連續(xù)板梁粘鋼加固結(jié)構(gòu)分析.pdf

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1、廣東建材2010年第7期施工技術(shù)連續(xù)板梁粘鋼加固結(jié)構(gòu)分析鄧少偉林啟輝黃希(廣東省建筑科學(xué)研究院)摘要：據(jù)檢測報告結(jié)論，惠州大亞灣石化區(qū)進(jìn)場橋裂縫寬度超限，由于地處海水環(huán)境，對橋梁使用耐久性影響較大，建議對其加固。為了滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展所需的交通狀況，抑制裂縫進(jìn)一步發(fā)展，采用粘貼鋼板進(jìn)行加固。同時通過計算分析，說明該加固設(shè)計可以達(dá)到加固目的。關(guān)鍵詞：連續(xù)板梁；裂縫超限；粘鋼加固1工程背景石化區(qū)進(jìn)場橋位于惠州市大亞灣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)石化大道，西岸與濱海四路相連，跨越排洪渠，是一座三跨現(xiàn)澆連續(xù)板梁橋。橋梁橫向由4塊板梁通過后澆段連接，單塊板梁寬7．5m，該橋全長42．om，橋面總寬30．Om，

2、橫向布置形式為：0．2m(欄桿)+1．8m(人行道)+26．08m(機(jī)動車道)+1．8m(人行道)+O．2m(欄桿)。橋面采用混凝土鋪裝，兩側(cè)欄桿為鋼管護(hù)欄。上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土實心板梁，梁高70cm。下部結(jié)構(gòu)：橋墩采用蓮花形實體板墩，橋臺采用樁柱式輕型橋臺。設(shè)計荷載等級汽一超20，掛一120，。主橋的總體布置圖如圖1所示：現(xiàn)場踏勘，并結(jié)合預(yù)算的經(jīng)濟(jì)性合理分析，對進(jìn)場橋采用如下方法進(jìn)行加固設(shè)計：(1)通過病害處理和粘貼鋼板(80van厚)加固，消除典型病害對橋梁使用功能的損害，改善橋梁的受力性能，延長橋梁的使用壽命；(2)鑿除舊有橋面鋪裝，重做橋面鋪裝，并在墩頂負(fù)彎矩區(qū)加筋以及調(diào)

3、整兩側(cè)引道縱坡，消除橋頭跳車，改善行車狀況和橋梁受力狀況；(3)重新安裝橋面伸縮縫及擴(kuò)寬縫寬，改善橋梁伸縮變形性能；(4)修復(fù)漿砌片石護(hù)坡，改善橋臺填土的穩(wěn)定性。本論文主要針對主梁加固前后使用性能上的對比分析，以便從數(shù)量上說明粘貼鋼板加固效果。鋼板布置如圖2所示：測、無損檢測與動載試驗。檢查結(jié)果表明，該橋2#墩圖2主粱粘鋼布置立面、平面圖：鬈勰冀瑟篇篡凳纂霎黧淼30主梁加固計算分析縫最大寬度為．15舢)，按照《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》．=【。不州”吲，I開。刀，J7l(CJJ99—2003)評定方法，依據(jù)規(guī)范附表I)--2中對損壞類3。1模型簡介2能氅????必?囂羹霾根據(jù)檢測報告

4、中所發(fā)現(xiàn)的病害內(nèi)容以及設(shè)計人員““。(1)磊箬毒．山河橋檢測報告超聲回彈綜合法測得主——107—-施工技術(shù)廣東建材2010年第7期圖3有限元模型離散圖(上：平面，下橫斷面)梁混凝土強(qiáng)度平均推定值為38．5Mea，計算時考慮一定折減，假定主梁混凝土強(qiáng)度等級為C35。(2)根據(jù)設(shè)計人員現(xiàn)場踏勘，并對過橋重車、超重車頻繁程度進(jìn)行估算后考慮，按雙向七車道，設(shè)計車道荷載：按城一A級進(jìn)行驗算(原橋圖紙設(shè)計荷載為期：汽一超20，驗算荷載：掛車-120)。3．3對比分析由于主梁數(shù)據(jù)眾多，僅顯示受力最大的邊梁受力狀況。最不利承載能力極限狀態(tài)驗算組合(1．2倍恒載+l-4倍車道荷載+1．12倍人行荷

5、載)下彎矩圖如圖4所示：圖4最不利承載能力極限狀態(tài)驗算組合下彎矩圖(單位：KN*m)最不利承載能力極限狀態(tài)驗算組合(1t2倍恒載+1．4倍車道荷載+1．12倍人行荷載)下剪力圖如圖5所示：圖5最不利承載能力極限狀態(tài)驗算組合下剪力圖(單位：K．N)在持久狀況正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合(1．0倍恒載+O。7倍車道荷載+1．0倍人行荷載)下進(jìn)行驗算發(fā)現(xiàn)，三跨連續(xù)板梁邊跨跨中附近板底裂縫寬度計算值達(dá)到0．1588mm，超過了III類和IV類環(huán)境的0．15ram的鋼筋混凝土構(gòu)件的限值要求(進(jìn)場橋所處場地為臨近海洋的濱海環(huán)境，屬于III類環(huán)境)。這與檢測報告中對四片板梁邊跨跨中多處出現(xiàn)超

6、限裂縫的的描述是相一致的。為清晰有效的論述加固效果，選擇特殊截面用作對比，具體截面位置及計算數(shù)值見表l。加固前進(jìn)場橋板梁抗彎、抗剪承載能力均大于最不——108——表1加固前后相同截面極限承栽力對比邊跨跨中墩頂位置主梁支座位置附近位置截面(負(fù)彎矩區(qū))主梁斜截面主梁截面驗算內(nèi)容抗彎抗剪城--h下內(nèi)力值555lKN術(shù)m-6008iN*m3016KN原橋抗力值(Y)6834iN．m8286KN*m3743KN加固后抗力值(J)8269I(N．m10192iN*m4305(J—Y)／Y21％23％15％利承載力極限狀況荷載組合下的彎矩、剪力值，但是在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度超過限

7、值；加固后關(guān)鍵截面的抗力有不同程度的增加，其中抗剪能力增幅達(dá)15％，抗彎最高達(dá)23％。并經(jīng)多項驗算得出，進(jìn)場橋各板梁經(jīng)加固后，主梁應(yīng)力驗算、裂縫寬度驗算、正截面抗彎驗算、斜截面抗剪驗算等均符合規(guī)范要求。4加固設(shè)計評定及建議通過一系列計算分析可知，此加固設(shè)計能夠滿足石化區(qū)進(jìn)場橋今后的使用狀況，并且承載能力有一定富余。同時，本論文對鋼筋混凝土板梁加固提出幾點建議如下：(1)受橋下排洪高度要求及橋面高程限制，板梁高度一般較同等跨徑的空心板梁還要矮，導(dǎo)致抗彎慣性矩較小，容易出現(xiàn)受彎裂縫，