體系轉(zhuǎn)換在現(xiàn)役簡支T梁橋加固中的應(yīng)用

安璐璐

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計院公路養(yǎng)護技術(shù)研發(fā)中心，遼寧 沈陽　110122)

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體系轉(zhuǎn)換在現(xiàn)役簡支T梁橋加固中的應(yīng)用

安璐璐

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計院公路養(yǎng)護技術(shù)研發(fā)中心，遼寧 沈陽110122)

摘要：某橋建于20世紀80年代，上部結(jié)構(gòu)為20 mT形梁橋，設(shè)計荷載為汽車-20級，掛車-100，由于在超過設(shè)計荷載等級的車輛活載長期作用下，主梁出現(xiàn)了嚴重病害，給行車安全造成極大的隱患，通過體系轉(zhuǎn)換加固，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，達到了加固目的。

關(guān)鍵詞：T形梁；體系轉(zhuǎn)換；加固

1橋梁結(jié)構(gòu)主要病害

1.1上部結(jié)構(gòu)病害

(1)全橋原T梁梁端至四分點范圍內(nèi)，均存在多條斜向裂縫，裂縫寬度為0.06～0.15 mm，裂縫間距0.4～0.8 m，30%斜向裂縫開展至翼緣根部。L/4～3L/4范圍內(nèi)存在多條豎向裂縫，裂縫寬度為0.06～0.20 mm，裂縫間距0.15～0.6 m，跨中附近腹板裂縫與底部橫縫形成U形裂縫。加寬T梁L/3～2L/3范圍內(nèi)存在多條豎向裂縫，裂縫寬度為0.06～0.10 mm，裂縫間距0.40～0.6 m，開裂高度為0.5～1.0 m。

(2)全橋兩側(cè)邊梁受水侵蝕普遍，混凝土麻面、剝皮，局部鋼筋銹脹。第5孔5號墩處翼緣開裂，對應(yīng)橋面處凹陷。

(3)全橋90%橫隔梁鋼板開焊，斷裂。

(4)全橋50%鉸縫存在滲水泛堿，部分嚴重滲漏泥漿，40%鉸縫砂漿脫落，1-5、2-5號鉸縫嚴重破損。

1.2下部結(jié)構(gòu)病害

(1) 全橋墩臺蓋梁混凝土均存在受水侵蝕，混凝土銹脹剝皮，左側(cè)擋塊均與主梁緊貼，2#墩擋塊開裂、掉角，6#墩樁基礎(chǔ)外露0.8m。

(2) T梁與墩臺蓋梁緊貼，支座不可見。

1.3橋面系病害

(1) 第1、3、10孔橋面有縱向裂縫，裂縫位置對應(yīng)鉸縫。未設(shè)置伸縮縫處墩臺頂橋面均有橫向裂縫。

(2)全橋伸縮縫均被加鋪橋面瀝青層堵塞，其中0#臺錨固混凝土破損，10#臺處伸縮縫型鋼斷裂，錨固混凝土破損，第5孔5#墩處距左側(cè)防撞墻2.2 m處，凹陷，面積為4 m2，對應(yīng)第5孔T梁翼緣開裂。

(3)在橋面取芯過程中發(fā)現(xiàn)，橋面鋪裝與T梁結(jié)合較差。

2維修加固方案

(1) 拆除全橋的橋面鋪裝混凝土，重新澆筑C40聚丙烯腈混凝土，攤鋪瀝青混凝土+橡膠瀝青碎石封層。

(2)對上部結(jié)構(gòu)T梁在墩頂處增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼束(如圖1)。

圖1　預(yù)應(yīng)力束布置圖

(3)為提高T梁間橫向傳遞能力，鑿除全部橫隔梁中間70 cm(6#、7#梁之間50 cm)，然后用鋼筋與原橫隔梁主筋焊接，現(xiàn)澆濕接縫。

(4)T梁之間鉸縫設(shè)一段濕接頭，以加強T梁間力的傳遞，全橋所有T梁間的接縫均需鑿除重新澆筑。

(5)為加強橋面鋪裝混凝土與主梁的連接，在舊梁梁肋上植連接筋，部分植筋要直接預(yù)埋于現(xiàn)澆橋面板中。若主梁原箍筋外露且沒有銹蝕，則不進行植筋，否則需要進行植筋。

