2.2.3 加固设计要点 为了提高该大桥主跨T构的刚度及承载能力,在一定程度上改善箱梁应力状态,需在箱梁内部增设预应力钢束(12φs15.2),每个T构4根预应力钢束(见图4、5),张拉端均位于两端牛腿锚固端。转向处新增横隔墙和纵梁,牛腿锚固端均采用C50混凝土。 预应力锚具采用OVM15-12型,钢绞线采用标准强度1860MPa。 图4 T构预应力束布置图(m) 图5 断面图 T构加固目标:维持桥梁原荷载标准的前提下恢复桥梁承载力,维持桥梁外形和结构体系不变。主要通过两方面措施来实现: 1)采用粘贴钢板和碳纤维布的加固方法,对局部构件承载力加强; 2)通过在T构箱内增加体外预应力束来改善线性和提高承载力、减少挠度。 2.2.4 体外预应力索加固效果 1)静载试验结论:偏载情况下跨中截面最大正弯矩静力荷载试验效率为0.98,墩顶截面试验效率为1.0,满足规范要求;跨中截面、墩顶截面应变校验系数分别为0.79和0.76,介于规定常值范围(0.75~1.05),截面强度满足要求;跨中截面实测弹性挠度最大数值为11.07mm<规范要求(50mm),刚度满足要求。 2)动载试验结论:脉动试验测出结构固有频率值较理论计算值大,且各阶振型与有限元计算结果吻合较好,桥梁整体刚度满足要求;桥梁平均阻尼比为3.0%,无障碍行车试验不同行车速度下挠动对应的动力系数为1.048,小于设计值1.075。 该大桥主跨加固完成后,桥跨结构工作状态良好,承载能力满足设计荷载标准(汽车-20,挂车-100)的要求,该次加固施工实现了加固设计意图,达到理想的加固效果。 3 分析 桥梁体外索加固技术在桥梁加固施工中应用比较广泛,在确保结构的正常安全营运同时取得了良好的经济和社会效益。 通过进行现场实际施工,对比以往常规加固方法,增设体外预应力加固法有如下优缺点: 3.1 优点 1)锚固构件尺寸小,自身质量增加少; 2)增加荷载效果明显; 3)对桥梁损伤小,施工完成后不影响桥下净空; 4)预应力布置方式可以根据桥型和病害情况而灵活选择; 5)增设的预应力索可以安装索力监测器,及时掌控应力变化,了解结构受力情况。 3.2 缺点 1)锚固及转向区域局部应力较大,易产生应力集中,局部应力大,需严格控制该位置施工质量; 2)体外索张拉力吨位较小,不能充分发挥体外索强度高的优点,对锚具及夹片的要求很高; 3)预应力筋和桥梁结构自身的变形不同步,易造成预应力损失。 如何在以后的施工和设计中发挥体外预应力加固方法的优点、克服其缺点,找到其最佳结合点是今后一个重要研究方向。 4 结语 总之,体外预应力加固技术不但能提高旧桥抗弯、抗剪承载能力,还可以节省钢筋,减少管道摩阻损失,具有其他结构形式所无法比拟的优点。随着相关理论的不断完善、技术体系的发展,体外预应力技术将有更大的发展前景。 参考文献 [1] 熊学玉、王寿生.体外预应力梁振动特性的分析与研究[J].地震工程与工程振动.2005(02). [2] 康叶铭、陈国刚、高立明.体外预应力连续梁的等效荷载计算[J].山西建筑.2006(02). |