體外預(yù)應(yīng)力在空心板簡支梁橋加固中的應(yīng)用

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1、王復(fù)明等：體外預(yù)應(yīng)力在空心板簡支梁橋加固中的應(yīng)用·91·體外預(yù)應(yīng)力在空心板簡支梁橋加固中的應(yīng)用王復(fù)明李磊魏建東(鄭州大學(xué)環(huán)境與水利學(xué)院河南鄭州450002)摘要以一座有代表性的舊預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋?yàn)槔?，采用體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)該橋進(jìn)行橫向加固。通過加固前后汽車靜載試驗(yàn)結(jié)果的比較，分析加固前后撓度的變化，證明了加固方法是有效的。關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力空心板簡支梁橋體外預(yù)應(yīng)力橫向加固荷載試驗(yàn)0引言緣施加橫向預(yù)壓應(yīng)力，避免企口縫下緣混凝土在行車體外預(yù)應(yīng)力加固方法20世紀(jì)40年代出自前蘇荷載作用下產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，防止其開裂和由此產(chǎn)聯(lián)。

2、其加固技術(shù)的實(shí)質(zhì)是以粗鋼筋、鋼絞線或高強(qiáng)鋼生的系列病害。橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線加強(qiáng)了裝配式空心絲等作為施力工具，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加體外預(yù)應(yīng)板橋的橫向整體受力性能，使更多的空心板均勻承擔(dān)力，以預(yù)加力產(chǎn)生的反彎矩抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)行車荷載，從而提高整橋的承載能力?小]。力，從而改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力狀況，增大構(gòu)件的剛2．2橫向加固及施工工藝度，閉合或減小裂縫，以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎和抗剪橫向加固分兩次：第一次采用了8根槽鋼14『B能力。(槽鋼長100em)并沿縱向?qū)ΨQ分布，張拉8道預(yù)應(yīng)本文依托用體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線來加固一座高速公力鋼

3、絞線，見圖2；第二次采用了10根槽鋼14『B，路上的廢橋，并通過靜載試驗(yàn)驗(yàn)證其加固效果，為同同樣對(duì)稱分布并張拉10道預(yù)應(yīng)力鋼絞線來加固該橋。類橋梁的加固維修提供參考。豎向安裝的槽鋼通過化學(xué)錨栓和粘結(jié)膠固定在兩邊梁的外側(cè)面，安裝鋼襯板，用墊片、螺帽固定襯板，使1工程概況之與空心板密貼。每段槽鋼開3個(gè)孔，最下端為加固工程是安陽至新鄉(xiāng)高速公路d匕京至深圳國D16．5，用來穿鋼絞線，離板底小于1cm；中間為道主干線)中的一座舊橋，設(shè)計(jì)行車速度為120km／h，DI6．5，孑L位離板底面11cm；最上面的孑L離板頂面設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)

4、為汽車一超20級(jí)，掛車一120。大橋設(shè)6．5cm，后因鉆孔時(shí)遇到鋼筋，改為長6cm的矩形計(jì)為上、下行兩座獨(dú)立橋梁，寬2~12m，采用9孔孔，為各段安裝預(yù)留調(diào)節(jié)余地?，【5]?？鐝?6m的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，橋面連續(xù)，大橋設(shè)5。斜交角，每跨由12塊預(yù)制空心板梁組成，南每塊寬99cm，長15．96Ill，計(jì)算跨徑15．5m，結(jié)構(gòu)橫截面見圖1。圖2第一次加固槽鋼沿橋梁縱向的錨固位置圖(單位：m)橫向預(yù)應(yīng)力筋采用單根光面鋼絞線，按4t為一個(gè)增量張拉，最大張拉力為12t。在板底的鋼絞線長12．12m左右。3靜載試驗(yàn)及分析6

5、_圖1橋面結(jié)構(gòu)斷面圖(單位：m)3．1試驗(yàn)方案該橋南端與橋臺(tái)相連的伸縮縫已遭破壞，縫隙按照單板受力狀況的布載方式，即一列或一輛車變大；由于前期做過破壞試驗(yàn)橋梁底面出現(xiàn)沿空心輪載作用在一塊兩側(cè)基本失去橫向聯(lián)系的空心板上。板接縫的縱向裂縫，跨中兩側(cè)以及梁板底面出現(xiàn)較試驗(yàn)考慮到11號(hào)板與12號(hào)板之間鉸縫脫落，橫向連多橫向和縱向裂縫?？招陌灏鍐枡M向聯(lián)系變?nèi)?，邊接基本破壞，把車載放在11號(hào)板。試驗(yàn)采用一輛重板與次邊板間鉸縫破壞；在行車荷載作用下，出現(xiàn)55t的車，加載時(shí)車輛車頭朝北，后輪輪位為板縱向“單板受力”現(xiàn)象，部分空心板豎向

6、變位較大；橋面長度1／2處，沿橋梁橫向輪位為車輛左側(cè)后輪位于11排水功能較差，雨水沿縱向板縫下滲嚴(yán)重，且有腐號(hào)板中線上，橫跨9號(hào)、l0號(hào)、11號(hào)三板。汽車位蝕現(xiàn)象置見．圖3。2加固設(shè)計(jì)Q!QiQQQlQQQcQQQ123456789l011122．1加固機(jī)理圖3汽車位置圖(單位：m)通過體外橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)空心板間企口縫下3．2試驗(yàn)結(jié)果與分析王復(fù)明，男，教授，博士，博士生導(dǎo)師。第一次和第二次橫向加固后，分別就單板受力狀·92·全國中文核心期刊路基工程2009年第1期(總第142期)況進(jìn)行了重車試驗(yàn)。本上按0．08mm

7、／t的比例減少，第二次是0．12mm／t，(1)加固空心板整體上不論是四分之一截面還所以，第二次加固比第一次能使板的變形更快得到抑是跨中，其撓度和應(yīng)變都較加固前有不同程度的減制，加10道鋼絞線比加8道效果明顯。少，最大比例達(dá)40％，板底裂縫都減小或閉合。而張拉力／t且橫向加固對(duì)于減小整個(gè)梁的縱向變形也有較好的O作用，例如11號(hào)板(圖4、圖5)撓度減小最大值=一1．0達(dá)38％。蠢一2．0板位一3．0一?+7號(hào)板十8號(hào)板+9號(hào)板l：；圖8第一次加固不同張拉噸位撓度的變化圖一4囂一5張拉力／t-6圖4第一次橫向加固11號(hào)板預(yù)

8、應(yīng)力加固效果圖板位+7號(hào)板+8號(hào)板一9號(hào)板圖9第二次加固不同張拉噸位對(duì)撓度的影響圖薹三-O2—J_、。。。=i。i．／i◆i(4)根據(jù)圖示同樣可以看到一些不正常的點(diǎn)，_。gm／囂如6、7、11號(hào)板所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，在圖中是曲線明顯的拐點(diǎn)。通過這些點(diǎn)可分析出，6號(hào)板與7號(hào)板、1100OO號(hào)板與12號(hào)板的板間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度已不足以抵抗車輛荷圖5第