T型墩帶掛孔梁式橋加固提載對策研究
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前言
限于當年的設計技術與施工工藝，為了滿足通航凈空要求，我國二十世紀六、七十年代先后修建了一批雙懸臂梁式橋與T型墩帶掛孔梁式橋。該類型橋梁最大的優(yōu)點為：①跨徑較簡支結構橋梁大；②基本結構受力為簡支結構，計算相對簡單；③施工工藝簡單。隨著時間的推移與我國交通建設事業(yè)的大發(fā)展，這些橋梁逐漸因原設計荷載偏低及原結構存在的固有缺陷等，成為制約當地經濟發(fā)展的瓶頸，并給過往車輛帶來極大的安全隱患。遼寧盤錦大橋即為該類型橋的典型代表，最終釀造了橋跨人亡的慘重教訓。
本文作者通過對我省境內一座T型墩帶掛孔橋梁進行全面的檢測，針對性的提出了提載處治對策，以供類似橋梁提供可資借鑒的資料。
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大橋概況
黃金埠大橋位于江西省余干縣黃金埠鎮(zhèn)，是省道黃東線上跨越江西五大水系之一——信江的一座公路大橋，亦是景德鎮(zhèn)市、樂平市和波陽、浮梁、余干等江西北部縣市聯接320國道和國道主干線滬（上海）—瑞（云南瑞麗）高速公路的重要橋梁。該橋共有11孔，各孔跨徑徑分別為33.137+32.363
+4×33+38+2×43+38+33m
，橋梁全長393.60m。橋面為：凈－7+2×1.0m，原設計荷載標準：汽車－13級，拖車－60。該橋建成于1972年，運營至今已三十多年。
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大橋檢測與現狀評定結論
通過對大橋進行全面的檢測、室內分析及控制截面內力計算，綜合評定主要結論為：
（1）大橋主要構件砼強度符合原設計要求，碳化深度較淺；
（2）大橋主要構件裂縫寬度超過《規(guī)范》允許范圍，影響了大橋使用耐久性；
（3）大橋現有承載能力滿足汽車-15；掛車-80的荷載要求，但不滿足汽車-20；掛-100荷載使用要求。
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大橋控制截面內力計算分析
3.1
計算要點及結構離散
大橋屬靜定結構體系，根據大橋的特點及結構計算分析的目的，選取其中3孔代表跨進行計算。為提高計算精度，在幾何形狀上盡可能反映橋梁結構的真實情況，在結構單元劃分時，不僅橋墩位置精確，對截面尺寸變化處均設置了節(jié)點元素。3跨結構共離散成79個節(jié)點、58個橋面系單元和20個非橋面系單元（見圖1所示）。
圖1 黃金埠大橋結構離散圖
3.2
結構計算結果分析
按照交通部《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTJ021-89）兩列車隊進行模擬加載，考慮偏載系數取用m汽=2.6、m掛=1.63。采用交通部公路科研所“公路橋梁結構設計程序GQJS”進行計算分析，并計算出各控制截面配筋量（見圖2所示）。
圖2 控制截面配筋圖
從計算結果分析，大橋現狀滿足汽車-15；掛車-80荷載使用要求，但不滿足汽車-20級；掛車-100荷載使用要求。
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加固提載方案
根據大橋的實際情況及提載要求，擬定3種維修加固提載方案，見表1所示。
表1黃金埠大橋加固提載方案一覽表
| 項 目 | 方 案 Ⅰ | 方 案 Ⅱ | 方 案 Ⅲ |
| 設計荷載 | 汽車－20級；掛車－100；人群－3.5KN/m2 | ||
| 橋面凈空 | 凈－7+2×1.0m人行道 | ||
| 維修 措施 | 1、更換全橋所有固定支座，換成板式橡膠支座； 2、對T型墩與主梁裂縫（縫寬＞0.2mm）采用化學灌漿法進行修補； 3、更換已損壞的人行道梁、人行道板及欄桿扶手； 4、鑿除橋面鋪裝層，重新澆筑鋼筋混凝土橋面鋪裝層（內摻鋼纖維）； 5、對主梁支點附近采用粘貼鋼板法增強支點斜截面抗剪能力； 6、對主梁局部損壞部位進行修復； 7、對兩岸橋臺臺帽下填土進行回填，并恢復臺前溜坡； 8、拆除原有伸縮縫，重新設置仿毛勒伸縮縫。 | ||
| 提載 措施 | 1、對主梁梁底粘貼3層碳纖維布，增強主梁抗彎承載能力； 2、對T型墩負彎矩區(qū)橋面采用植筋法設置抗剪短鋼筋，并重澆鋼筋混凝土（內摻鋼纖維），以增強T型墩負彎矩區(qū)抗拉能力。 | 1、對主梁梁底粘貼一層6mm厚鋼板，增強主梁抗彎能力； 2、鑿除T型墩橋面鋪裝層，采用植筋法設置抗剪短鋼筋，并重澆鋼筋混凝土（內摻鋼纖維），以增強T型墩負彎矩區(qū)抗拉能力。 | 1、鑿除主梁底牛腿部分主筋外的混凝土保護層，對每片主梁增設主筋并澆筑馬蹄以增大主梁截面抗彎能力； 2、鑿除T型墩橋面鋪裝層，采用植筋法設置抗剪短鋼筋，并重澆鋼筋混凝土（內摻鋼纖維），以增強T型墩負彎矩區(qū)的抗拉能力。 |
| 預算總金額 （元） | 3392792 | 2970406 | 2762264 |
| 優(yōu) 點 | 1、養(yǎng)護費用低； 2、不增加自重。 | 1、加固施工工藝較簡單； 2、加固維修提載費用一般； 3、能增大主梁剛度。 | 1、加固工藝簡單，便于地方工程隊施工； 2、養(yǎng)護費用低； 3、增大主梁截面強度與剛度； 4、加固維修提載費用最低。 |
| 缺 點 | 1、加固造價較高； 2、施工工藝要求較高； 3、不能增加主梁剛度； 4、加固維修提載費用最高。 | 1、養(yǎng)護較困難，養(yǎng)護費用較高； 2、增加結構自重。 | 增加自重較大。 |
經綜合分析比較各方案的優(yōu)、缺點，采用方案3為施工方案，該橋已于2005年4月份施工完成，目前使用狀況良好。
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結語
舊橋維修加固是一項繁雜的系統(tǒng)工程，加固方法與工藝因時、因地、因橋均有所不同。通過對該座大橋的檢測與維修加固提載，建議養(yǎng)護部門對該類型橋梁每年重點對以下項目進行檢查：（1）牛腿根部的裂縫寬度、走向及發(fā)展趨勢；（2）T型墩中心附近裂縫寬度、走向及發(fā)展趨向；（3）支座使用狀況及掛梁跨中截面附近的裂縫寬度、走向及發(fā)展趨勢。 參考文獻：
[1]
黃金埠大橋加固提載施工圖設計[M]. 江西省交通橋梁檢測加固有限公司 2003.5.
[2]
諶潤水，胡釗芳，帥長斌.公路舊橋加固技術與實例[M] 人民交通
出版社 2002.1
[3]
趙彤，謝劍著
碳纖布補強加固混凝土結構新技
[M].
天津大學出版社, 2001.1.
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