钢板-混凝土组合结构加固桥梁梁体施工工艺

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1、钢板-混凝土组合结构加固桥梁梁体施工工艺　　[摘要]本文结合项目工程实例，对“钢板-混凝土”组合结构加固桥梁梁体，提升桥梁承载力的施工工艺进行了详细论述，对其它类似条件下的工艺控制具有一定的借鉴和参考作用。[关键词]钢板-混凝土桥梁加固施工中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：综述钢板-混凝土组合结构是一种新型的桥梁加固施工工艺，该工艺可以在不破坏原桥梁上部主体结构的情况下，提高主梁刚度和梁体跨中断面承载力，抑制梁体下挠及裂缝发展，提高梁体结构耐久性，改善桥梁使用性能。本文结合工程实例，详细论述了钢板-混凝土组合结构的施工工艺。工程概况本工程位于西部某省省会城市，系该市过境

2、高速互通式立交主线桥，该立交连接另一国道主干线和该市快速通道，昼夜交通量为3.8万辆/日，货车折算比重为65.4%。设计标准为高速公路，双向6车道，设计时速120km/h，于2000年建成通车。11本文所论述主要为该互通立交内的主线桥上部结构加固，该桥全长858米，上部结构为单箱多室连续箱梁。设计荷载为汽车-超20、挂车-120。加固原因及目标因主线桥通车运营十余年来，交通量不断增加，车辆吨位也不断上升，使桥梁长期处于超限服役和疲劳运营的不利状态，加剧了既有受力裂缝的发展。同时因设计原因，主跨跨径多分布于20-26米，梁高均为1.4米，结构形式为普通钢筋混凝土结构，梁体刚度较小，自

3、通车至今，在行车荷载作用下主梁存在一定程度的下挠变形，经静载检测，挠度系数为0.89-1.11，超出《公路桥梁承载能力评定规程》（JTG/TJ21-2011）规定值1.0。在长期超限运营下，裂缝的发展导致混凝土与钢筋之间的握裹力逐渐减小，钢筋平均应力增大，影响结构受力，致使主梁刚度削弱，挠度增大，跨中断面承载力降低，而承载力的降低，又进一步加剧了裂缝的发展，在上述因素的反复相互作用下，主梁病害不断发展，结构安全受到严重影响。为改变上述状况，本工程的加固目标为：1）、提高箱梁刚度，抑制箱梁下挠的发展；2）、在一定程度上恢复主梁刚度，提高跨中断面承载力，改善桥梁使用性能。加固方案11因

4、受交通保畅影响，不能开箱进行施工，为达成加固目标，拟定采用“钢板-混凝土组合结构”进行加固，并在结构中张拉预应力钢束，该工艺在主梁底板纵向设置“钢板-混凝土组合结构”，提高梁体刚度，张拉的预应力钢束在一定程度上可改善原主梁结构的应力分布，降低原结构钢筋应力幅，提高主梁抗裂性，抑制裂缝继续发展和产生，整体提高主梁跨中断面承载力。图1钢板-混凝土组合结构横断面图图2钢板-混凝土组合结构横纵面图施工工艺钢板-混凝土组合结构是将槽钢固定安装于主梁底板，槽钢内灌注自密实混凝土，张拉结构内的无粘结预应力钢束，使钢板-混凝土组合结构与梁体形成整体，共同受力，提高梁体刚度和承载力。图3钢板-混凝土

5、组合结构示意图工艺流程材料选择槽钢、加固钢板11槽钢采用热轧普通槽钢，粘贴用加固钢板采用Q345（C级）钢板，其性能指标均应符合《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。固定用锚栓、螺母螺栓、螺母采用8.8级高强度螺栓，性能应符合《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ23-2008）规定。自密实混凝土自密实混凝土应具有较好的流动性，其性能可参照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）中孔道压浆材料标准，强度应不低于梁体强度，一般不推荐自行配置，可选用已配置好的成品混合料，其中骨料粒径应不大于5mm。预应力材料采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径d=

6、15.2mm的无粘结预应力钢绞线，质量要求符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》（JG161-2004）及《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》（JG3007-1993）相关规定。植筋胶、粘钢胶植筋胶应与固定用高强度螺栓相配套，并符合下列标准钢板防腐材料底层采用环氧富锌漆，面层采用灰云铁氯化橡胶面漆。工序控制要点梁底加固部位混凝土凿毛清理11采用人工对新旧混凝土接触面进行凿毛清理，确保混凝土粘接表面粗糙、坚硬、密实、无松动、粗骨料部分外露并形成不小于6mm的凹凸面，并用钢丝刷对外露的锈蚀钢筋进行彻底除锈。接触面在定位加固钢板前用高压水冲洗干净并保持湿润状态。测量定位、打孔植筋测量放线：根

7、据设计图纸用钢尺等测量器具定位并标出植筋（或锚栓）位置，采用钢筋定位仪对植筋位置进行准确定位。钻孔：采用冲击锤成孔。根据设计钢筋的直径、植筋深度选择钻头。钻头直径大于钢筋直径2～4mm，成孔深度大于设计深度5～10mm。钻孔前把结构物表面的水、油等液体清理干净，以防止污染孔洞。常规清孔：成孔后首先用压缩空气把孔内粉尘清除一遍，同时结构物表面的粉尘也清除掉；然后用专用电动毛刷把孔壁上的浮尘刷掉；最后再用压缩空气清除一遍。孔壁干燥：水、油等液体会破坏植筋结构胶的强度，因此