列东大桥加固整治技术

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1、列东大桥加固整治技术3周志坚（福建交通职业技术学院　３５０００７）[提要]列东大桥承重构件产生裂缝，其宽度超出允许限值。在该桥加固整治工程中，采取碳纤维补强、壁可法灌缝两项治理桥梁病害的新材料、新工艺、新技术，获得了很好的效果。[关键词]桥梁裂缝分析碳纤维壁可法加固整治Abstract:Lie-DongBridgehasdevelopedalotofcracksatthemainstructuremember.Someofcracksexceededseriouslythepermissivelimiting.Inreinforcedrepairingconstru

2、ctioncarbonfiberand“bikermethod”areusedandsatisfactoryeffectachieved.Keywords:bridgecrackanalysis,carbonfiber,“bikermethod”,reinforcedrepairing31.工程概况750列东大桥位于福建省三明市城区，全长200m。为10孔等跨20m简支T梁，桥面宽度为净7.5+2×1.5m人行道+2×0.25m栏杆，全宽11.0m（如图1示）。桥面设有路拱横坡1％，设计荷载为汽车－20级、挂车－100，人群荷载为3.5KN/m2图1主桥T梁横截面图

3、（尺寸单位：cm）图1列东大桥大桥营运多年以来，由于各种原因，桥梁主要承重构件T梁至1995年开始出现裂缝，裂缝随时间的增长而加大，2001年实测裂缝宽度已严重超过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》及《公路工程养护规范》规定的裂缝宽度限值。通过对该桥现状的鉴定：全桥T梁均已出现较大数量的裂缝，安全储备不足，安全隐患严重。为保证桥梁本身正常营运的安全，彻底消除安全隐忧，决定对该桥T梁及全桥桥面系进行加固处治。2.大桥主要病害及成因分析1、1桥面系病害该桥桥面系横向裂缝绝大部分出现在简支T梁支座附近处的连续桥面上，且一般都有2～3道裂缝基本平行出现在梁端50～

4、100cm范围内。因在车辆荷载作用下T梁自身的过大挠曲，该挠度与温度作用引起的胀缩相互叠加，从而在支座附近的桥面上产生了集中的拉伸变形，而该处又未设置缩缝，桥面铺装在反复拉应变作用下产生开裂。桥面系的纵向裂缝发生在简支T梁的纵向连接处，因行车荷载不均衡且桥面横向连结强度不足，各T梁之间产生相对竖向位移，从而在纵向连接处产生较大剪切应变，最终导致桥面铺装层发生纵向开裂。1.2梁体病害内外T梁腹板均出现了不规则的大量竖直及斜裂缝，经测量，最大缝宽0.8mm。经分析，裂缝产生的原因主要有以下四个方面：(1)腹板混凝土强度太低，经回弹检测T梁腹板混凝土强度为28.5～31.

5、2MPa；(2)桥梁所在地为重工业区，长期通行超载车辆；(3)腹板厚度20cm偏小，在上述因素的相互影响下，造成主拉应力超出规范的规定要求，致使腹板出现大量的无规则裂缝；(4)温度应力对混凝土桥梁的危害影响。3.加固处治设计要点3.1结构现状检算：验算假定：主梁（T梁）按原设计荷载进行计算，未计裂缝的影响，假定全截面受力；梁体混凝土强度按C30等级，桥面铺装混凝土强度按C40等级；按平面杆系进行结构单元分析。验算工况：（1）按原设计验算，不考虑桥面参加结构受力，桥面仅作为外加均布荷载；3（2）按旧桥进行验算，考虑部分桥面参加受力，列东大桥桥面铺装平均厚度14cm，现

6、取5cm作为磨耗层，余下的9cm参加结构受力验算。经验算分析、比较得知，工况（1）的验算结果与该桥所要求的承载力严重不符，表明工况（1）按原设计验算是不客观的；工况（2）的验算结果与该桥结构的现状和病害产生的部位相吻合，表明工况（2）按旧桥验算是客观、科学的。本次加固处治设计建立在工况（2）的验算假定和验算结果的基础上进行。3.2加固处治设计荷载标准鉴于列东大桥的承载能力较原设计已有一定程度的下降，安全储备不足，存在严重的安全隐患，现根据该桥的结构分析计算结果及鉴定报告结论，本次加固补强以恢复结构原有承载能力，即达到原设计荷载等级汽车－20级、挂车－100、人群荷载

7、为3.5KN/m2的标准。4、加固处治方法4.1采用碳纤维加固主梁碳纤维补强加固技术是利用高强度、高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，将片材用专用的环氧树脂粘贴在结构外表面受拉或有裂缝部位，固化后与原结构形成整体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维片材分担了部分荷载，降低了钢筋混凝土的结构应力，从而使用原结构得到补强加固。由于碳纤维复合片材强度高、重量轻、不增大截面，不增加重量，不改变外形。且施工便捷、施工工效高、不需大型施工机具等特点，自1997年从日本引进以来，已在我国加固修补混凝土结构工程中得到广泛应用。特别