上海市浦东新区公路行业十二五期间科技创新成果汇编上海地区空心板梁桥铰缝的检测、修复与加固技术研究.docx

上海市浦东新区公路行业十二五期间科技创新成果汇编 PAGE 51 上海地区空心板梁桥铰缝的检测、修复与加固技术研究 Research on Inspection, Rehabilitation and Reinforcement Technology of Hollow-section Beam’s Hinge Joints in Shanghai Area 1 项目基本情况 1.1 主要完成人：钱寅泉、林鑫、周正茂、徐军、周如明、葛玮明、李桥林、斯挺、黄律群、周旭、马宏辉、张亮、杨洋、郁忠斌、臧韧 1.2 主要完成单位：上海浦公建设工程质量检测有限公司、上海市浦东新区公路管理署、上海同豪土木工程咨询有限公司、上海申继交通科技有限公司、上海浦东新区公路建设发展有限公司 1.3 主题词：铰缝损伤；相对位移法；判定准则 1.4 具体计划、基金的名称和编号：沪建交科验字 [ 2012 ] 第 026号 1.5 项目起止时间： 2011年2月1日-2012年4月21日 2 项目简介 本课题研究了一种在公路交通正常通行的情况下检测板梁相邻铰缝相对位移值的方法——相对位移法；采用无量纲参数表征铰缝工作状态，对数据经数理统计分析得出铰缝损坏和破坏的界限值，即为铰缝损伤程度判定准则；最后根据铰缝工作状态提出一种快速修复和加固的综合技术。其研究成果可广泛应用于板梁桥的检测、铰缝损伤程度判定和铰缝的快速修复和加固。 项目研究完成《铰缝板梁桥铰缝工作状况检测判定准则（草案）》；完成《铰缝损坏快速修复工法（草案）》；完成《铰缝破坏铰接板梁桥加固综合技术研究（草案）》；完成《空心板梁铰缝加固构造图（草案）》。 铰缝相对位移法和判定准则能便捷高效判定铰缝损伤程度，与传统荷载试验方法和加固方法相比，节约桥梁检测和加固费用，节约了社会资源；检测结果准确性较好，与传统目测检测法相比，能判断铰缝破损程度，具有较好的经济效益和环境效益。铰缝损坏快速修复工法应用新工艺，有效缩短修复工期，可增强桥跨结构的整体性能，提高耐久性和安全性。铰缝破坏的修复加固方法，通过铰缝处设置勾筋增强铰缝混凝土与桥面铺装混凝土和板梁的连接；缝内布置纵向构造钢筋，改善铰缝混凝土的收缩影响;采用快速混凝土早强特点缩短施工周期，最终达到快速修复的功能。 对铰接板梁桥的铰缝损坏和破坏包括从检测到确定加固设计和施工工艺在内的技术进行综合研究，通过提出铰缝损坏和破坏的检测判定准则，加固的通用图纸和快速施工的工艺工法，从而达到延长铰接板梁桥在重载交通下的服役年限。 规范上海市现役铰接板梁铰缝损坏或破坏的检测、判定、修复、加固行为，使铰接板梁桥铰缝得以合理、科学的修复或加固。铰缝相对位移法和判定准则能便捷高效判定铰缝损伤程度，对损坏的铰缝，可采用铰缝损坏快速修复工法，有效缩短工期，可增强桥跨结构的整体性能，提高板梁桥的耐久性和安全性；对破坏的铰缝，可采用铰缝破坏的修复加固方法，可以加强铰缝混凝土、板梁及桥面铺装层三者的整体性连接，增强桥梁的整体受力性能。 3 项目详细内容 3.1 立项背景 中小跨径桥梁在桥梁工程中所占比例高达90%以上，其常用桥型为空心板梁桥、T梁桥和小箱梁桥。 空心板梁桥因便于工厂化预制和现场架设，建筑高度小且造价较为经济而在上海地区广泛使用，但其横向浅型企口铰缝连接较为薄弱，在重车荷载作用下，纵向铰缝易剪切破坏而导致桥面铺装开裂，继而导致单梁受力，影响结构的耐久与安全，严重则发生类似沪嘉高速板梁桥的板梁断裂。 铰接板梁桥破坏的机理是：浅型铰缝抗剪、横向传力能力先天不足，重载作用下铰缝损坏，铰缝处桥面铺装纵向开裂，单梁受力增大铰缝剪切破坏，单梁受力承受活载增大1至1.5倍，最终导致板梁断裂塌落。 上海浦公建设工程质量检测有限公司于2010年6月曾对外环线浦东北路等四座跨线桥和龙东立交桥进行巡视检查，相当数量的铰接板梁桥存有起拱不一，铰缝深浅各异，纵向铰缝通缝渗水，铰缝处桥面铺装层开裂等病害，其中浦东北路跨线桥损坏已有60%桥跨出现板梁铰缝处渗水，表明重车荷载作用下，现役铰接板梁桥铰缝损坏单梁受力趋势严重。 G1501北环高速澄城路桥、沪太公路桥、浏翔公路桥均为铰接空心板梁桥，在集装箱荷载作用下，多片板梁两侧铰缝渗水，活载作用下相邻板梁最大挠度差达5.5mm至11mm，铰缝联接破坏而单梁受力，桥梁已处于不安全状态。 当前，公路重载运行已成趋势，在役铰接板梁桥横向铰联接难以适应重载交通已成不争事实，公路重载交通上的在役铰接板梁桥存有铰缝损坏如何及时修复，铰缝破坏如何快速加固二大问题，亟需研究解决。 因此，对铰接板梁桥的铰缝损坏和破坏包括从检测到确定加固设计和施工工艺在内的技术进行综合研究，通过提出铰缝损坏和破坏的检测判定准则，加固设计的通用图纸和快速施工的工艺工