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某高速公路部分桥梁加固设计
2015-04-16 
   加固范围内桥梁包括1座特大桥,4座大桥,2座中桥和4座小桥。上部结构型式有:钢筋混凝土连续梁、预应力混凝土连续箱梁、装配式预应力混凝土连续箱梁、钢筋混凝土现浇板梁;下部结构型式有:柱式桥墩、薄壁墩、柱式桥台、肋式桥台、薄壁桥台;基础为桩基础和扩大基础。

   其中某大桥跨径组成为11×30m+(65+3×100+65)+12×30m,主桥上部结构型式为变截面预应力混凝土连续箱梁,箱梁为三向预应力体系单箱单室结构,顶板宽13.25m,底板宽6.75m,箱梁梁高由2.5m至5.5m,箱梁顶板厚度26cm,底板厚度35cm~80cm,腹板厚度45cm~60cm。主桥下部采用薄壁空心墩,桩基础。桥面为水泥混凝土铺装,支座为QZ盆式橡胶支座。

   

   图1 变截面预应力混凝土连续箱梁桥示意

   二、桥梁主要病害

   上部结构的钢筋混凝土连续梁桥病害主要表现为箱梁底板横向开裂,腹板竖向开裂及翼缘板横向开裂。预应力混凝土现浇箱梁桥的病害为:

   1、预应力混凝土连续梁桥:顶板顺桥向裂缝,腹板斜向裂缝,横隔板裂缝,底板裂缝。

   2、空心板桥:空心板底板纵向裂缝,箱梁底板横向裂缝,箱梁腹板竖向裂缝,箱梁翼缘横向裂缝。钢筋混凝土现浇板梁的病害主要有板底纵向开裂板底渗水、接缝渗水结晶。

   3、下部结构采用空心薄壁墩和柱式墩。柱式桥墩病害表现为盖梁立面水平裂缝;盖梁出现钢筋锈胀、露筋、破损、麻面、蜂窝等病害;墩柱钢筋锈胀、砼剥落。墩身局部出现竖向、横向断续裂缝。

   三、加固处理措施

   针对变截面预应力混凝土连续箱梁桥病害,对11号墩和16号墩两墩附近的主梁腹板进行加固,先对11、16号墩处距离人洞内侧8.6m范围内的腹板凿毛,清洗干净,种植钢筋,浇筑25cm厚的腹板加厚段混凝土及2米渐变段混凝土;针对大桥箱内顶板板底裂缝,对裂缝灌浆封闭后,在顶板底面横桥向粘贴厚度为4mm的Q345钢板进行补强。

   

   图2 连续梁腹板加厚构造

   

   图3 顶板粘贴钢板构造

   其余桥梁上部主体结构加固主要针对主梁承载力不足,采取局部补强措施:

   对连续梁支点负弯矩区翼板横向裂缝,在桥墩连续支点处各腹板对应的箱梁

   顶板顶面支点两侧各4.1m范围内凿出原箱梁内顶板顶层横向钢筋,布置Φ22的纵向加强钢筋,使其与横向钢筋焊接固定,对支点截面进行补强。

   下部主体结构加固主要针对浆砌片石桥台砌体强度不足,薄壁墩墩身横向配筋不足以及局部构件开裂、变位的桥梁:

   1、对发生不均匀沉降导致病害的桥台基础采用花管注浆加固,对浆砌片石桥台台身进行小孔注浆,注浆完成后外包40cm厚钢筋混凝土加厚层。

   2、对薄壁台台身存在竖向裂缝的桥梁,首先对薄壁桥台台身凿毛处理,在台身上按30cm间距种植 16钢筋,然后绑扎钢筋,浇筑20cm厚C30混凝土加厚层。
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