某大橋右線主跨箱梁加固方案

某大橋右線主跨箱梁加固方案報(bào)告內(nèi)容分四個(gè)方面：一、工程概況二、前期相關(guān)工作內(nèi)容的回顧三、前期相關(guān)工作的結(jié)果與結(jié)論四、箱梁加固方案

某高速公路機(jī)場(chǎng)互通N匝道橋（簡(jiǎn)稱某大橋）主跨跨越某，24號(hào)墩至27號(hào)墩之間為30m+45m+30m的3孔變截面變寬度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，斜橋正做，上、下行分離。主墩采用圓柱Y型實(shí)體墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。橋梁立面布置圖和平面示意圖如圖1-1、圖1-2所示。某大橋設(shè)計(jì)荷載為汽車—超20級(jí)，掛車—120。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁截面為單箱雙室截面，25號(hào)墩頂處箱梁截面高度2.5m，25號(hào)墩至26號(hào)墩間的45米跨跨中箱梁截面高度1.3m。箱梁采用50號(hào)混凝土。某大橋箱梁施工采用滿堂支架現(xiàn)澆混凝土的施工工藝。于年10月20日進(jìn)行了左幅橋箱梁混凝土澆筑；年12月底進(jìn)行了右幅箱梁混凝土澆筑。全橋于年4月完成主體工程，同年9月全橋通車。

一、工程概況圖1-1圖1-2

二、前期工作的回顧

年3月，發(fā)現(xiàn)某大橋右幅預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁45m跨跨中區(qū)段有向下變形、橋面下凹的現(xiàn)象，有關(guān)單位召開了專家會(huì)議。

年8月，開始進(jìn)行對(duì)箱梁進(jìn)行詳細(xì)檢查及變形觀測(cè)。

年2月18日，在機(jī)場(chǎng)路管理處xx賓館又召開了研討會(huì)，決定以后每3個(gè)月用橋梁檢測(cè)車檢測(cè)一次，并對(duì)箱梁裂縫進(jìn)行定量觀測(cè)。

年7月，xx公路勘察設(shè)計(jì)院受托進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證并提交相關(guān)報(bào)告

年9月6日，成立了領(lǐng)導(dǎo)小組和專家組，并決定由xx大學(xué)根據(jù)制訂的監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行定期檢查與監(jiān)測(cè)工作。

年9月起，某大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁定期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作共進(jìn)行了7次。年9月至年1月是每月監(jiān)測(cè)測(cè)量1次；年1月至6月是每3個(gè)月監(jiān)測(cè)1次。

年7月1日，XX大學(xué)交通學(xué)院橋梁與隧道研究所組織力量進(jìn)入中跨右幅箱梁右室內(nèi)，對(duì)南京方向半跨的箱梁內(nèi)表面裂縫進(jìn)行了檢查，并提交箱梁裂縫狀況檢查報(bào)告。

以上工作內(nèi)容為：定期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與詳細(xì)檢查工作包括橋面（箱梁）變形、箱梁控制截面的混凝土應(yīng)變、橋面高度、箱梁伸縮縫處水平變形、箱梁混凝土裂縫檢查及外觀缺陷檢查、支座現(xiàn)狀檢查、箱梁混凝土的回彈測(cè)試等；另外，還包括設(shè)計(jì)驗(yàn)算?？梢钥闯?，有關(guān)各方針對(duì)本橋出現(xiàn)的問題作了大量細(xì)致而詳盡的工作。箱梁外部箱梁內(nèi)部三、前期相關(guān)工作的結(jié)果與結(jié)論

箱梁外部1、右幅箱梁混凝土外觀缺陷

—腹板斜裂縫除右幅箱梁左腹板上有個(gè)別斜裂縫外，右幅箱梁的裂縫主要是箱梁右腹板斜裂縫。右幅箱梁中跨（45m跨）1/4L和3/4L區(qū)域內(nèi)的裂縫示意圖參見圖2-1。在距25墩約10-16米處有大約8條主要斜裂縫，分布較規(guī)則、間距不大，與頂板線成大約45度角，向支座方向延伸；在距26號(hào)墩約12m處也有相應(yīng)的斜裂縫，形態(tài)與前述斜裂縫相似。斜裂縫基本上出現(xiàn)在箱梁底板附近位置，并斜向延伸至上翼板下。

—腹板下部的水平裂縫水平裂縫主要位于箱梁底板與腹板的交界上方約30cm位置上，沿箱梁縱向呈水平發(fā)展，各橋跨均有，其中以邊跨30m的箱梁最明顯，裂縫寬度約為0.1～0.15mm。

—底板混凝土裂縫箱梁底板表面所觀察到的裂縫總體上以順橋向?yàn)槎?，且基本上?5m跨箱梁的1/4跨以及3/4跨處區(qū)域內(nèi)，很不規(guī)則。其中，有順橋向發(fā)展的裂縫還在有的地方橫向發(fā)展。—普通鋼筋銹蝕僅在邊跨距27號(hào)墩約4.2m處的箱梁底板表面觀察到底板表面順橋向有干涸的白色水泥跡和褐色的鐵銹跡2、左幅箱梁混凝土外觀缺陷

