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薄壁墩病害维修加固

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摘要:对某桥薄壁病害进行检测并进行了理论计算,分析了该桥梁病害的产生机理,提出了采用扩大截面法进行加固,并取得不错的加固效果。

关键词:薄壁墩 维修加固 扩大截面法

Abstract: For a bridge pier disease were detected and the theoretical calculation, analyzes the bridge mechanism, put forward by enlarging section method for reinforcement, and achieved good reinforcement effect.

Key words: thin wall pier; repair; enlarging section method

中图分类号:TF576.7文献标识码:A 文章编码:

1 前言

桥梁病害诱发的因素很多,超载、自然环境、人为破坏等,其中水因素是北方地区桥梁病害主要因素之一,尤其是冻容循环作用,对桥梁损伤尤为严重。

早期修建的桥梁没有针对性的防腐设计,随着使用年限的增长,由于自然环境的作用,出现不同程度的缺陷和病害,对桥梁结构的使用寿命产生不良影响。为了保障结构的使用安全和延长桥梁使用寿命,应对病害桥梁进行检测评估,然后采用有针对性的加固技术方案进行维修加固。

2 工程概况

该桥主桥和东、西引桥三部分组成,共计25孔,全长712m,桥梁全宽18.5m。荷载等级:汽─20级,挂─100。

其中主桥上部结构为一联三跨先简支后连续的预制预应力小箱梁,跨径布置为29.825m+32m+29.825m,主梁横断面采用四箱单室界面。下部结构墩柱为薄壁墩,桩基为35×35cm打入桩。

3 桥梁病害

主桥薄壁墩病害表现为混凝土大面积空鼓,局部位置钢筋锈胀,混凝土保护层起壳或剥落。将墩身保护层混凝土凿除,发现钢筋锈蚀情况较为严重,钢筋截面最大缩减11.3%。

照片1墩柱病害情况照片2墩柱混凝土保护层破除后情况

照片3钢筋情况照片4钢筋情况

4 现状复核计算

对该桥薄壁墩现状进行复核验算,全部采用人工计算。

计算条件为墩柱竖向钢筋损失11.3%,不考虑地震力。主桥桥跨静反力为347.56t,引桥桥跨静反力为236.39t;制动力为15.1t,温度力为63.88t;成桥的钢筋为72φ22,70φ25,墩身高8.32m。

水平力弯矩:

偏心弯矩:

组合弯矩:

成桥的钢筋面积(72φ22,70φ25):

损失后钢筋面积:

配筋率:

查桥梁设计手册得:

钢筋应力:

混凝土应力:

计算弯矩:

5 结论分析

该桥薄壁墩存在钢筋锈胀,混凝土保护层起壳或剥落的病害,主要原因是薄壁墩上伸缩缝防水能力差,墩身长期受水的侵蚀,再加上冻容循环的作用。

从计算结果可知在不考虑地震力作用的情况下,根据现场检测结果进行计算,钢筋应力、混凝土应力及弯矩均满足规范要求。

6 维修加固

(1)维修加固设计

根据桥梁检测及计算分析结果,该桥在不考虑地震力不存在结构安全问题,但为了适应当前的重载交通,本着保证结构和行车安全,提高桥梁耐久性的原则,提出采用扩大截面法对墩柱进行维修加固。

① 剔除破损混凝土,直至露出坚硬混凝土面层;利用除锈剂对钢筋进行除锈,涂刷阻锈剂进行防锈处理。

② 在承台顶面上植Ф16钢筋(二级钢筋),植筋深度16cm,孔径25mm,长度为竖向通长,间距20cm;对墩身植入Ф12钢筋(二级钢筋),植筋深度10cm,孔径12mm,间距50×50cm。

③ 挂设Ф8冷拉带肋钢筋网片,间距10×10cm,与所植钢筋进行绑扎。

④ 在基面上涂刷界面胶,支模灌入SCM无收缩加固料,保证最小浇筑厚度10cm,确保证振捣密实。

⑤ 拆模后混凝土表面涂刷SCA硅保护剂。

图1墩柱维修加固图

(2)加固后验算

对该桥薄壁墩现状进行复核验算,全部采用人工计算。

计算条件为补充72φ16,72φ8钢筋,原钢筋面积按损失20%考虑,考虑地震力,其他条件同现状复核验算。

加固后钢筋面积:

查桥梁设计手册得:

钢筋应力:

混凝土应力:

计算弯矩:

从计算结果可知在考虑地震力作用的情况下,钢筋应力、混凝土应力及弯矩均满足规范要求。

7 结语

该桥修建年代较早,由于水的侵蚀引起病害,通过检测分析,找到病害原因,并提出了相应的维修加固措施,该桥维修加固效果明显。

由该桥的检测与维修加固经验,可知扩大截面法如果有合理的配筋和扩大面积,在薄壁墩维修加固中有很好的效果,且施工工艺简单,施工便捷,值得广泛应用

照片5加固效果照片

参考文献:

[1]JTG/T J22-2008公路桥梁加固设计规范[S]1北京: 人民交通出版社, 2008

[2]JTG/T J23-2008公路桥梁加固施工技术规范[S]1北京: 人民交通出版社, 2008

[3]谌润水,等.公路旧桥加固技术与实例[M].2002.

[4]张劲全,等.桥梁检测与加固手册[M].北京:人民交通出版社,2007.

[5] 刘来君.赵小星.桥梁加固设计与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2004.