梁振斌 重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院 重慶 400064
濛江大橋位于都勻市省道S101貴紅線K164+856處,上部結(jié)構(gòu)為跨徑6×40+4×30m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁橋,先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù),橋梁全長(zhǎng)377.04m,橋梁全寬9.5m;按照《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21-2011)【1】濛江大橋Dr值為74.95,但由于上部結(jié)構(gòu)T梁有較多嚴(yán)重裂縫,因此橋梁技術(shù)狀況等級(jí)評(píng)為4類。經(jīng)政府部分確定為應(yīng)急搶險(xiǎn)項(xiàng)目,須立即進(jìn)行處理,同時(shí)要求該橋加固期間不影響橋面通車。因此決定采用預(yù)應(yīng)力碳纖維板梁底加固施工技術(shù)【2】,對(duì)上部T梁采取在T梁馬蹄底面與側(cè)面0.8L范圍內(nèi)張拉縱向預(yù)應(yīng)力碳纖維板(100mm×2.0mm)的方式,提高T梁跨中截面承載能力安全儲(chǔ)備,同時(shí)增加T梁的壓應(yīng)力儲(chǔ)備,抑制裂縫的開展。
橋梁加固施工監(jiān)測(cè)的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的可靠度和安全度,保證橋梁在加固后受力狀態(tài)及橋面線形符合加固設(shè)計(jì)要求。為了達(dá)到加固施工監(jiān)測(cè)的目的,首先根據(jù)竣工圖模擬結(jié)構(gòu)的施工過程和考慮結(jié)構(gòu)營(yíng)運(yùn)5年后預(yù)應(yīng)力損失、收縮、徐變;以及根據(jù)檢測(cè)報(bào)告資料對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行折減【3】使計(jì)算模型與實(shí)橋相符,分析張拉體碳纖維板對(duì)結(jié)構(gòu)的受力和變形,以此作為依據(jù)來控制加固施工過程中結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為,使其最終結(jié)構(gòu)線形和受力狀態(tài)滿足加固設(shè)計(jì)要求。
碳纖維板加固T梁橋在張拉前、張拉施工過程中、張拉后,都需要觀測(cè)橋面的撓度、主梁的應(yīng)力和跨中底板裂縫的發(fā)展情況等為控制分析提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。施工監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容如下:
1、主梁撓度變化:撓度觀測(cè)資料是控制碳纖維板張拉加固后橋梁線型最主要的依據(jù),本橋在各橋跨的墩頂、L/4、L/2斷面上各布置三個(gè)高程觀測(cè)點(diǎn),分別位于各T梁所處的橋面,以跟蹤觀測(cè)碳纖維板張拉前后,T梁整體變形情況。
2、碳纖維應(yīng)力:在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)碳纖維板采用20%、40%、60%、80%、100%分級(jí)張拉力、并以張拉應(yīng)力進(jìn)行控制。
撓度的觀測(cè)資料是施工監(jiān)控中控制碳纖維板張拉加固連續(xù)梁橋線形最主要的依據(jù)。因此選擇碳纖維板張拉前100%時(shí)進(jìn)行測(cè)量。撓度觀測(cè)結(jié)果詳見表3.2.1、圖3.2.1。
表3.2.1 第二跨T梁碳纖維板張拉前后實(shí)測(cè)T梁跨中上拱值(m)
碳纖維板張拉階段,各跨T梁上撓基本在0.0022~0.003之間,大部分T梁上撓值與計(jì)算值較接近,表明體外束達(dá)到預(yù)期效果。
通過濛江大橋碳纖維板張拉應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),表明碳纖維板張拉階段,實(shí)測(cè)張拉應(yīng)力與計(jì)算值較接近,誤差控制在±6%以內(nèi),基本滿足設(shè)計(jì)要求。
表3.3.1 濛江大橋加固工程第二跨實(shí)測(cè)碳纖維板應(yīng)力
(1)通過濛江大橋應(yīng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),表明碳纖維板張拉階段,實(shí)測(cè)T梁應(yīng)力與理論應(yīng)力基本接近,應(yīng)力在規(guī)范的控制范圍內(nèi)。
(2)通過濛江大橋位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),表明碳纖維板張拉階段,實(shí)測(cè)跨中上拱值與計(jì)算值較為接近。
(3)通過濛江大橋體外束張拉力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),表明碳纖維板張拉階段,實(shí)測(cè)碳纖維板張拉應(yīng)力與計(jì)算值較接近,誤差控制在±6%以內(nèi);碳纖維板張拉伸長(zhǎng)量與理論值偏差在-6.00~6.00%之間,滿足規(guī)范控制要求。