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CFRP在某中桥应急加固中的应用与研究分析 　　摘要：本文以某中桥为例，就我公司在最近的一座旧桥维修加固工程中的设计验算与施工，来探讨碳纤维布在维修加固桥梁中的应用。希望能够给类似工程项目提供一些借鉴和参考。 　　关键词：应急加固，CFRP，设计验算，施工要点 　　中图分类号：U457+.3文献标识码： A 文章编号： 　　随着交通运输事业的快速发展，我国已修建了大量的桥梁，但值得注意的是这些桥梁有许多已发生老化、损伤现象，许多桥梁的荷载等级低于汽车-20、挂车-100，但目前实际通行的车辆已远超出这些桥梁的荷载限制，致使公路桥梁负荷日益加重，致使桥梁不同程度存在隐患。本文以某危桥为例，就我公司在最近的一座旧桥维修加固工程中的设计验算与施工，来探讨碳纤维布在维修加固桥梁中的应用。希望能够给类似工程项目提供一些借鉴和参考。 　　1工程概况 　　某桥梁是X公路上跨越石津渠的一座中桥，中心桩K55+535，桥梁全长52m．由东、西两幅组成，跨径均为16m．全桥三孔，共一联。东幅建于1998年，上部结构为预制空心板．下部为柱式墩台．桩基础。经调查发现东幅桥的空心板有贯穿板底的横缝，平均间距为20cm．且在桥墩处，铺装出现横向裂缝。维修方案将东幅梁板破损部分用环氧砂浆进行修复，在预制空心板板底粘贴碳纤维加固．单层碳纤维质量为3009／m2，抗拉强度3000Mpa。 　　2桥梁病害情况调查分析 　　本桥经过两次检测，第一次为定期的健康检查，第二次为桥梁的荷载试验。根据第一次定期检测报告，白沙大桥病害主要集中在梁板、盖梁及墩柱。 　　1）桥台及基础：桥台共有4条竖向裂缝，累计长度4.2m，最大宽度值为0.12 mm，所有裂缝未超过规定值(0.3mm)。 　　2）桥墩及基础：盖梁共有156条竖向裂缝，累计长度为102.47m，最大值为0.34 mm，2条裂缝超过规定值(0.3mm)。超限裂缝在L-2-1盖梁和L-5-4盖梁上，超限裂缝累计2.4m；超宽裂缝位置见下图： 　　立柱有40条竖向裂缝，累计长度111.7m，所有裂缝未超过规定值(0.3mm)；本桥水中墩除3#、4#墩桩基外，其它作均已加固处理过。L-4-2#立柱桩基2处露筋，长约2.6米；掏空面积S=0.2平方米。 　　3）梁板：全桥预应力梁板210块，其中有裂缝的109块（左幅21块，右幅88块），共 2536条横向裂缝，累计长度3745.92m。左幅第三跨、第十二跨有铰缝勾缝渗水钙化，长约5m；右幅第一跨、第五跨铰缝有勾缝脱落，总长度约30m。 　　4）支座：全桥总共有103个支座老化开裂，23个支座局部脱空，有病害支座占支座总数的47.4%。 　　5）该桥伸缩缝均存在泥沙堵塞现象，部分伸缩缝止水带破损。桥面铺装、护栏、标志标线及排水设施完好；桥梁附属构造如桥台锥坡、桥头接线等情况完好。 　　3病害原因分析 　　上部结构病害分析：预应力空心板有横向裂缝，贯穿整板，考虑到桥面完好，勾缝大都无渗水现象。可能是由于空心板壁较薄，混凝土浇筑振捣施工时粗骨料就未能到达空心板底部，这样空心板底部只有抗弯能力较弱的水泥砂浆，荷载作用下易产生裂缝。另外该路段车流量较大，特别是超重超限车辆偏多，在某些荷载组合下使用荷载超过了结构的极限承载能力，从而导致裂缝等病害的产生。 　　下部结构病害分析：桥墩盖梁裂缝主要发生在立柱顶或跨中位置，上述部位盖梁截面正负弯矩最大，若盖梁截面尺寸偏小或钢筋配置不足，在车流量大及超载较严重的情况下，很容易产生竖向或斜向裂缝，而且钢筋混凝土结构在弯矩不大情况下也极易出现裂缝。 　　4桥梁加固设计验算 　　4.1设计要点 　　本次维修加固维持原桥设计荷载等级即汽车-20级，挂-100，维修加固设计原则：贯彻“安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、保护环境”的设计理念，结合我省经济、技术条件，吸取国内外先进经验，积极而稳妥的采用新技术、新材料、新设备、新工艺，使设计的工程项目取得经济、社会和环境的综合效益。 　　4.2平面模型 　　平面模型：单元号为1～104。计算模型如下图所示： 　　 　　 　　4.3结果分析 　　以下图形中力的单位为KN.m。持久状况正常使用极限状态抗裂性计算：正应力（短期效应）： 　　 　　 　　短期效应截面最小正应力图 　　短期效应作用下板梁截面上缘缘最大拉应力为0.5Mpa。构件满足规范要求。 　　正应力（长期效应）： 　　 　　 　　长期效应截面最小正应力图 　　长期效应作用下箱梁截面下缘处于纯压状态，满足规范（JTG D62－20046.3.1）规定的要求（处于纯压状态）。主应力（短期效应）如下图所示： 　　 　　 　　短期效应板梁主拉应力图 　　使用阶段最