钢筋砼T梁桥维修加固方案探讨

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摘要：由于钢筋砼T型梁预制、安装技术简单，便于施工等优点，目前应用较广，但随着桥梁多年的运营，钢筋砼T梁桥混凝土接缝容易出现漏水、钢筋锈蚀、单梁受力等病害，本文结合徒骇河大桥的实际病害分析，并提出可行的维修加固方案。

关键词：T型梁桥维修加固 方案

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

1 概述

徒骇河大桥位于京台高速公路德州段，跨径布置12×25m，设计荷载：汽―超20级、挂―120。上部结构为预应力混凝土组合T梁，预制T梁采用50号混凝土，现浇桥面板采用40号混凝土；板式橡胶支座；下部结构为钢筋混凝土桩柱式墩台。该桥处于国道主干线―京福高速公路上，于1997年建成通车，随着近年国民经济的高速发展，车流量增加迅猛，桥上车流量已近饱和，导致桥梁过早损坏。由于该桥桥面板、桥面铺装损坏严重，于2002年对损坏的部分桥面板拆除后重新浇筑混凝土，桥面铺装改造为钢筋混凝土结构。但桥面铺装又已经严重损坏，出现了大面积开裂，多处出现坑洞。为恢复该桥承载能力，拟对上部结构全面改造、加固，原计划拆除全部桥面板，仅留T梁，绑扎钢筋网后重新浇筑桥面板混凝土。

2、加固方案

通过检测和分析，T梁混凝土质量较好，虽然预应力钢束管道存在未压浆及分布钢筋尺寸偏差大，但并没有明显病害。桥面板混凝土质量较差，钢筋存在锈蚀现象，钢筋偏位严重，部分检测部位保护层厚度偏大，在T梁与桥面板结合处普遍漏水，降低了其承载能力，初步估计桥面板在正常通行时其名义承载力降低14.7％，在单幅双向通行时其名义承载力降低19.7％，需要进行加固。

2.1 维修加固方案Ⅰ―搭便桥、更换桥面板

2002年，部分桥面板损坏严重，多处出现开裂、破碎，影响行车安全，对278.2延米损坏桥面板进行了更换。2002年之后，继续有桥面板损坏需要更换，养护任务繁重。为彻底解决桥面板病害，将桥面板全部拆除，重新绑扎钢筋，浇筑混凝土。加固方案如下：

(1) 拆除桥面板混凝土，在桥面板内布置上下两层钢筋网，浇筑桥面板混凝土。

(2) 每跨增加4道横隔板，改善桥面板横向受力，增强T梁间的横向联系。

桥面板拆除需中断交通，交通组织有以下二个方案，一是半幅通行、半幅施工，将施工幅车流引导至未施工幅，车辆单幅双向通行；二是搭设便桥替代施工幅，仍保持双方双向正常通行。根据前面检测分析，在单幅双向通行情况下，桥面板名义承载力比正常通行低5％，仅为设计承载力的80.3％。桥面板已经损伤，在正常通行时桥面板就经常损坏，需要更换，在单幅双向通行时将损坏更快，影响行车安全。单幅桥面仅有二个车道，双向通行时每向车流占一个车道，如果桥面板损坏需要更换维修，必须中断一个方向的车流，必然造成严重交通堵塞，交通管理困难。因此采用全部更换桥面板维修方案时，必须搭设便桥替代施工幅通行。

2.2维修加固方案Ⅱ―横向体外预应力加固

根据检测及分析，桥面板虽然出现混凝土破损、钢筋锈蚀、结合缝漏水等损伤，但除结合缝漏水对结构影响较大外，钢筋锈蚀在混凝土保护层锈胀开裂之前，钢筋锈蚀深度或截面损失率较小，此时钢筋与混凝土之间的黏结力尚无明显下降，钢筋强度也无明显下降；梁的承载能力并没有明显降低。因此，只要处理好结合缝，保护现有混凝土碳化、钢筋锈蚀不再继续，桥面板仍能继续使用。加固方案如下：

1) 横向施加体外预应力，使恒载时桥面板上下缘均处于受压状态，且达到一定压应力水平，在活载作用时，桥面板上下缘基本不出现拉应力。为平衡预应力钢束偏心在桥面板顶面产生拉应力，在边梁外侧设型钢支撑，具体布置见图4.2―1。为减小预应力损失，实现预应力松弛后能够二次张拉，可将预应力钢绞线用预应力粗钢筋代替或预留二次张拉位置。

图2.2―1横向预应力布置图

2) 每跨增加4道横隔板，改善桥面板横向受力，增强T梁间的横向联系。为防止桥上行车振动对混凝土硬化的影响，横隔板采用抗扰动混凝土或直接用型钢。

3) 桥面板底面涂环氧玻璃丝布或氟碳漆，将空气与桥面板底面隔绝，防止混凝土继续碳化及钢筋锈蚀。

4) 局部更换损坏桥面板，顶底面开裂严重、桥面脱皮露骨、变形严重的桥面板，局部拆除更换，防止加固后病害继续发展，影响桥梁耐久性。

除更换桥面板需要局部封道施工外，其它工程均在桥下，不影响通行。

2.3 维修加固方案Ⅲ―加固半幅、更换桥面板

本方案是方案Ⅰ和方案Ⅱ的组合，加固方法同方案Ⅰ，仅交通疏导方案不同。

根据前面检测分析，在单幅双向通行情况下，桥面板名义承载力比正常通行低5％，仅为设计承载力的80.3％。桥面板已经损伤，在正常通行时桥面板就经常损坏，需要更换，在单幅双向通行时将损坏更快，影响行车安全。单幅桥面仅有二个车道，双向通行时每向车流占一个车道，如果桥面板损坏需要更换维修，必须中断一个方向的车流，必然造成严重交通堵塞，交通管理困难。

为使单幅双向通行时桥面板能够维持正常交通，短期内不出现破碎、坑洞等影响交通的病害，在现有较好的一幅桥上现浇一层10cm钢筋混凝土，增加桥面板厚度，提高其承载能力。如果桥面板横向拉应力较高，可配合施加横向预应力，减小横向拉应力，使桥面板在另一幅施工期间，能维持正常交通。待另一幅桥面板更换完成后，再更换本幅桥面板。

2.4 加固方案比较

根据外观检查和特殊检测结果，T梁质量较好，没有明显病害，仅需对其部分表面进行封闭、对预应力管道进行补压浆，保持其耐久性。桥面板质量较差，桥面板在正常通行时其名义承载力降低14.7％，在单幅双向通行时其名义承载力降低19.7％，且耐久性降低较快，应进行加固。

维修加固方案比较表表2.4―1

3. 结论及建议

各加固方案通过投资规模、技术、通行能力、耐久性、工期五个方面进行综合比较分析。

（1）方案二投资规模较小、通行能力较好、工期短等优势，综合分析采用方案Ⅱ。

（2）运营高速公路通行能力的保障有着广泛的社会效益，在不间断交通的要求下，方案二中对通行能力的保障有了充足的优势。

参考文献

1、李承昌，京福高速公路徒骇河大桥上部结构安全评价报告，2006年9月

2、王建华、孙胜江，桥涵工程试验检测技术，人民交通出版社，2004年12月

3、张劲泉、王文涛，桥梁检测与加固手册，人民交通出版社，2007年2月

4、张劲泉、徐岳，公路旧桥检算分析指南及工程实例，人民交通出版社，2007年7月