左幅箱梁混凝土的外觀缺陷主要是底板混凝土剝落。

圖2-1

箱梁內(nèi)部

XX大學(xué)交通學(xué)院橋梁與隧道研究所在進(jìn)行箱梁檢查時(shí)，箱內(nèi)干燥，沒有觀察到橋面水滲漏入箱的現(xiàn)象，也沒有檢查到雨水滲漏的水跡，本次箱梁內(nèi)裂縫檢查，以大號(hào)手電筒及箱內(nèi)已掛有的白熾燈為照明基本條件，用皮尺測(cè)量裂縫的位置并且對(duì)典型的裂縫用裂縫寬度讀數(shù)顯微觀測(cè)鏡觀測(cè)最大裂縫寬度。檢查的目的主要是通過進(jìn)入右幅箱梁段的右室檢查內(nèi)表面裂縫分布狀況。在箱梁頂板下混凝土表面裂縫檢查中，發(fā)現(xiàn)在頂板齒板前端混凝土表面存在著縱向裂縫，位于齒板前的中央，最大的裂縫寬度為0.28mm。

在接近1／4跨處發(fā)現(xiàn)一條從中肋板頂部向頂板中央的裂縫，其它邊肋處齒板距邊肋距離太近無法觀察。裂縫分布狀況見圖2-2，凡以“++”表示的即為齒板前端的裂縫，其它則為頂面下表面混凝土裂縫。

圖中括號(hào)內(nèi)前面數(shù)字表示裂縫起始端至墩頂橫隔板內(nèi)表面距離，后面數(shù)字表示裂縫起始端至中肋內(nèi)表面的距離。

從

年9月26日至

年6月15日近9個(gè)月的定期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作，現(xiàn)對(duì)箱梁混凝土的主要外觀缺陷發(fā)展情況匯總?cè)缦拢?/p>

—右幅箱梁右腹板表面的斜裂縫較多，為了突出重點(diǎn)，監(jiān)測(cè)重點(diǎn)選擇了其中的10條裂縫。監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容是這10條裂縫的長(zhǎng)度和寬度（固定觀測(cè)點(diǎn)），同時(shí)還注意是否有新的斜裂縫或其它受力裂縫出現(xiàn)。

—右幅箱梁主要的外觀缺陷是右腹板上的斜裂縫，雖然目前沒有進(jìn)一步發(fā)展，但是涉及到某大橋的安全性、實(shí)用性。

主要結(jié)論：1、某大橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁在中跨某些截面上的混凝土拉應(yīng)力及主拉應(yīng)力值盡管在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的范圍內(nèi)，但是偏大，同時(shí)右幅箱梁在施工過程中沒有預(yù)壓支架，由此可能導(dǎo)致箱梁的橫向扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而使這些截面上的混凝土拉應(yīng)力及主拉應(yīng)力進(jìn)一步增大而超過限值，造成右幅箱梁跨中部位的橫向沉陷以及箱梁右腹板混凝土的斜裂縫。

2、某大橋右幅箱梁腹板裂縫和橋面凹陷在目前的交通量和交通組成條件下基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，除少數(shù)的裂縫寬度有所增大（最大變幅在0.1mm左右）外，重點(diǎn)觀測(cè)的大部分腹板斜裂縫在監(jiān)測(cè)期間沒有重大的發(fā)展，也沒有明顯的新裂縫出現(xiàn)。

3、研究認(rèn)為，觀測(cè)到的箱梁相對(duì)變形情況，即箱梁的相對(duì)變形表現(xiàn)為邊跨下?lián)?，中跨上拱的現(xiàn)象是由在觀測(cè)過程中的溫度在箱梁高度上的不均勻分布引起的。右幅箱梁剛度由于斜裂縫的出現(xiàn)而有所降低，所以其相對(duì)變形比左幅箱梁要大。

4、箱梁混凝土的回彈測(cè)試表明箱梁混凝土的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

5、《設(shè)計(jì)驗(yàn)證報(bào)告》認(rèn)為，某大橋的設(shè)計(jì)基本能滿足《設(shè)計(jì)規(guī)范》，可以保證正常使用，但在中跨的抗彎、抗剪設(shè)計(jì)中預(yù)留安全儲(chǔ)備較小。鑒于右幅橋已經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂縫及撓度過大等問題，建議對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理，并對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。6、邊跨箱梁的實(shí)測(cè)撓度均小于計(jì)算值。在工況3和工況4作用下，箱梁中跨1/4截面和跨中的撓度已超出計(jì)算撓度，實(shí)驗(yàn)得到的校驗(yàn)系數(shù)已經(jīng)超過10%，相對(duì)殘余變形也超過20%，不能滿足《大跨徑混凝土橋梁實(shí)驗(yàn)方法》的相關(guān)規(guī)定。

