大橋橋梁加固及監測分析
發布時間：
2021-03-16
1、工程概況。某整幅式的預應力混凝土連續剛構橋，建成于2006年，其上部結構爲694m的連續剛構，主橋是雙向4車道，長454m（122+210+122）的三跨預應力混凝土連續剛構。主橋箱梁采用單箱單室截面的三向預應力結構，底闆寬11m，上頂闆寬22.5m，頂面翼緣爲2%的雙向橫坡。箱梁邊🧜🏼♀️跨與跨中支架的現澆😌梁段高3.5m，根部🛌🏻及0号梁段高12.5m，頂闆在0号梁段橫隔闆範圍内厚50cm，其餘頂闆厚度爲30～50cm，懸臂箱梁翼緣端部爲20cm，墩頂處腹闆爲120cm，箱梁端部至10号箱梁的腹闆爲70cm，11～20号箱梁腹闆爲60cm，21～37号梁腹闆爲50cm，0号段橫💯隔闆内爲150cm，其餘梁從1号梁段跨中從120cm至32cm逐漸減小，邊跨現澆底闆厚32cm～60cm。
1、工程概況
某整幅式的預應力混凝土連續剛構橋，建成于2006年，其上部🎅🏿結構爲694m的連續剛構，主橋是雙向4車道，長454m（122+210+122）的三跨預應力混凝土👿連續剛構。主橋箱梁采用單箱單室截面的三向預應力結構，底闆寬11m，上頂闆寬22.5m，頂面翼緣爲2%的雙向橫💫坡。箱梁邊👧🏾跨與跨中支架的現⛹🏻♂️澆梁段高3.5m，根部及0号梁段高12.5m，頂闆在0号梁段橫隔闆範圍内厚50cm，其餘頂闆厚度爲30～50cm，懸臂箱梁翼緣端部爲20cm，墩頂處腹闆爲120cm，箱梁端部至10号箱梁💁🏼♀️的腹闆爲70cm，11～20号箱梁腹闆爲60cm，21～37号梁腹闆爲50cm，0号段橫隔闆内爲150cm，其餘梁從1号梁段跨中從120cm至32cm逐漸減小，邊🧜🏼♀️跨現澆底闆厚🏊🏾♀️32cm～60cm。
2、工程現狀
2.1主要病害及安全隐患
橋梁經過檢測，發現存在的主要病害及安全隐患如🧜🏼♀️下：
（1）08年檢測時，其主跨跨中預拱值降低嚴重，最大值還不到2.7cm，考慮到測量時，由于溫度均勻升高引起的跨中撓度值增大，則主跨跨😘中的預拱高度用盡。
（2）橋梁橋面爲混凝土鋪裝，平整度較差，鋪裝層呈網狀開裂，超車道防滑層脫落、破損較嚴重，不利于通行。
（3）箱梁頂沿梁中心線附近，存在較多對稱分布，間距在15cm至30cm的縱向裂縫，裂縫表現爲在中心線處較寬，向兩側😜延伸逐漸變細。
（4）主墩在靠近承台的墩身有豎向裂縫。
2.2 病害産生原因
根據具體的工程災害和安全隐患，結合以往的工🧛🏽程經驗，認😁爲産生以上工程隐患的原因如下：
（1）主跨撓度損失嚴重：目前對于橋梁撓度損失[1]主要因爲：①混😈凝土😥的徐變的影響因素衆多，難以準确估計影響因😸素的主次性，徐變計算不夠準确。②橋梁在設計之初爲設計下彎索，在後來工程實踐中證明這樣的設計對抑制主梁下撓效果差。③在😮💨橋梁使用過程中，交通🛀🏼量增大、超重重型汽車多，作用的動荷😵💫載大，加劇了下撓。
