薛永康
（青海省公路局，青海，西宁，810001）
【摘 要】箱梁具有较大的抗弯抗扭刚度、较好的整体性及连续性等优点，常用于连续梁及连续刚构桥。某变截面连续箱梁桥，其抗剪承载力不足（梁体裂缝宽度超出规范值，主跨跨中存在明显下挠），需进行加固。本文介绍了该桥的主要加固方案及加固施工流程、交通组织设计、加固施工监控、加固效果验证。
【关键词】变截面连续箱梁；腹板裂缝；抗剪加固
2010年4月14日，玉树发生7.1级地震，造成重大人员伤亡和财产损失。抗震救灾期间，大量超载重车通过G214线某变截面连续箱梁桥。因该桥为通往灾区的控制性结构物，一度处于超负荷运营状态。突发的灾情，大量物资涌入灾区，使该桥处于超负荷运营状态是该桥跨中下挠较快的主要原因之一。
该桥2008年建成通车，建成时间相对较短，处于混凝土收缩徐变的高峰期。该桥采用悬臂浇筑施工方法，施工中混凝土性能的稳定性、张拉龄期、预应力束的损失、混凝土超方等原因也影响桥梁长期性能。此外该桥箱内底板存在较多的杂物和浮浆，增加了原结构自重，使梁体产生永久变形。本文介绍变截面连续箱梁桥加固工程，采用增大箱梁腹板厚度，张拉预应力束方法加固方法。该桥加固施工完成经试验验证及一段时间运营检测，达到预期加固效果。
一、工程概况
该桥建成于2008年，分主桥和引桥两部分，其中主桥全长197.6m，跨径布置为53.8m+90m+53.8m。加固技术标准与原桥设计技术标准相同。荷载标准为：汽-超20、挂-120，人群3.0KN/m2，桥面宽12.0m、横向布置为1.5m（人行道）+9.0m（行车道）+1.5m（人行道）。
桥梁上部为预应力混凝土变截面连续箱梁，主桥箱梁设纵、横、竖三向预应力设计，箱梁底宽12.0m、底宽6.5m、悬臂2.75m、墩顶梁高5m、跨中梁高2.2m、顶板厚0.25m、底板厚分别为0.25-0.5m、腹板厚0.34-0.6m，箱梁底曲线按二次抛物线变化，桥面设2.0%的双向横坡。
桥梁总体平面布置图如图所示：
二、桥梁病害及现状
根据检测单位出具的检测报告，主桥箱梁外底板出现多条裂缝，分布以横向裂缝为主，腹板出现竖向裂缝，箱梁内顶板、腹板出现一定数量斜向裂缝，部分裂缝随着试验加载明显增长，裂缝宽度已经超出规范值。主跨跨中存在明显下挠，且在桥面用肉眼清晰可见。检测报告数据显示，跨中挠度2008年建成至2010年，由52mm发展到119mm，年均下挠约26mm，发展速度较快。该桥根据《公路桥涵养护规范》，采用最差构件法进行评定，技术状况等级为三类，处于较差状态，急需采取加固措施，提高结构承载力，阻止桥梁结构恶化趋势，保证灾后重建物资运输车辆的安全通行。
三、主要加固方案
（一）裂缝处治
对非结构性裂缝，进行适当的耐久性加固；对于非结构性裂缝，首先进行耐久性处理，然后采取相应的加固措施。具体措施如下：
1．耐久性加固：宽度＜0.15mm的采用表面封闭法修补，涂刷专用环氧树脂胶进行封闭；宽度≥0.15mm的， 采用压力注浆法修补。
2．箱梁底板纵向裂缝处治：在箱梁底板外表面采用横桥向预张紧钢丝绳网片+聚合物砂浆层法加固，以限制裂缝的进一步开展，并增加保护层厚度，防治钢筋锈蚀。
3．盖梁竖向裂缝处治；在盖梁出现竖向裂缝区域垂直于裂缝走向粘贴钢板条加固，提高盖梁抗弯承载力并限制裂缝的进一步开展。
（二）梁体下挠处治
采用箱内腹板加厚15cm钢筋混凝土，张拉腹板体内预应力钢束，提高梁体刚度和承载能力。
