有关增江大桥病害分析及加固

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1、增江大桥病害分析及加固伍宁德广州市公路管理局，广州　510080 摘要：增江大桥是50年代修建的一座旧桥，下部为木群桩基础，上部为Ｔ构加挂梁结构，设计荷载标准低，出现了较严重的病害。通过对该桥梁结构的病害进行了检查和分析，提出了同时采用外部粘贴纤维薄板法、体外预应力法及增大主梁截面法等多种加固方法的综合应用，达到了提高设计荷载等级的效果。关键词：　旧桥；病害分析；加固 1　概述增江大桥位于广州市增城境内，属于国道324的原广汕线主干通道，于1957年建成并投入运营，但加固前已无任何历史资料可寻，只能以实测鉴定作为设计依据。该桥原设计荷载等级为汽

2、-10级，挂-60，人群荷载2.5ｋＮ/ｍ2，桥面净宽为净7ｍ+2×0.75ｍ，跨径组合为12.6ｍ+7×33.0ｍ+12.6ｍ，全长256.2ｍ。上部结构是双悬臂连续梁带挂梁结构组成的普通钢筋砼梁式桥，横截面为2片Ｔ梁，中间以横隔板连接，其立面布置见图1(图中加固架为加固后设置)。下部结构为木群桩，双柱式桥墩。随着广州东部经济的快速发展，该桥长期处于超载运行状态。图1桥梁立面图（单位：cm）2　病害调查与分析1999年11月进行了全桥现状检查和主跨的桥梁动载试验检测。2.1　下部结构（1）木群桩基础：由于下游长期挖砂，已致使主航道桥墩下的木群

3、桩均暴露于空气中1～2ｍ。其中，3#、4#、5#、6#等4个水下墩较为严重，最严重处外露约2.2ｍ。（2）墩、台：经现场抽芯检验，墩、台的砼强度普遍较低，平均约17.0MPa，同时发现局部砼表面有剥落现象。2.2　上部结构（1）主梁跨中腹板底部约1ｍ范围内有两条横向贯通裂缝（缝宽约0.3～0.5ｍｍ）。全跨其他位置也出现多条贯通梁底宽的横向微裂缝（约80余条，间距约10～20ｃｍ，缝宽约0.18ｍｍ）。（2）主梁外侧距两边支座约8ｍ处，各有两道约35°～45°的斜裂缝（裂缝最大宽度约0.15ｍｍ），裂缝自翼板根部延伸至主梁腹板底。主梁靠近两边支

4、座处，自翼板根部向下延伸3条裂缝（裂缝长100～120ｃｍ，最大缝宽约0.13ｍｍ）。（3）桥面铺装层下有数条贯通桥面砼板的裂缝（最大缝宽约0.28ｍｍ）。该桥面沥青铺装层已满布坑槽，伸缩缝处连接不顺，伸缩缝被杂物填充，已基本失效。（4）桥面动荷载试验跨中挠度实测结果较大，各种工况下的最大挠度为1.523ｍｍ。2.3　主要病害原因引起主梁跨中、支座处顶部等位置横向裂缝的主要原因是该桥的实际通行车辆已大大超过了原设计荷载等级，导致梁底弯曲，正弯矩过大，部分薄弱位置超过混凝土拉应力而开裂。支座两侧斜裂缝（35°～45°）的产生是由于通行车辆超过设计

5、标准后支座位置处混凝土剪力过大，形成剪应力破坏。同时，由于支座采用油毛毡，其弹性、延性等都比橡胶支座差，限制了主梁的伸缩变位，引起了附加内力。同时桥面的不平顺，又加大了行车荷载对梁体的冲击力，从而加快了主梁的损坏。3　桥梁加固该桥是五十年代建造的旧桥，设计标准低，经过四十多年运营，已出现了较为严重的病害。经分析，本次加固不仅要对病害进行处理，还必须提高其承载能力，才能适应目前的车辆荷载。3.1　木群桩基础加固对病害较严重的3#、4#、5#、6#4个水下墩，先进行桩基加固。在每墩旧承台下分别对称施工设置4根水下砼灌注桩，再在其上设钢筋砼加固平台，

6、托起旧承台（新、旧承台之间通过埋管压浆紧密连在一起）。加固后，原有3#墩的局部微倾现象得到了纠正，达到了纠偏加固目的。另外，对1#、2#、7#、8#等陆上墩分别采用浆砌片石护坡进行防护。3.2　上部构造加固上部构造梁体采用了体外预应力模式，并采用了粘贴碳纤维薄板的复合加固方法，以提高桥梁结构的承载力和抗裂性，有效改善结构的应力状态。3.2.1　设置加固架为减小梁体跨中挠度，采用改变支座支点减小净跨距的梁体受力体系转换法。墩顶采用了加固架，在本桥所有桥墩（2#～8#墩）都设置了八字支撑架支撑主梁（图2），0#台～9#台没有设置。此举改变了结构的受

7、力体系，使一跨由原来的两点支承变为四点支承或三点支承（桥台没有设置八字支撑架，故两边跨为三点支承）。图2加固架设置3.2.2　增大截面在每条梁肋的支座位置，每隔36cm凿槽一道，槽内插入剪力钢筋（φ32），共计10根，使钢筋直接参与抗剪。如折算为混凝土受剪面积，则整体抗剪能力大大增加，从而有效防止支座附近因抗剪强度不够而产生的35°～45°的斜裂缝。另外，凿除原桥面沥青砼铺装，桥面重新满布钢筋，并与上述受剪钢筋连接，浇筑C40砼。3.2.3　体外预应力加固Ｔ构悬臂体外预应力的力学原理与无粘结预应力基本相同，两者的区别主要在于体外预应力钢筋与结构

8、一般不直接接触，而是通过锚具和转向块作用于结构上。一般的布筋形式有折线型或直线型，本工程采用折线型，如图3所示。图3体外预应力束布置图结合加固后桥梁结