T梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用探究

1、    t梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用探究    杜春紅摘要：本文通過引用實(shí)例，對(duì)“t梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用”進(jìn)行探究。關(guān)鍵詞：t梁；工字梁；拼寬技術(shù)；公路橋梁。中圖分類號(hào)：x734文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：引言隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以前的舊橋總是不存在質(zhì)量隱患，也常常需要進(jìn)行加固、拼寬以及相應(yīng)的安全維護(hù)等。在進(jìn)行相關(guān)的施工維護(hù)過程中，橋面的重新布置會(huì)導(dǎo)致簡(jiǎn)支梁的載荷橫向分布系數(shù)產(chǎn)生較大的波動(dòng)，故橋面的重新布置往往是造成舊橋在改造后無法滿足使用要求的因素?；诖?，下面將引用實(shí)例對(duì)大橋舊橋引橋t 梁和主橋掛梁需要進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的原因和采用

2、的加固設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而對(duì)t梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用”進(jìn)行探究。近年來隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國部分沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)為滿足其需要，通常需要對(duì)高等級(jí)公路進(jìn)行拓寬。隨著這些發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射，許多經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)也需要對(duì)其區(qū)域的公路進(jìn)行拼寬和改擴(kuò)建來滿足其發(fā)展要求。因此，近年來不斷的興起大規(guī)模橋梁拼擴(kuò)寬項(xiàng)目工程，所以對(duì)“t梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用探究”顯得非常有意義。一、基本參數(shù)本工程項(xiàng)目是國道線上的一座大橋（單幅橋）。橋梁全長(zhǎng)：455.30m；橋面凈寬：12m（兩側(cè)人行道各：1.5m，行車道：9m）；跨徑組合：6 × 25m; 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t 梁（

3、引橋）+43.75+62.5+43.75 懸臂澆注t 構(gòu)和掛梁（主橋）+6×25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支t 梁（引橋）；載荷：公路ii 級(jí)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原大橋的橋面寬度已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的交通量，故：需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)寬擴(kuò)建。根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告：由于施工不當(dāng)，導(dǎo)致現(xiàn)在的部分預(yù)應(yīng)力t 梁體存在蜂窩、麻面、露筋等病害。對(duì)其分析后，決定在其相隔五十米處架設(shè)新橋。二、加固方法1.主橋掛梁的加固方法。（1）粘貼碳纖維。在其底部?jī)蓚?cè)的600cm范圍內(nèi)，用厚度：1mm、寬度：32cm的受彎碳纖維布進(jìn)行粘貼（端箍寬度：25cm；u 形箍厚度：0.8mm；中間箍寬度：20cm。）（2）粘貼鋼板。在其底

4、部?jī)蓚?cè)的600cm范圍內(nèi)，用厚度：6mm、寬度36cm的q345 鋼制成的受彎鋼板進(jìn)行粘貼。在鋼板的兩側(cè)均勻設(shè)置u 形箍，且要在其端部設(shè)置一道加強(qiáng)箍，u 形箍伸至梁翼緣板底面。（u 形箍的參數(shù)為：厚3mm、寬25cm；中間箍參數(shù)：厚3mm、寬15cm。）2. 引橋t梁加固方法。（1）粘貼碳纖維。在其底部中兩側(cè)的700cm范圍內(nèi)，用厚度1mm、寬度32mm的受彎碳纖維布進(jìn)行粘貼。在受彎碳纖維布兩側(cè)均勻設(shè)置u 形箍，并在端部設(shè)置一道加強(qiáng)箍，u 形箍伸至梁翼緣板底面。（u 形箍參數(shù)：厚度0.8mm；端箍參數(shù)：寬度25cm；中間箍參數(shù)：寬度20cm。）（2）粘貼鋼板。在其底部中兩側(cè)的700cm范圍內(nèi)，

5、用厚度7mm、寬度36cm的q345鋼制成的受彎鋼板進(jìn)行粘貼。（在受彎鋼板上按縱向間距100cm 設(shè)置錨栓錨固，錨固深度不小于6.5 倍螺栓直徑。）3.加固方法的分析根據(jù)目前的加固施工技術(shù)和加固材料已經(jīng)現(xiàn)出的實(shí)際情況等各方面條件，粘貼碳纖維和粘貼鋼板都是施工工藝比較成熟的加固方法。在重新布置舊橋橫斷面后，主要面對(duì)的問題是：截面下緣混凝土壓應(yīng)力較大和橋梁跨中極限承載力不足。粘貼碳纖維加固方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：加強(qiáng)構(gòu)件剛度和提高對(duì)截面下緣的抗壓能力。粘貼鋼板加固方法的主要優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)構(gòu)件面特性影響不大。三、t梁(工字梁)拼寬技術(shù)分析本工程項(xiàng)目中的大橋在跨越下穿道路的時(shí)候，采用的是“35m 的組合工字梁”