四、加固施工流程
（一）施工顺序。
1．施工准备
2．清理箱梁内建筑垃圾，对新旧混凝土结合面进行凿毛处理，同时对箱梁结构出现的顶、底板、腹板、隔墙上的裂缝进行封闭或灌注处理。局部破损进行修补、阻锈、防水、防腐处理等。
3．腹板植筋、安装塑料波纹管、绑扎钢筋、支模、浇筑自密实福塔纤维混凝土。
4．腹板加厚混凝土达到设计强度后，对称张拉预应力钢绞线。张拉预应力钢束应沿纵桥向、上、下游对称进行，先张拉长束，后拉短束。
（二）施工要点
1．对照原桥施工图和竣工图，掌握该桥部分的受力柱钢筋和结构钢筋的分布情况，采用钢筋定位仪测量原有钢筋位置，精确放出锚栓的具体位置，尽量与受力主钢筋、结构钢筋错开布置。
2．立模现浇混凝土时应根据设计要求的施工顺序分段对称施工，使用附着式振捣器振捣，以保证浇筑密实。
3．混凝土养护方法进行养护，且至少需养护7天才能进行下一步工作。
4．混凝土施工过程中抗震救灾物资运输车辆连续不断进入灾区，没有条件中断交通，新浇筑的混凝土在车辆荷载反复作用下必然出现新的裂缝，在预应力张拉前应对裂缝进行二次修补。
5．在预应力张拉完成后尽快按照真空辅助压浆的工艺要求对预应力管道进行压浆封闭。
五、交通组织设计
本桥为玉树灾区的物资运输的重要通道，为使桥梁加固施工期间对交通的影响应降到最低，同时为确保加固效果，建议浇筑箱体内混凝土及张拉预应力钢束选择在夜间交通流量相对较小的时间段内进行，在浇筑混凝土及喷抹聚合物砂浆期间及后10天内，桥上通行车辆总重限制55T、轴载14T，限速20km/h匀速慢行，主桥上不准加速及制动，并保持不少于50m的车距，从西宁往玉树方向行驶的车辆选择在新桥上通行，从玉树往西宁方向的车辆经旧桥通行。
六、加固施工监控结论
该桥委托相关单位进行施工监控，主要监测内容：线形测量、应力测量和温度测量。监控结论如下：1.结构在施工过程及加固后各阶段表现出的应力状态与理论计算值及设计要求基本一致，且满足设计和规范要求，结构应力监控表现良好；2.结构在施工过程及加固后各阶段表现出的变形状态与理论计算值及设计、监控要求基本一致，结构变形监控表现良好；3.结构在加固后，刚度较加固前已恢复并有一定程度增加，新旧混凝土截面一定程度的参与受力、共同作用。加固后中跨跨中截面向下1.5mm，在施工过程中修正后的理论计算值为向下1.5mm，设计理论计算值向下3.93mm，由此可知，加固后桥梁跨中截面下沉量与理论计算值较吻合，较好的体现了加固设计意图，加固施工达到了设计预期的加固目的。
七、加固效果验证
该桥加固完后委托检测单位进行动静载试验，结果表明：各工况实测挠度曲线较理论计算挠度曲线趋势一致，各测试控制截面的应变测点的应变实测值小于理论计算值，校验系数在0.14-0.97之间，各测点相对参与应变均小于20%。根据测试结果，加固后该桥具备较好的弹性回复能力，达到设计预期的加固效果。
参考文献：
[1]陈泽，周科文，廖勇刚。《大跨径连续梁桥病害成因分析及加固设计》《公路》，2013年
[2]高鹏章，廖军。《预防斜压破坏的抗剪加固探讨》2011.7
论文作者:薛永康
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/11
标签：裂缝论文; 腹板论文; 预应力论文; 混凝土论文; 截面论文; 结构论文; 玉树论文; 《工程建设标准化》2016年6月总第211期论文;