体外预应力在空心板简支梁桥加固中的应用

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1、王复明等：体外预应力在空心板简支梁桥加固中的应用·91·体外预应力在空心板简支梁桥加固中的应用王复明李磊魏建东(郑州大学环境与水利学院河南郑州450002)摘要以一座有代表性的旧预应力空心板简支梁桥为例，采用体外预应力钢绞线对该桥进行横向加固。通过加固前后汽车静载试验结果的比较，分析加固前后挠度的变化，证明了加固方法是有效的。关键词预应力空心板简支梁桥体外预应力横向加固荷载试验0引言缘施加横向预压应力，避免企口缝下缘混凝土在行车体外预应力加固方法20世纪40年代出自前苏荷载作用下产生过大的拉应力，防止其开裂和由此产联。

2、其加固技术的实质是以粗钢筋、钢绞线或高强钢生的系列病害。横向预应力钢绞线加强了装配式空心丝等作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应板桥的横向整体受力性能，使更多的空心板均匀承担力，以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内行车荷载，从而提高整桥的承载能力⋯小]。力，从而改善结构构件的受力状况，增大构件的刚2．2横向加固及施工工艺度，闭合或减小裂缝，以提高结构构件的抗弯和抗剪横向加固分两次：第一次采用了8根槽钢14『B能力。(槽钢长100em)并沿纵向对称分布，张拉8道预应本文依托用体外预应力钢绞线来加固一座高速公力钢

3、绞线，见图2；第二次采用了10根槽钢14『B，路上的废桥，并通过静载试验验证其加固效果，为同同样对称分布并张拉10道预应力钢绞线来加固该桥。类桥梁的加固维修提供参考。竖向安装的槽钢通过化学锚栓和粘结胶固定在两边梁的外侧面，安装钢衬板，用垫片、螺帽固定衬板，使1工程概况之与空心板密贴。每段槽钢开3个孔，最下端为加固工程是安阳至新乡高速公路d匕京至深圳国D16．5，用来穿钢绞线，离板底小于1cm；中间为道主干线)中的一座旧桥，设计行车速度为120km／h，DI6．5，孑L位离板底面11cm；最上面的孑L离板顶面设计荷载标准

4、为汽车一超20级，挂车一120。大桥设6．5cm，后因钻孔时遇到钢筋，改为长6cm的矩形计为上、下行两座独立桥梁，宽2~12m，采用9孔孔，为各段安装预留调节余地⋯，【5]。跨径16m的先张法预应力混凝土空心板，桥面连续，大桥设5。斜交角，每跨由12块预制空心板梁组成，南每块宽99cm，长15．96Ill，计算跨径15．5m，结构横截面见图1。图2第一次加固槽钢沿桥梁纵向的锚固位置图(单位：m)横向预应力筋采用单根光面钢绞线，按4t为一个增量张拉，最大张拉力为12t。在板底的钢绞线长12．12m左右。3静载试验及分析6

5、_图1桥面结构断面图(单位：m)3．1试验方案该桥南端与桥台相连的伸缩缝已遭破坏，缝隙按照单板受力状况的布载方式，即一列或一辆车变大；由于前期做过破坏试验桥梁底面出现沿空心轮载作用在一块两侧基本失去横向联系的空心板上。板接缝的纵向裂缝，跨中两侧以及梁板底面出现较试验考虑到11号板与12号板之间铰缝脱落，横向连多横向和纵向裂缝。空心板板问横向联系变弱，边接基本破坏，把车载放在11号板。试验采用一辆重板与次边板间铰缝破坏；在行车荷载作用下，出现55t的车，加载时车辆车头朝北，后轮轮位为板纵向“单板受力”现象，部分空心板竖向

6、变位较大；桥面长度1／2处，沿桥梁横向轮位为车辆左侧后轮位于11排水功能较差，雨水沿纵向板缝下渗严重，且有腐号板中线上，横跨9号、l0号、11号三板。汽车位蚀现象置见．图3。2加固设计Q!QiQQQlQQQcQQQ123456789l011122．1加固机理图3汽车位置图(单位：m)通过体外横向预应力钢绞线对空心板间企口缝下3．2试验结果与分析王复明，男，教授，博士，博士生导师。第一次和第二次横向加固后，分别就单板受力状·92·全国中文核心期刊路基工程2009年第1期(总第142期)况进行了重车试验。本上按0．08mm

7、／t的比例减少，第二次是0．12mm／t，(1)加固空心板整体上不论是四分之一截面还所以，第二次加固比第一次能使板的变形更快得到抑是跨中，其挠度和应变都较加固前有不同程度的减制，加10道钢绞线比加8道效果明显。少，最大比例达40％，板底裂缝都减小或闭合。而张拉力／t且横向加固对于减小整个梁的纵向变形也有较好的O作用，例如11号板(图4、图5)挠度减小最大值=一1．0达38％。蠢一2．0板位一3．0一?+7号板十8号板+9号板l：；图8第一次加固不同张拉吨位挠度的变化图一4嚣一5张拉力／t-6图4第一次横向加固11号板预

8、应力加固效果图板位+7号板+8号板一9号板图9第二次加固不同张拉吨位对挠度的影响图薹三-O2—J_、。。。=i。i．／i◆i(4)根据图示同样可以看到一些不正常的点，_。gm／嚣如6、7、11号板所对应的点，在图中是曲线明显的拐点。通过这些点可分析出，6号板与7号板、1100OO号板与12号板的板间联结强度已不足以抵抗车辆荷图5第