(6)對每聯(lián)的邊孔T梁簡支端、連續(xù)端腹板，加大斷面進行抗剪加固。

(7)對邊梁翼緣外側(cè)邊緣底面進行設(shè)置滴水檐。

(8)對其余病害進行耐久性處理。

加固前后橫向布置圖如下(如圖2)。

圖2　加固后橫向布置圖

3結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

(1)結(jié)構(gòu)維修加固施工階段計算模擬順序如下。

本橋結(jié)構(gòu)分析采用橋梁博士V3.3.0有限元程序梁單元進行。結(jié)構(gòu)維修加固前為簡支體系，維修加固后為連續(xù)體系。

①安裝T梁。

②在施工階段中以實際運營期計。

③現(xiàn)澆墩頂連續(xù)混凝土、T梁鉸縫混凝土。

④現(xiàn)澆橋面鋪裝混凝土。

⑤張拉墩頂預(yù)應(yīng)力束。

⑥澆筑部分鑿除防撞墻，部分原防撞墻利用。

⑦攤鋪瀝青混凝土鋪裝層。

(2)按計算模式確定施工順序。

簡支變連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換過程采用逐孔進行：上部結(jié)構(gòu)一聯(lián)(以第一聯(lián)1-3孔為例)的施工順序為：拆除橋面鋪裝混凝土、鑿除T梁間翼緣→頂梁→設(shè)置臨時支撐與澆筑支座墊石→澆筑鑿除部分橫隔梁混凝土→T梁連續(xù)端加寬、簡支端加寬→從1#墩依次向3#墩澆筑墩頂現(xiàn)澆段混凝土(中間澆筑順序不可調(diào)換)→澆筑T梁楔形塊混凝土及鑿除部分橋面板混凝土→澆筑T梁間濕接縫→從第1孔依次向第3孔澆筑C40混凝土，中間澆筑順序不可調(diào)換→澆筑局部鑿除防撞墻基座混凝土→嚴格按設(shè)計順序張拉墩頂預(yù)應(yīng)力束(在張拉預(yù)應(yīng)力束前，必須澆筑完一聯(lián)的橋面鋪裝混凝土，且橋面混凝土必須達到設(shè)計強度的100%，齡期不小于10 d)→注漿與封錨、去除臨時支座、落梁→澆筑局部鑿除防撞墻墻身混凝土→攤鋪橋面瀝青混凝土。

表1　內(nèi)力計算結(jié)果

4結(jié)語

(1)采用體系轉(zhuǎn)換對該橋T梁加固后，跨中截面彎矩富余17.8%，墩頂處截面彎矩富余10.8%，連續(xù)端剪力富余9%。這種采取簡支變連續(xù)的加固方法，對在役橋梁結(jié)構(gòu)進行提載加固時，即滿足了結(jié)構(gòu)的承載能力，又有效的提高行車的舒適性，在實踐中收到了較好的加固效果。

(2)但采用該方法加固時，原簡支梁體系結(jié)構(gòu)均沒有負彎矩，進行體系轉(zhuǎn)換后，在活載的作用下，所有截面均有負彎矩，在墩頂附近需進行負彎矩設(shè)計，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需注意。

參考文獻：

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Application of structure system transformation in the strengthening the active duty simply-supported T beam bridge

AN Lu-lu

(Highway Maintenance Technology Research and Development Center, Traffic Planning & Design Institute, Shenyang, Liaoning 110122,China)

Abstract:A bridge was built in the eighties of last century, the superstructure is a 20-meter-T-shaped beam bridge, designing load for automobile is Level 20, for trailer is Level 100. Due to the over-loading vehicles effect for a long term, serious disease appears in the girder, which caused great risks for driving safety. Through strengthening the structure system transformation, carrying capacity is improved and purpose of reinforcement is achieved.

Keywords:T beam; structure system transformation; reinforcement

中圖分類號：U445.7

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0069-02

作者簡介：安璐璐(1983-)，女，本科，從事橋梁檢測。

收稿日期：2015-08-19