崔建偉 宋長(zhǎng)波
(河南省建筑科學(xué)研究院有限公司,河南 鄭州 450053)
該簡(jiǎn)支梁橋位于某市城區(qū)主干道上, 建于1981年,橋型為三孔~13m 的少筋工字梁微彎板結(jié)構(gòu),重力式橋臺(tái)擴(kuò)大淺基礎(chǔ),排柱式橋墩條型基礎(chǔ),橋面全長(zhǎng)41.48m,全寬22m。 荷載標(biāo)準(zhǔn):汽-20,掛-100。
圖1 橋梁概況圖
根據(jù)該橋現(xiàn)狀及相關(guān)資料特按以下方案[1-2]進(jìn)行加固:
2.1 拆除原有橋面鋪裝層, 重新鋪筑水泥混凝土找平層及瀝青混凝土面層,重新做防水層。
2.2 對(duì)混凝土露筋、保護(hù)層剝落等病害,應(yīng)先鑿去松動(dòng)的保護(hù)層清除鋼筋銹跡,并在鋼筋表面涂抹阻銹劑。 再修補(bǔ)保護(hù)層,損壞面積不大時(shí),采用聚合物水泥砂漿材料修補(bǔ),損壞面積過(guò)大時(shí),用噴射高等級(jí)混凝土材料修補(bǔ)。
2.3 對(duì)混凝土表面裂縫進(jìn)行處理, 當(dāng)縫寬大于0.15mm 時(shí),采用壓力灌漿法將裂縫補(bǔ)強(qiáng)材料灌入裂縫進(jìn)行修補(bǔ);當(dāng)縫寬小于0.15mm 時(shí),采用表面封閉法涂抹修補(bǔ)材料進(jìn)行表面封閉。
2.4 對(duì)支座鋼板銹蝕的,應(yīng)除銹并涂阻銹劑。
2.5 對(duì)承載力不足的工字梁, 采用粘鋼方法進(jìn)行加固。 粘貼鋼板完成后,對(duì)鋼板涂抹防銹漆進(jìn)行防腐處理,鋼板外露部分涂刷2 遍紅色酚醛防銹漆, 外涂2 遍灰色面漆。 對(duì)橫隔板采用粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固。
2.6 對(duì)微彎板底面采用粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固。
2.7 對(duì)橋墩、 連接橫梁及臺(tái)帽采用粘貼碳纖維布方法進(jìn)行加固,對(duì)蓋梁采用增大截面方法進(jìn)行加固。
根據(jù)荷載試驗(yàn)?zāi)康暮陀嘘P(guān)資料, 設(shè)計(jì)荷載為汽-20,掛-100 級(jí), 實(shí)際采用4 輛單輛重約300kN 的載重汽車充當(dāng)靜力試驗(yàn)荷載。
3.1.1 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)
控制截面應(yīng)變采用應(yīng)變計(jì)進(jìn)行測(cè)試, 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置見圖2,主要測(cè)試控制截面的應(yīng)變分布規(guī)律和受力性能。
圖2 跨中截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置及編號(hào)圖
3.1.2 位移測(cè)點(diǎn)
主梁豎向位移采用位移傳感器進(jìn)行測(cè)量。 位移測(cè)點(diǎn)布置如圖3 所示。
圖3 跨中截面位移測(cè)點(diǎn)布置及編號(hào)圖
3.2.1 荷載橫向布置
具體的車輛橫向排列如圖4 所示。
3.2.2 荷載縱向布置
具體的縱向加載布置如圖5 所示。
圖4 車輛荷載橫向加載圖
圖5 車輛荷載縱向加載圖
3.3.1 撓度測(cè)試結(jié)果及分析跨中截面撓度測(cè)試與分析結(jié)果列于表1、表2 中。
加固前, 控制荷載下, 最大撓度出現(xiàn)在02# 測(cè)點(diǎn)為4.24mm,小于規(guī)范要求。 其中02、03# 測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)大于1,不滿足規(guī)范要求。
加固后, 控制荷載下, 最大撓度出現(xiàn)在02# 測(cè)點(diǎn)為3.66mm,小于規(guī)范要求。 各測(cè)點(diǎn)校驗(yàn)系數(shù)均小于1,滿足規(guī)范要求。
表1 各級(jí)汽車荷載下跨中截面撓度測(cè)試結(jié)果
表2 控制荷載下跨中截面撓度校驗(yàn)系數(shù)
試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中,加固前后,實(shí)測(cè)的跨中控制截面相對(duì)殘余變形均在20%以下, 滿足規(guī)范中對(duì)于相對(duì)殘余變形不超過(guò)20%的規(guī)定。
3.3.2 應(yīng)變測(cè)試結(jié)果及分析
控制截面應(yīng)變測(cè)試與分析結(jié)果列于表3、表4 中。
注:①拉應(yīng)變?yōu)檎?,壓?yīng)變?yōu)樨?fù);“/”表示該測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)失效或異常。
表3 各級(jí)汽車荷載下跨中截面應(yīng)變測(cè)試結(jié)果
表4 控制荷載下跨中截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)
②校驗(yàn)系數(shù)=測(cè)試值/計(jì)算值。
加固前, 在控制荷載作用下, 實(shí)測(cè)控制截面02、05、06、07、08# 測(cè)點(diǎn)應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均大于1, 不滿足規(guī)范要求。
加固后,在控制荷載作用下,實(shí)測(cè)控制截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均小于1,滿足規(guī)范要求。
試驗(yàn)過(guò)程中,加固前后,實(shí)測(cè)的控制截面相對(duì)殘余應(yīng)變均小于20%, 滿足規(guī)范中要求相對(duì)殘余應(yīng)變不超過(guò)20%的規(guī)定。
綜上所述,加固前,該橋的承載能力較低,已不能滿足汽-20,掛-100 荷載等級(jí)的正常使用要求;加固后該橋的承載能力能滿足汽-20,掛-100 荷載等級(jí)的正常使用要求。
4.1 目前,我國(guó)橋梁多數(shù)為早期建設(shè)的舊橋,普遍存在承載能力不足的問(wèn)題,部分橋梁帶病工作,存在重大安全隱患。
4.2 上述橋梁加固前后的檢測(cè)結(jié)果表明, 加固處理能夠使橋梁恢復(fù)到良好狀態(tài), 能夠滿足車輛荷載的正常通行要求。
4.3 對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固, 能夠在盡量不影響交通的情況下達(dá)到預(yù)期的效果,并能夠節(jié)約投資成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[1]CJJ99-2003.城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JTG/T J22-2008 公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].