有橋面鋪裝鑿除，采用雙層鋼筋網(wǎng)片或并筋橋面鋪裝，加強(qiáng)橋梁的整體性。主要加固方案如下:

(1)對(duì)全橋已出現(xiàn)裂縫的所有T梁全部進(jìn)行加固，考慮到橋梁西半幅未來(lái)通行重車的可能，有必要對(duì)西半幅未出現(xiàn)裂縫的部分T梁進(jìn)行整體性加固，如西半幅單跨有2片及2片以上T梁出現(xiàn)裂縫需要加固的，則西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案為裂縫封閉、破損修復(fù)后進(jìn)行梁底粘貼鋼板。腹板粘貼鋼板。對(duì)梁體豎向裂縫嚴(yán)重的T梁增加體外預(yù)應(yīng)力。本次加固中，考慮到20mT梁梁體未出現(xiàn)斜向裂縫，不采用腹板粘貼鋼板加固;40mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～6號(hào)橫隔板之間的腹板，其中，跨中6.5m范圍腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和6～7號(hào)橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對(duì)1～2和6～7號(hào)橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固;50mT梁腹板有豎向裂縫或斜向裂縫，采用腹板粘貼鋼板加固，加固范圍為2～7號(hào)橫隔板之間的腹板，其中，4～5號(hào)橫隔板間腹板粘貼水平鋼板，其余粘貼斜向鋼板，另1～2和7～8號(hào)橫隔板間腹板出現(xiàn)裂縫，則對(duì)1～2和7～8號(hào)橫隔板間腹板粘貼斜向鋼板加固。T梁自東向西依次為1#、2#、3#－7#T梁。腹板粘鋼除116－1#、123－1#、124－1#、133－1#134－1#、135－1#梁采用方法1加固外，其余均采用方法2。而對(duì)于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁體出現(xiàn)4條或4條以上豎向裂縫，或梁體出現(xiàn)2條或2條以上豎向貫通裂縫，則對(duì)T梁采用體外預(yù)應(yīng)力加固，其余計(jì)劃加固的T梁采用梁底粘貼鋼板加固。

(2)對(duì)全橋未加固的所有橫隔板進(jìn)行加固，增大橫隔板截面，加強(qiáng)橫向聯(lián)系，避免單梁受力。具體方案為對(duì)全橋尚未加固的20m、40m、50m跨T梁橫隔板采取粘貼鋼板加固或整體性加固，鋼板材質(zhì)采用Q345B，鋼板厚度6mm，鋼板外露表面進(jìn)行防腐涂裝。并對(duì)40m、50m跨T梁橫隔板鏤空的部分植入鋼筋，澆筑快速修補(bǔ)料增大橫隔板跨中截面。

(3)對(duì)出現(xiàn)裂縫和大面積銹脹的蓋梁進(jìn)行加固，對(duì)蓋梁出現(xiàn)嚴(yán)重銹脹的部位進(jìn)行處理，首先將銹脹部位混凝土鑿掉，其次對(duì)發(fā)生銹脹鋼筋進(jìn)行除銹處理，后澆筑環(huán)氧混凝土(在破損區(qū)域過大處使用)進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)病害嚴(yán)重或出現(xiàn)受力性裂縫的蓋梁進(jìn)行粘貼鋼板加固。

4加固前后結(jié)果對(duì)比分析

經(jīng)體外索加固后，雖然邊梁的抗力值未變，但由于體外預(yù)應(yīng)力索改善了結(jié)構(gòu)的受力性能，邊梁跨中彎矩值降低了4.9%。40mT梁經(jīng)過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了8.39%;50mT梁經(jīng)過粘貼鋼板加固后，中梁的跨中承載能力較設(shè)計(jì)時(shí)提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥計(jì)算彎矩Mj，中梁、邊梁的持久狀況和正常使用狀況的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)及《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023-85)的要求。

5結(jié)語(yǔ)

本次加固基于相關(guān)的設(shè)計(jì)文件、竣工文件及歷次檢查、檢測(cè)、試驗(yàn)和評(píng)估報(bào)告，參考相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，分別采用橋梁專用軟件Midas、橋梁博士、以及人工手算方式進(jìn)行計(jì)算、復(fù)核，所有設(shè)計(jì)滿足要求。本次共加固20mT梁44片，40mT梁112片，50mT梁94片，20m跨徑橫隔板569片，40m跨徑橫隔板1459片50m跨徑橫隔板2571片，經(jīng)檢測(cè)部門鑒定驗(yàn)收，所有加固質(zhì)量符合要求。橋梁加固技術(shù)是目前橋梁工程中一個(gè)新的研究領(lǐng)域，選擇合理的加固方案是保證橋梁加固效果、質(zhì)量及減少成本的重要前提，文章結(jié)合工程實(shí)例，提出了某大橋T梁、橫隔板及蓋梁的加固設(shè)計(jì)方案，解決了舊橋不用拆除重建而又能滿足設(shè)計(jì)要求的目的，節(jié)約了成本和工期。本文方法為以后同類工程加固設(shè)計(jì)提供了參考。

作者:王永偉郭艷芹李磊單位:黃河科技學(xué)院河南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司