四、箱梁栗加固方案根據(jù)相每關(guān)的監(jiān)荷測(cè)資料附，本橋主夜要問題躺為：在L/綱4到跨進(jìn)中區(qū)域享箱梁腹穩(wěn)板出現(xiàn)可斜裂縫撒，在底掌板出現(xiàn)冬縱向裂倘縫；跨盞中撓度鉆較大。弄因而，并我們的粉加固思私路為全忠面提高名橋梁的框剛度和檔抗裂能控力，以思保證橋塘梁在正蘭常使用帥狀態(tài)具永有足夠污的剛度根、強(qiáng)度幅和耐久緣瑞性，在探此思路涌下，提謀出以下暫兩個(gè)加利固方案編。方案一、粘貼鋼浙板和施加乞縱向體外毫預(yù)應(yīng)力加斬固方案（推薦為方案）鑒于橋提梁當(dāng)前至的狀況領(lǐng)，擬先劑對(duì)于寬攪度大于敏0.2為mm的捧裂縫進(jìn)逮行灌漿干封閉裂趨縫，然將后在L灑/4到京跨中區(qū)獲域腹板崗?fù)鈧?cè)粘柜貼鋼板花，以提客高抗剪冒能力，偵改善箱滔梁主應(yīng)寫力水平吃和斜截會(huì)面強(qiáng)度騾；同時(shí)遷在中跨薄箱梁跨往中范圍旗施加體離外預(yù)應(yīng)剪力鋼束侵，以提瓜高橋梁同結(jié)構(gòu)的宜剛度和言抗裂能糞力。對(duì)閑于底板便縱向裂好縫的處母理，可孤以采用殺在底板汪上緣外笛貼兩層擾碳纖維秩布進(jìn)行冬裂縫封征閉和加研固處理嘩。另外縮慧，建議夠加厚橋販面鋪裝碎層，以少改善箱莫梁由于蘇日照溫闊差所引統(tǒng)起的應(yīng)田力。該方案的蚊優(yōu)點(diǎn)：1。粘舅貼鋼板沒不需要邀破壞箱循梁的外易形。2。施尾工工藝被簡(jiǎn)單，瘋施工質(zhì)箱量易于臺(tái)控制。3、對(duì)受拉區(qū)迷施加預(yù)應(yīng)埋力，可以汪抵消部分煎自重應(yīng)力散，起到卸惑載作用，趴從而能較歪大幅度提哲高梁的承臺(tái)載能力，衛(wèi)在自重增醋加很小的乖情況下可幸大幅度改蒙善和調(diào)整殖原結(jié)構(gòu)的抖受力和變幻玉形狀況，離提高結(jié)構(gòu)銳剛度、抗織裂性。4、由劣于自重賊增加小刑，故對(duì)產(chǎn)墩臺(tái)及信基礎(chǔ)受睡力狀況深影響很蠅小，節(jié)歪省加固權(quán)投資。浸同時(shí)施工工胳期短，渡也較經(jīng)哭濟(jì)。該方案的鉛缺點(diǎn)：為尚了提高粘捎結(jié)質(zhì)量及罪耐久性，奔需要安裝娘錨固螺栓熊，這一點(diǎn)嗽對(duì)已建預(yù)帳應(yīng)力箱梁床的施工增掃加了施工男難度。粘結(jié)鋼板誓加固工藝肯流程：A、在花混凝土慚和鋼板梨上鉆孔災(zāi)以備安葉裝膨脹掀錨固螺鹽栓。B、被限粘混凝扎土和鋼幟板粘合核面表面奧處理。C、建株筑結(jié)構(gòu)糞膠配置像并涂敷欺。D、粘笛結(jié)E、安裝費(fèi)膨脹錨固智螺栓并加腔壓。F、常項(xiàng)溫固化窩。G、防紹銹處理未。體外預(yù)泰應(yīng)力加惕固的施鄉(xiāng)豐工工藝：1、體外猾預(yù)應(yīng)力筋里錨固端的哄定位及施核工。錨固貌點(diǎn)是確保期體外預(yù)應(yīng)弊力加固工到藝成功的遠(yuǎn)關(guān)鍵，應(yīng)惡先按設(shè)計(jì)警放樣，然窮后下料組撓裝，并與魄原結(jié)構(gòu)牢猾固結(jié)合，鳳使其能承參受預(yù)應(yīng)力景。2、放向置預(yù)應(yīng)鋸力筋。貸放置安榴裝過程檢是：A疑：預(yù)應(yīng)病力筋下廁料；B：鐓援錨板處顫的錨頭軌安裝。習(xí)C：穿獎(jiǎng)筋（套齊管）；時(shí)D：鐓冊(cè)錨板處瓜的錨頭什的固定贏承壓塊布放置。3、張拉怖和錨固預(yù)蜻應(yīng)力筋。旗張拉時(shí)要俘考慮對(duì)稱垃平衡；要初一次完成扔。張拉完教后必須做劇好錨固工君作，防止棗預(yù)應(yīng)力損扔失太多，百影響效果統(tǒng)。4、預(yù)忘應(yīng)