摘 要:在经济建设和科学技术发展迅速的当下,预应力技术在桥梁施工中的应用越来越广泛,但是由于预应力张拉施工工艺复杂,专业性较强,在实际施工中出现许多质量问题。本文结合工程实例,主要阐述预应力技术在桥梁施工中的应用,介绍了其在工程应用中的优缺点, 以供参考借鉴。 关键词:桥梁加固;施工技术;预应力;设计 1 引言 体外预应力筋布置在截面外,孔道防腐材料灌注质量容易检查,防腐质量可以得到保证,避免了体内布筋时腹板中由于波纹管较密,腹板不易振实的缺点,质量容易保证。可随时检查力筋状态,补拉应力损失,甚至替换失效钢束,可以全梁加固,也可局部加固。它不仅可以用来改善梁的受弯性能,还可以用来改善构件抗剪性能。因此,体外预应力技术是一种高效、经济且施工方便的结构形式,具有极大的发展前景。 2 预应力加固桥梁施工技术案例 2.1 连续箱梁桥 2.1.1 工程概况 某跨线桥全桥长748.4m,分为左右幅,每幅25跨4联,跨径组合为:左幅(29.88m+7×29.87m)+(20.63m+4×29.87m)+(6×29.87m)+(3×29.87m+29.88m+29.88m+29.91m);右幅(30.12m+5×30.13m)+(6×30.13m)+(20.81m+6×30.13m)+(4×30.13m+30.12m+30.11m),标准跨为30m,论文格式上部结构采用部分预应力混凝土连续箱梁,为双幅单箱单室。桥梁下部结构为独柱与双柱式桥墩,钻孔灌注桩基础,桥台为肋板埋置式桥台,伸缩缝在中墩处采用SSF-160B型橡胶伸缩缝,桥台采用ABOSD-125橡胶伸缩缝。该桥设计荷载为:汽-超20级,挂-120级。 2.1.2 加固前主要病害 1)主要病害为桥梁体跨中、以及桥墩顶部位出现竖向裂缝,并且还有个别的墩顶附近会出现斜向裂缝。 2)梁体局部有露筋、锈蚀等现象;梁体有局部破损及划痕。 3)箱梁底板1/4跨—3/4跨横向裂缝与腹板竖向贯通裂缝有明显的发展,数量增加、宽度及长度增大,为“L”、“U”形裂缝。 4)箱梁内部顶板也出现多条纵向裂缝与网裂。 2.1.3 病害原因分析 造成上述病害的主要原因主要是交通量过大、超载车多,使桥梁长期处于超负荷工作状态,结构承载能力不够;其次,原设计承载力对目前交通量的发展估计不足。 2.1.4 体外索加固设计要点 1)箱梁腹板两侧加厚并设置小股预应力束N1(7φs15.2)、N2(5φs15.2),边跨箱梁内腹板增设N3(7φs15.2)束,以提高正弯矩区极限承载能力,增加结构预应力度,具体布置如图1所示。 图1 腹板加厚并设置小股预应力束布置图(cm) 2)箱梁墩顶区桥面铺装层内设置小股预应力束(2φs15.2),以提高墩顶负弯矩区的抗弯承载能力及压应力储备,具体布置如图2、3所示。 图2 负弯矩区预应力横断面图(cm) 图3 负弯矩区预应力纵断面图(cm) 2.1.5 体外预应力索加固效果 荷载试验结果表明,试验效率系数满足规范规定要求,试验结果可用于评定;结构在卸载后基本能够恢复变形,相对残余变形和相对残余应变均小于20%,满足规范要求,说明加固后结构处于弹性工作状态;通过加固前后对比分析,说明结构刚度有明显提高。 通过试验结果分析,腹板两侧张拉预应力钢束后,跨中截面的应力状况有明显改善;墩顶张拉预应力钢束后,墩顶截面应变有较明显的改善,截面应力状况得到较大改善。 2.2 T型刚构桥 2.2.1 工程概况 某大桥桥梁为混凝土T梁桥,总长2024.321m,桥宽14.84m,桥跨组合为:10×16m+3×30m+(55m+80m+55m)+23×30m+(65m+2×100m+65m)+10×30m+16×16m。加固工程主要对该大桥两处T构进行维修加固:(55m+80m+55m)双T构带挂梁;(65m+2×100m+65m)三T构带挂梁。 2.2.2 加固前主要病害 1)T构箱梁内部腹板均有斜裂缝,裂缝距离悬臂端2.5~13m,缝宽在0.2mm左右,其中80mT构腹板斜裂缝宽度达到0.25mm,均属受力裂缝; 2)T构箱梁内部顶板存在大量继续开展、宽度在0.15mm左右的纵向裂缝,分布密度大,且有新裂缝发展; 3)100m跨T构箱梁内部靠近端横隔板6m处腹板有3个锚头外露锈蚀,27号墩南侧T构箱梁右室顶板有一处钢绞线外露锈蚀; 4)41、42号T构桥端船撞后混凝土破损面积较大,42号T构有露筋及穿孔现象;
5)T构箱梁悬臂端有较为明显下挠变形。 |