（2）箱梁底闆存在沿中心線對稱分布的間距在15～25cm的縱向🤶🏾裂縫。根據…規範，采用等效荷載計算方法，對跨中進行等效荷載計算😺，計算🏊🏿♀️得到的在等效荷載作用下的裂縫寬度爲0.15mm，考慮到溫度、混凝土收索影響，裂縫寬度約爲0.2mm，實測的😺箱梁底闆最大裂縫寬度爲0.2mm，推👯🏾♂️斷縱向裂縫爲受力裂縫。沿箱梁内部頂闆底面兩側，存在許多間距爲15～30cm的縱向裂縫，采用等效荷載計算方法，箱梁頂闆下跨中下邊緣的最小壓應力爲2.24MPa，若考慮溫度梯度的不利影響，最大拉應🤶🏾力爲-1.24MPa，裂縫爲受力裂縫。
（3）主墩墩身在靠近承台處有豎向了裂縫，這是由于🥑️在修👨🦰建過程中，墩身後于承台澆築，墩身混凝土收縮量大于承台，承台👀會抑制墩身變形，這樣在墩身與承台靠近部位出現非結構裂縫。
3 加固施工
3.1 施工措施
根據橋的安全隐患及病害，制定了一些列的加固方案，主♌️要的施工措施如下：
（1）重新進行橋面鋪裝：去掉原橋面鋪裝C40混凝土18cm厚，更換爲C50抗幹擾💘聚丙烯晴纖維混凝土11cm厚，并增加1cm厚的😍微表處理。
（2）增設體外預應力筋：增加A、B齒闆共8個，20個轉向塊，4個肋^闆，76套減震裝置，8束19Φ s15.2PE護套環氧塗層鋼絞線，16套錨固裝置。
（3）加固補強：修補缺陷、粘貼鋼闆與碳纖維布、腹闆加厚。
3.2體外預應力筋加固
在本工程中，對于結構安全隐患的主要解決方案是通👾過增設體外預應筋[2]來實現，預應力筋的增設是整ˇ個加固工程的關鍵工作，對整個加固效果具有至關重要的影響。
體外預應力筋作爲一種主要加固方法[3]，在提高構件的💁🏼♀️承載ˇ力方面成效顯著。該方法不需要大型的技術設備；對施工的周圍環境要求不高；加固工程^耗費的人力資✡️源少；工期短。在👩🏽🐰👩🏿整個加固過程中[4]，隻需要對原有交通進🙈行短期限制甚至是不需要限制，施工過程🧜🏼♂️對原結構影響小，不影響橋下淨空，這🚶🏾♀️➡️點對城市橋✋梁進行加固非常有益。
3.3體外預應力筋加固工序
（1）确定鋼筋增設位置[6]：要依據原結構的圖形，确定需要增🚶🏾♀️➡️設體🤑外🏊🏾♀️預應力筋位置，定位放樣位置，避免和原有鋼筋👩🏼❤️👨🏾碰撞，
（2）施工前材料準備充分：施工前對将要使用的材料進行驗收，确保材料符合設計要求。準備好錨具、張拉設備，并在錨固點進行打釘标記。
（3）滑塊及墊闆要求：作爲施工時的重要輔助措施，水平滑塊要明确轉向位置，使用鋼闆焊接，塗抹環氧😗液之後利用環氧砂漿找平，黏貼墊塊。
（4）鋼筋張拉與安裝：準備工作就緒後，将待拉鋼筋放置在💫指定位置，進行張拉。張拉步驟爲：1）10%初始張拉。2）外力逐步增大到105%的超張拉。3）持續穩拉3min後，降低到預定拉力。4）錨固及卸👩🏽🐰👩🏿頂。
（5）鋼筋防腐：由于是後期增設的加固鋼筋，需要特别👌注意鋼筋的👌防腐處理。通過在鋼筋外部加套管來防止腐蝕。
4 橋梁的加固施工監測
4.1監測工作内容
根據已有的檢測報告，建立與實際工程相符合的計算模型😮💨，分☠️析通過增設預應力束對已有結構模型的影響💯，據此😝來探究加固措施的過程對以後結💫構的影響，得到符合預期估計的加固效果。
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