S20外环高速沪嘉立交盖梁裂缝维修加固方案设计研究

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1、204桥梁结构城市道桥与防洪2014年7月第7期(1)按《上海公路桥梁限载标准》(SZ—G—B05不能轻易中断交通实施维修，即维修加固须在有—2007)，桥梁设计荷载为汽车一超20级，挂车一120载情况下实施。在此前提下，结合考虑裂缝成因的桥梁限载吨位。S20外环高速交通量大，且车和桥梁现况，可备选用的加固技术有粘贴钢板加辆超载现象严重，远远超过桥梁设计荷载相对应固法f2】、粘贴碳纤维加固法【3I、增大截面加固法【4j、的通行车辆吨位标准，导致盖梁截面抗扭能力不体外预应力法[5]等加固技术。足，从而产生裂缝。这也是桥墩盖梁负弯矩裂缝3．1加固技术比选产生的最主要原因。3．1．1粘贴钢板加固

2、法(2)盖梁与主梁间原有的伸缩间隙全部或部粘贴钢板加固法即指树脂及锚栓粘接钢板与分被堵塞，导致盖梁承受了较大的顺桥向水平集混凝土结构的加固法，使钢板与混凝土结构形成中力，造成盖梁侧面受拉应力超过允许应力值，整体，用以代替需增设的补强钢筋，提高结构的导致盖梁侧面开裂。承载能力，达到补强目的。该法施工迅速、现场(3)当单跨作用有车辆活载时，偏载对盖梁截无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，施工对环境面产生扭矩也导致了盖梁侧面出现扭曲裂缝。影响小，且加固后对桥梁原有结构外观和净空无2．3盖梁极限承载能力判断显著影响，但加固效果很大程度上取决于胶粘工在假定盖梁出现超限裂缝、但是受拉侧钢筋艺与操作水平，适

3、用于承受静力作用且处于正常并未出现锈蚀的前提下，按承载能力极限状态考温度环境中的受弯或受拉构件的加固。虑结构还能承受多大的荷载。3．1．2粘贴碳纤维加固法近似按2(宽)×1．O(高)的单筋截面计算，受粘贴碳纤维加固技术与粘贴钢板加固技术的压区高度0．136m。截面抗弯承载能力4220kN·m。加固原理一致，只是增强材料改为碳纤维复合材恒载作用下立柱边缘截面的弯矩为(982+1150)X料。此法采用专门的树脂将碳纤维复合材料粘贴0．9=2132(kN·m)，设计活载(汽一超2O)作用下于混凝土结构受拉表面，使碳纤维与原结构形成的盖梁截面弯矩为(488+567)×0．9=950(kN·m)，新

4、的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降设计活载(挂120)作用下的盖梁截面弯矩为低钢筋受力，从而使结构达到加固补强效果。此(590+637)X0．9=1104(kN·m)。法的技术特点在于：几乎不增加结构自重和截面从上述的计算结果可知：沪嘉立交R1匝道尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几23#桥墩盖梁，在汽车一超20或挂120作用下，盖乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐梁强度可满足；若超载系数达N2．0时，盖梁强度久性和抗疲劳性。根据受力分析可以多层粘贴进基本达到极限。行补强，其方向性也可以灵活掌握。此外，如使综上，开裂的盖梁在临时、短暂受载时，仍用碳纤维布，因其质地轻薄，

5、加固后可用混凝土可满足承受设计荷载要求。但从长期使用角度，砂浆涂装，修复补强不留痕迹。盖梁开裂后，水分、空气会侵人，钢筋会锈蚀，3．1．3增大截面加固法从而影响桥梁的承载力和耐久性，所以必须加固增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一盖梁才能满足使用要求。定厚度的钢筋混凝土的桥梁加固技术。一般来说，有两种方式：一种是加厚桥面板，另一种是3裂缝处置方案加大主梁梁肋的高度和宽度。此法施工工艺简裂缝封闭处置方案的设计，坚持分类处置的单，适应性强，适用于较小跨径的T梁桥或板桥原则。根据桥梁检测出的裂缝宽度(参考裂缝长的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承度指标)，采用不同的维修封闭方法。对缝宽小

6、载能力也能取得较好的加强。该法的缺点在于加于0．2mm的裂缝，直接采用环氧树脂浆液或水泥固会使混凝土构件的体积增大、自重增加、施工砂浆封填。对缝宽大于等于0．2mm且小于0-3mill周期加长等。的裂缝，采用化学灌浆法处理。对于缝宽大于等3．1．4体外预应力加固法于0．3mm，或长度大于一半截面高度的裂缝，则体外预应力加固法是指对布置于承载结构主考虑在清缝和化学灌浆封闭裂缝的基础上，实施体之外的钢束进行张拉而产生预应力加固桥梁的加固措施，局部补强，以增强盖梁的承载能力。后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆鉴于s2o#l,环高速在上海道路网中的特殊重要性，体、锚固体系和转向块等部件组成

7、。体外预应力2014年7月第7期城市道桥与防洪桥梁结构205技术能大大缩短施工工期，但加固后对原结构的为扰动。25℃时，固化1d即可拆除夹具或支撑，外观有一定的影响，且不宜用于混凝土徐变大的3dl／]可受力使用；固化温度降低，固化时间应相结构。应处长。为确保固化质量，粘贴完的钢板在24h表1为各种加固技术的优缺点对比表。内严禁有明显人为扰动。表1各种加固技术的优缺点对比表(6)现场成品保护措施。现场已施工完的成品加固方法