两例变高度预应力箱梁桥底板崩裂修复方案与实施综合方案

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1、两例变高度预应力箱梁桥底板崩裂修复方案与实施1底板崩裂事故简介2底板修复方案设计3底板修复实施1底板崩裂事故简介南京某特大桥与河流斜交角约为60°，其中主桥(47＋75＋47)m联为变截面预应力砼箱梁连续刚构，截面形式为单箱单室，桥墩均为柱式墩，基础为钻孔灌注桩。崩裂该桥2005年2月24日进行中跨合龙2005年3月6日完成中跨全部合龙钢束的张拉2005年3月7日拆模时发现底板开裂、局部崩离箱梁中跨跨中附近腹板底部纵向开裂，裂缝距底板下缘7～10cm。底板顶、底面砼崩开分离合拢段附近箱梁底板的破坏大桥修复前无锡某桥(51+85+51m)三跨变截面预应力砼连续

2、箱梁，截面形式为单箱单室。2005年8月合拢后预应力张拉发生底板崩裂。2底板修复方案设计2.1修复方案简介南京桥修复设计主要在中跨7、8、9、10号梁段拆除前在8、9号梁段腹板上先加设临时横向联系和纵向联系分次放张中跨合拢束，锯开中跨合拢束成单悬臂状态，并全部凿除分批凿除7、8、9号梁底板，分别浇注底板厚度增加为30cm（预应力孔道距底板下缘距离保持13cm不变）在梁段交界位置增设横向肋板、底板加设钩筋、底板纵向Φ16钢筋改为Φ20主桥中跨底板合龙钢束全部由Φj15.24-19调整为Φj15.24-18、顶板由4束Φj15.24-15调整为2束Φj15.24-

3、9全部中跨合龙钢束分两批进行张拉2.2设计对修复施工要求南京桥施工步骤安装8、9号梁段腹板临时纵、横向联系→放张中跨第一批钢束→从合龙段中部箱梁上缘开始锯开，第一次锯开深度为65cm→放张中跨合龙段全部预应力钢束→继续锯开合龙段箱梁腹板与底板混凝土，直至全部锯开→人工凿除中跨合龙段混凝土，恢复至边跨合龙后的单悬臂状态→人工凿除7号梁段端部2.5m范围底板、中跨8号梁段底板混凝土→浇筑7号梁段及8号梁段2.5m底板混凝土→人工凿除9号梁段底板混凝土→浇筑8号梁段及9号梁段底板混凝土→浇筑合龙段混凝土→张拉第一批合龙钢束→灌浆，桥面上压重→张拉第二批合龙钢束2.3

4、设计认为需解决的关键难题底板崩裂修复工程的关键技术是在新浇筑的底板混凝土位于原有箱梁腹板之下的特殊工况下新老混凝土的结合问题，解决新旧混凝土结合面产生收缩裂缝。（1）经综合考虑，决定取消原修复设计图纸中箱梁底板修复时采用的UEA补偿收缩混凝土,改为低收缩、低泌水的高性能混凝土。（2）重新确定新老混凝土结合面的齿形（3）经综合考虑，决定取消原修复设计在腹板内的植筋。经结合面纯剪试验证明取消腹板植筋，完全满足结构受力要求。3底板修复实施原则：进行修复工作的关键点是解决凿除破坏的混凝土底板后由下向上逆向补浇筑的混凝土底板与原腹板的新老混凝土结合面的共同工作问题，保证

5、重新对底板进行预应力张拉时该结合面能承受巨大的剪切力。思路：（1）材料技术：提高新浇筑混凝土的体积稳定性，减少新混凝土的收缩率。让新浇筑的混凝土与已完成一定收缩的老混凝土有良好的结合；（2）结构技术：重点解决在保留腹板的底部设计合理的承受剪力的结合面齿形，加强新浇筑底板的上下层钢筋网的结合力，抵抗张拉纵向预应力钢束引起的横向力；做剪切试验，验证设计要求的结合面剪切力；（3）施工技术：制定合理的特殊施工工艺，如何凿出设计要求的齿形及表面粗糙度、如何支模保证混凝土逆向浇筑新老混凝土结合良好等。修复施工流程图3.1锯开合拢段，恢复到合拢前的结构悬臂状态合龙段锯缝按先

6、顶板、后腹板、最后底板的顺序进行切割。锯缝采用专用钻石钢线砼切割机锯截。放张预应力钢束并锯截后，恢复到原结构悬臂状态混凝土底板修复浇筑，材料上面临的困难是：既要满足基本的混凝土工作性能和满足逆向浇筑的工艺要求，又要满足新浇筑的混凝土体积应稳定，收缩量小新老混凝土才能结合好。特殊条件下混凝土配比设计的指导思想是：配制低收缩、低泌水、体积稳定的高性能混凝土，采用高质量的原材料及高效外加剂，减少单方水泥用量；采用低水胶比；提高混凝土的极限抗拉强度。1水泥品种及用量选用42.5级普通水泥，掺入高效新型减水剂，采用非泵送混凝土，利用水泥强度的后期发展，最大限度减少水泥用

7、量。减少水泥用量可以降低混凝土内最高温度、减少混凝土收缩。2水灰比降低水灰比可减少毛细孔、增强界面、提高致密性、减少收缩，获得较好体积稳定性。该工程采用0.30－0.32的低水灰比进行试配。3外加剂采用高效聚羧酸减水剂，其减水率25％以上，保坍性好，配制的混凝土粘聚性、保水性、体积稳定性较好，对混凝土的水养护要求低，适用于河面上风速大、混凝土表面失水快的恶劣条件。我们在南京九华山隧道工程中已指导了应用此减水剂，积累了成功应用经验。3.2特殊混凝土配合比设计4粗细集料骨料用粒径5～25mm的碎石，尽量选用粒径较大，级配良好的石子，石子中的针、片状颗粒按重量计不大

8、于15％，含泥量小于1％；砂子的细度模