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1、南宁市邕江大桥加固维修设计施工技术詈『]《预左技末》2011年第5期总第88期第三石改馆姆顿左-b艇术奖专超————南宁市邕江大桥加固维修设计施工技术许宏元侯旭慕玉坤樊茂林刘洋刘志梅兰燕(中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075)摘要:南宁市邕江大桥建于1964年,为中国最早采用闭口薄壁杆件理论设计的一座悬臂式钢筋混凝土薄壁箱型城市桥梁.受当时设计理念的局限及交通量不断增加的影响,该桥设计荷载等级偏低,已不满足目前荷载的使用要求;加上经45年的运营,已出现了多种病害.采用OVM无粘结体外预应力体系进行加固,以减小在加固过程中对原结构的二次损伤.在设计中对齿板在构造上
2、进行合理的优化设计,使齿板的受力处于良好状态;同时在施工方法上进行优化,使新增齿板与原结构连接可靠;在张拉过程中采用"悬浮式"张拉法,从而有效防止张拉过程中对工作夹片的损伤.通过采用上述无粘结体外预应力等主要加固措施,较好地改善了结构受力.关键词:邕江大桥病害加固维修体外预应力碳纤维布1项目总体介绍1.1桥梁概况南宁市邕江大桥位于南宁市主城区,于1960年1月全面动工,经过4年多的紧张施工,于1964年7月正式通车,从此结束了南宁人靠摆渡过江的历史.邕江大桥为中国最早采用闭口薄壁杆件理论设计的一座悬臂式钢筋混凝土薄壁箱型城市桥梁,该桥的建成代表了当时国内桥梁架设的较高水平,在中国
3、的桥梁史上留下了浓墨重彩的一笔.邕江大桥建成40多年来运营稳定,为南宁市的城市发展做出巨大的贡献.由于邕江大桥作为南宁市的城市交通枢纽,建成后一直是连接南宁市江北区与江南区最为方便,快捷的过江通道,每天人流,车流量巨大,多年来始终处于满负荷使用状态,近几年桥体主要构件出现不同程度的开裂现象,现已影响到大桥的正常运营.亟待进行全面的维修加固.邕江大桥实景照见图1.图1邕江大桥实景注:(《南宁市邕江大桥加固维修工程》项目获第三届欧维姆预应力技术奖三等奖.o邕江大桥全长394.6m,桥梁全宽24.6m,原设计荷载等级为汽一18级,拖一80.桥梁结构跨径组成为(45+16)m(单悬臂简支
4、梁)+23m(挂孔)+(16+55+16)rn(双悬臂简支梁)+23m(挂孔)+(16+55+16)nl(双悬臂简支梁)+23m(挂孔)+(16+45)m(单悬臂简支梁)(见图2所示).上部结构为两个独立的单箱三室截面,箱梁之间通过支承于箱梁悬臂上的简支板连接;在墩台处设置刚接的连续横隔梁,其余的横隔梁均为简支结构,用以支承煤气,水管管道.下部结构北岸为埋置式桥台,南岸为U型桥台.桥墩采用双柱式,支承于分离式沉井基础上.1号墩和4～6号墩为筑岛及就地预制沉井基础,2号墩及3号墩因施工水位深达1lm,采用预制双层薄壁钢筋混凝土浮运沉井.邕江大桥上部主要承重结构采用25号混凝土,主要
5、受力钢筋采用5号钢.上部结构主要材料参数表见表l.箱梁顶板全宽1157.5cm,顶板厚度为16cm,腹板厚度为20cm,底板厚度为18cm,双悬臂梁底曲线按照二次抛物线变化.邕江大桥单悬臂端断面图见图3.1.2结构主要病害.1.2.1上部结构主要病害上部结构主要病害表现为箱梁开裂.依据2005年12月《南宁市邕江大桥承载能力检测及安全评估报告》,该桥箱梁共有裂.~7642磕--:-(PRESTRESSTECHNOLOGY)『]《馥左技末》2011年第5期总第88期第三石欢谁姆顿左方技术奖专超————卜一—兰堑总体布置图表1上部结构主要材料参数表图2邕江大桥总体布置图上部结构混凝土
6、标号钢筋等级5号钢条,其中宽度大于0.15mm的裂缝有4346条,宽度小于0.15mm的裂缝有3296条.相对于1969年,1980年,1995年,1998年的桥梁检测结果,裂缝宽度和数量均呈明显增长趋势.箱梁典型裂缝及裂缝发展趋势图见图4.图4箱梁典型裂缝及其发展趋势图(1)箱梁支点顶板横向开裂该桥支点负弯矩区箱梁顶板出现大量横桥向裂缝,且大部分裂缝已贯通箱梁顶板,并向两侧腹板延伸,缝宽多在0.1～0.5ram问,个别缝宽达到1.Omm,远超出《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99—2003)第5_4.2条要求.与1998年的检.睡图3邕江大桥箱梁悬臂端断面示意图测结果相比,20
7、05年检测的裂缝宽度,数量增加较多.(2)箱梁腹板斜向开裂该桥箱梁腹板可见斜裂缝,多集中于反弯点处,且大部分缝宽超过0.2mrn,个别缝宽达0.5mm,典型病害见图5.图5腹板斜向开裂(3)挂梁端部及箱梁牛腿斜向开裂该桥大部分挂梁牛腿均有开裂现象,且大部分裂缝超过0.2mm,须对其进行加固处理.病害见图6.(4)挂梁跨中梁底存在横向裂缝,大部分裂缝比较细小,部分缝宽超过0.2mm.1.2.2下部结构主要病害(1)2号墩盖梁上游悬臂开裂.(2)桥台通道墙身存在较多裂缝,最大裂PRE
