南京绕城公路刘村至马群段扩建工程.doc

豫章大桥维修加固设计与施工 万重文 肖星星 （江西省交通设计院 江西 南昌 330002 ） 摘 要：简要介绍豫章大桥采用桥面补强层加固法与梁底贴高强碳纤维布补强法相结合的有关 设计与施工。 关键词：旧桥维修加固；设计与施工 0 前 言 豫章大桥位于南昌市正北面城乡交界处，跨越赣江南支河流，1988年7月由原江西省交通规划勘察设计院（现为江西省交通设计院）设计，同年，由福建省第二公路工程公司承建，1990年12月竣工交付使用。桥梁全长560.63m，跨径布置4×30m+3×42m+3×42m+3×30m+3×30m，采用先简支后桥面连续结构，桥面净宽7m+2×3m。设计荷载：汽-20级，挂-100，人群-3.5KN/。桥址地质和水文条件较好，钻探揭示河床基岩为砂岩，其上为砂砾和砂。 0.1 上部构造 上部构造为后张法预应力混凝土简支T梁，桥面每3或4跨实现连续，联与联之间采用梳形伸缩缝衔接。每跨由6片预应力混凝土T梁组成，为增强T梁间的横向整体受力性能， 30m跨T梁每跨设置了7道横隔板，42m跨T梁每跨设置了9道横隔板。 0.2 下部构造 下部构造为双柱式墩配钻孔灌注桩基础，桩底嵌入新鲜岩层1-1.5倍桩径。7号墩下游桩基由于施工过程出现断桩事故，因此，在原设计桩位两侧增设了2根直径为1.5m“扁担桩”，原设计的系梁也相应作了修改。0#桥台为重力式U台配沉井基础，16#桥台为桩柱式桥台。 1 预章大桥使用现状 豫章大桥目前是南昌市东北方向通往外环高速公路的必经之路，也是沟通市区北面城乡联系的重要纽带。随着地方经济的快速发展，过往大桥的车辆日益增多，尤其是重型或超重型车辆，而豫章大桥原设计标准只有汽- 20级，且桥面行车道较窄，与外环高速公路的设计荷载标准也不匹配，从而导致大桥不堪重负，难以适应未来经济发展的需要。根据现场检测，大桥目前主要存在以下病害： 1、桥面铺装存在纵横向裂缝。主梁间的横向联系较薄弱，导致主梁整体受力减弱。T梁铰缝病害见图1。 2、人行道等构件存在病害: （1）大桥原有分隔墩被拆除，原分隔墩预留件露在表面，对来往车辆带来安全隐患；（2）全桥有多处栏杆发生不同程度的破损，局部混凝土碎落，钢筋外露并锈蚀，甚至缺失；（3）部分栏杆柱根部碎裂，局部栏杆底座保护层较薄，钢筋外露并锈蚀。 3、伸缩缝存在不同程度的变形、淤积、部分橡胶块缺失，其中行车道伸缩缝在车辆的重压下损坏尤为严重。 4、T梁存在病害：（1）T梁间铰缝极不饱满；（2）局部混凝土质量较差，存在严重的蜂窝麻面现象；（3）T梁间横隔板联结薄弱，存在横隔板间上、下部接头错位，联结钢板外露锈蚀。横隔板病害见图2。 5、支座存在滑移、橡胶老化、开裂及剪切变形等现象，部分支座被伸缩缝漏下的泥土所包围，丧失变形功能。 6、桥梁墩、台病害：（1）7号墩横系梁跨中附近存在一条贯穿顶面的顺桥向裂缝；（2）部分桥墩桩顶混凝土质量较差，主筋外露、锈蚀；（3）0#桥台前墙存在多条竖向裂缝，其中一条缝宽1mm左右，位于桥面中心附近。桩顶病害见图3，桥台裂缝见图4。 图1 T梁铰缝病害 图2 横隔板病害 图3 桩顶病害 图4 桥台裂缝病害 2 维修加固设计 为了适应重交通量发展需要，确保大桥使用安全，有关主管部门提出要按新的汽车荷载标准公路--|级对大桥进行维修加固。 2.1 加固方案选择 2.1.1上部结构 常用的加固方法主要有： ①桥面补强层加固法：在主梁顶面加铺一层钢筋混凝土层，使其与原有主梁形成整体，达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的，以提高桥梁的承载能力。 ②增大梁截面和配筋加固法：在梁底截面加大钢筋混凝土截面并增加主筋，使梁抗弯截面加大，以提高主梁的承载能力。 ③型钢粘贴锚固法：将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替钢筋作用，提高梁的承载能力。 ④体外 预应力加固法：对梁的受拉区施加压力，以抵消部分自重应力，减少在活载作用下的应力增量，从而起到加固提载的目的。 ⑤碳纤维补强加固法：采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在主梁表面，当荷载增加时，两者共同工作，提高构件的承载力，从而达到加固补强的目的。 ⑥改变结构受力体系加固法：如由简支变连续梁，或在梁下增设钢桁架等加劲或叠合梁等，以减小梁内应力，达到提高梁的承载力目的。 由于桥面补强层加固法施工简便，且较经济，碳纤维补强加固法施工速度快，粘结质量容易得到保证，且不对原结构造成任何损伤，故从大桥使用现状，加固费用省，便于施工和质量控制等方面综合考虑，确定豫章大桥采用桥面补强层加固法与梁底贴高强碳纤维布补强法相结合的加固方案。 2.1.2下部结构 常用的加固