6、橋跨，其荷載等級(jí)設(shè)計(jì)為：公路ii 級(jí)。根據(jù)交通部公路工程檢測(cè)中心對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的報(bào)告：碳化速度正常、梁部混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)（均不低于50mpa）、結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)為彈性。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算后，得出：組合工字梁的極限承載能力滿足公路ii 級(jí)的荷載要求，且具有較大安全儲(chǔ)備。因此在正常情況下，其正截面和斜截面上的混凝土拉應(yīng)力都能達(dá)到預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的a類要求。同時(shí)，梁部的外觀和質(zhì)量處于良好狀態(tài)，基本沒有病害，所以可以采用的t 型梁對(duì)其進(jìn)行直接拼寬。在設(shè)計(jì)的初步階段，主要的拼接方式有二種：（1）拼接方式一用橫隔板將新添結(jié)構(gòu)與大橋拼接起來，從而實(shí)現(xiàn)消除整體撓度差和新舊結(jié)構(gòu)橋面板拼接承受橋面板的局部撓度差的目的

7、。在具體的施工設(shè)計(jì)中要求：要用鑿毛的處理方式對(duì)新舊混凝土接觸面進(jìn)行處理，新舊結(jié)構(gòu)間的橫隔板采用部分預(yù)制+高強(qiáng)螺栓錨固的施工方法。連接性質(zhì)：剛性連接。優(yōu)點(diǎn)：鉆孔數(shù)量較少，安裝工藝簡(jiǎn)單，拼接安全可靠。缺點(diǎn)：會(huì)損失舊橋梁肋、有較高的新舊橋位移差，若在施工處理的過程中把握不好很可能出現(xiàn)翼緣板變形，導(dǎo)致橋面裂開。(2)拼接方式二用橫隔板（部分預(yù)制+高強(qiáng)螺栓錨固的施工方法），目的同和具體的施工設(shè)計(jì)要求同（1）。連接特性：剛性連接。優(yōu)點(diǎn)：鉆孔數(shù)量較少，拼接安全可靠。缺點(diǎn)：對(duì)新舊橋位移差要求較高，對(duì)舊橋梁肋有損傷，翼緣板的局部變形可能導(dǎo)致橋面開裂。（2）拼接方式二。用橋面板對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接。具體操作：首先鑿除一

8、定長(zhǎng)度的原橋面板，然后進(jìn)行新橋內(nèi)邊梁的安裝，最后用現(xiàn)澆濕接段的方式將新舊橋連接成整體。連接性質(zhì)：鉸接。優(yōu)點(diǎn)：施工容易且對(duì)新舊橋的受力基本不造成影響。缺點(diǎn)：拼接比較薄弱，容易導(dǎo)致橋面開裂。以上兩種方式都對(duì)兩片相拼接梁的間距進(jìn)行了考慮，使舊橋邊梁的橫向分布系數(shù)減小，從而改善其受力狀況，進(jìn)而使新舊橋之間的構(gòu)造內(nèi)力減小。四、引橋t 梁右邊梁承載力加固設(shè)計(jì)驗(yàn)算引橋t梁加固后的極限承載力具有約10%左右的安全儲(chǔ)備。加固設(shè)計(jì)按粘貼鋼板和粘貼碳纖維兩種方法驗(yàn)算：1. 粘貼鋼板加固驗(yàn)算。對(duì)結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算采用交通部公路科研究所公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)gqjs的方式進(jìn)行。其中粘貼鋼板（q345鋼）的基本參數(shù)：抗拉強(qiáng)度為28

9、0mpa；粘貼厚度為0.7cm；粘貼寬度為36cm。故其極限承載力的安全儲(chǔ)備為：（4980.9-4545.4）/4545.39=9.6%，滿足加固的基本要求。粘貼碳纖維加固驗(yàn)算。對(duì)其同樣采用上述的方法進(jìn)行，粘貼碳纖維的基本參數(shù)是：抗拉強(qiáng)度為2550mpa；彈性模量為24,000mpa；粘貼厚度為0.1cm；粘貼寬度為32cm。故其極限承載力的安全儲(chǔ)備為（5253.3-4524.2）/4524.2=16 %，滿足加固目的要求?？偨Y(jié)語：對(duì)已有橋梁的拓寬擴(kuò)建是一項(xiàng)系統(tǒng)的、復(fù)雜的工程，通過相關(guān)實(shí)踐和資料的分析：適當(dāng)加固后利用的方式可作為大多數(shù)橋梁的拼寬。但是在選擇的拼寬方法，一定要有利于舊橋的結(jié)構(gòu)受力，新拼寬橋要能分擔(dān)舊橋的部分載荷；在設(shè)計(jì)上要以舊橋的具體情況為著手點(diǎn)，進(jìn)行深入研究，這樣才能保證新建拼寬橋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)最大限度的利于舊橋新建；橋梁拼寬設(shè)計(jì)要考慮原橋自身承載能力、拼接部位的拼接構(gòu)造、拼接新建部分與舊橋的基礎(chǔ)沉降差和盡量采用與舊橋相同力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)形式。本文的結(jié)合實(shí)例的闡述：基本參數(shù)、加固方法、t梁(工字梁)拼寬技術(shù)分析、引橋t 梁右邊梁承載力加固設(shè)計(jì)驗(yàn)算。進(jìn)而對(duì)“t梁(工字梁)拼寬技術(shù)在公路橋梁中的應(yīng)用”進(jìn)行探究希望能夠讀