列東大橋加固整治技術

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1、列東大橋加固整治技術3周志堅(福建交通職業(yè)技術學院?。常担埃埃埃罚提要]列東大橋承重構件產生裂縫,其寬度超出允許限值。在該橋加固整治工程中,采取碳纖維補強、壁可法灌縫兩項治理橋梁病害的新材料、新工藝、新技術,獲得了很好的效果。[關鍵詞]橋梁裂縫分析碳纖維壁可法加固整治Abstract:Lie-DongBridgehasdevelopedalotofcracksatthemainstructuremember.Someofcracksexceededseriouslythepermissivelimiting.Inreinforcedrepairingconstru

2、ctioncarbonfiberand“bikermethod”areusedandsatisfactoryeffectachieved.Keywords:bridgecrackanalysis,carbonfiber,“bikermethod”,reinforcedrepairing31.工程概況750列東大橋位于福建省三明市城區(qū),全長200m。為10孔等跨20m簡支T梁,橋面寬度為凈7.5+2×1.5m人行道+2×0.25m欄桿,全寬11.0m(如圖1示)。橋面設有路拱橫坡1%,設計荷載為汽車-20級、掛車-100,人群荷載為3.5KN/m2圖1主橋T梁橫截面圖

3、(尺寸單位:cm)圖1列東大橋大橋營運多年以來,由于各種原因,橋梁主要承重構件T梁至1995年開始出現(xiàn)裂縫,裂縫隨時間的增長而加大,2001年實測裂縫寬度已嚴重超過《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋梁設計規(guī)范》及《公路工程養(yǎng)護規(guī)范》規(guī)定的裂縫寬度限值。通過對該橋現(xiàn)狀的鑒定:全橋T梁均已出現(xiàn)較大數(shù)量的裂縫,安全儲備不足,安全隱患嚴重。為保證橋梁本身正常營運的安全,徹底消除安全隱憂,決定對該橋T梁及全橋橋面系進行加固處治。2.大橋主要病害及成因分析1、1橋面系病害該橋橋面系橫向裂縫絕大部分出現(xiàn)在簡支T梁支座附近處的連續(xù)橋面上,且一般都有2~3道裂縫基本平行出現(xiàn)在梁端50~

4、100cm范圍內。因在車輛荷載作用下T梁自身的過大撓曲,該撓度與溫度作用引起的脹縮相互疊加,從而在支座附近的橋面上產生了集中的拉伸變形,而該處又未設置縮縫,橋面鋪裝在反復拉應變作用下產生開裂。橋面系的縱向裂縫發(fā)生在簡支T梁的縱向連接處,因行車荷載不均衡且橋面橫向連結強度不足,各T梁之間產生相對豎向位移,從而在縱向連接處產生較大剪切應變,最終導致橋面鋪裝層發(fā)生縱向開裂。1.2梁體病害內外T梁腹板均出現(xiàn)了不規(guī)則的大量豎直及斜裂縫,經測量,最大縫寬0.8mm。經分析,裂縫產生的原因主要有以下四個方面:(1)腹板混凝土強度太低,經回彈檢測T梁腹板混凝土強度為28.5~31.

5、2MPa;(2)橋梁所在地為重工業(yè)區(qū),長期通行超載車輛;(3)腹板厚度20cm偏小,在上述因素的相互影響下,造成主拉應力超出規(guī)范的規(guī)定要求,致使腹板出現(xiàn)大量的無規(guī)則裂縫;(4)溫度應力對混凝土橋梁的危害影響。3.加固處治設計要點3.1結構現(xiàn)狀檢算:驗算假定:主梁(T梁)按原設計荷載進行計算,未計裂縫的影響,假定全截面受力;梁體混凝土強度按C30等級,橋面鋪裝混凝土強度按C40等級;按平面桿系進行結構單元分析。驗算工況:(1)按原設計驗算,不考慮橋面參加結構受力,橋面僅作為外加均布荷載;3(2)按舊橋進行驗算,考慮部分橋面參加受力,列東大橋橋面鋪裝平均厚度14cm,現(xiàn)

6、取5cm作為磨耗層,余下的9cm參加結構受力驗算。經驗算分析、比較得知,工況(1)的驗算結果與該橋所要求的承載力嚴重不符,表明工況(1)按原設計驗算是不客觀的;工況(2)的驗算結果與該橋結構的現(xiàn)狀和病害產生的部位相吻合,表明工況(2)按舊橋驗算是客觀、科學的。本次加固處治設計建立在工況(2)的驗算假定和驗算結果的基礎上進行。3.2加固處治設計荷載標準鑒于列東大橋的承載能力較原設計已有一定程度的下降,安全儲備不足,存在嚴重的安全隱患,現(xiàn)根據(jù)該橋的結構分析計算結果及鑒定報告結論,本次加固補強以恢復結構原有承載能力,即達到原設計荷載等級汽車-20級、掛車-100、人群荷載

7、為3.5KN/m2的標準。4、加固處治方法4.1采用碳纖維加固主梁碳纖維補強加固技術是利用高強度、高彈性模量的連續(xù)碳纖維,單向排列成束,用環(huán)氧樹脂浸漬形成碳纖維增強復合材料片材,將片材用專用的環(huán)氧樹脂粘貼在結構外表面受拉或有裂縫部位,固化后與原結構形成整體,碳纖維即可與原結構共同受力。由于碳纖維片材分擔了部分荷載,降低了鋼筋混凝土的結構應力,從而使用原結構得到補強加固。由于碳纖維復合片材強度高、重量輕、不增大截面,不增加重量,不改變外形。且施工便捷、施工工效高、不需大型施工機具等特點,自1997年從日本引進以來,已在我國加固修補混凝土結構工程中得到廣泛應用。特別

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