桁架拱橋的常見病害與維修加固（二）
2010-12-01 來源：網(wǎng)絡(luò)
3.加固實(shí)例
3.1 橋梁及病害基本情況
潁河大橋位于界首市，為 6×30 m桁架拱橋，全長 206 m，寬 10.9 m，設(shè)計(jì)荷載汽車-13級(jí)，建成于1979年。該橋下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，組合式橋臺(tái)，橋墩及北橋臺(tái)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，南臺(tái)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，上部構(gòu)造每跨由6片桁架組成，每片桁架分兩塊預(yù)制，預(yù)埋鋼板焊接，無支架纜索吊裝，桁架閘由橫系梁、橫拉桿、橫隔板相聯(lián)接。
主要病害有：（l）1號(hào)～5號(hào)孔桁架拱頂下?lián)献冃?。其?號(hào)孔最為嚴(yán)重，拱頂相對(duì)沉降達(dá)9 cm，而且該孔動(dòng)載效應(yīng)明顯；（2）所有橋墩上部“門”形立柱及橫梁斷裂（橫梁作為桁架的上支撐點(diǎn)）。立柱裂縫位于根部，與立面呈 30°～45°，縫寬1～5 mm，橫梁裂縫一般位于1／3～l／2處，2～3條，縫寬0，2～lmm不等；（3）1號(hào)孔 6片桁架的北端上弦桿節(jié)點(diǎn)混凝土開裂；（4）橋面鋪裝層和微彎板嚴(yán)重裂縫破損；（5）橋面伸縮縫全部毀壞（原設(shè)計(jì)為自然縫）；（6）部分人行道挑梁混凝土開裂下垂，人行道欄桿毀壞；（7）北橋臺(tái)帽梁及側(cè)墻開裂，縫寬5mm.
3.2 病害成因分析
（1）超載破壞。
該橋設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)較低。隨著交通流量的增長，特別是超載運(yùn)輸車輛的增多，橋梁不堪重負(fù)。另外，桁架的橫向聯(lián)系系統(tǒng)，在當(dāng)今的車輛荷載作用下顯得薄弱，已不能滿足桁架的協(xié)同受力工作，即剛度不足。
（2）基礎(chǔ)不均勻沉降。
該橋南臺(tái)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，其他墩臺(tái)均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，所以墩臺(tái)沉降是不均勻的。如南臺(tái)與相鄰橋墩的相對(duì)高差達(dá)4cm，由于桁架是超靜定結(jié)構(gòu)，不均勻沉降產(chǎn)生的過大內(nèi)力導(dǎo)致l號(hào)孔桁架端部節(jié)點(diǎn)全部開裂損壞，以及墩上“門”形立柱根部產(chǎn)生裂縫。
?。?）部分結(jié)構(gòu)施工處理不當(dāng)。
該橋每跨桁架的上弦桿端部搭接在墩臺(tái)上，施工時(shí)未斷開而形成聯(lián)接扣死，伸縮縫成假縫，改變了橋體的受力體系，使部分桁架上弦桿端部節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生裂縫。
3.3 加固方法
?。?）在橋梁每孔端部、L/4處各增設(shè)一道剪刀撐和一道上橫系梁；拱頂處增設(shè)一道橫隔板。剪刀撐采取預(yù)制安裝，橫系梁及橫隔板采，澆方法施工。
?。?）對(duì)所有墩上斷裂的“門”形柱采用擴(kuò)大截面法加固：即先用環(huán)氧樹脂砂漿修復(fù)裂縫，然后在墩上橫梁跨中新增立柱，以減小橫梁跨度，新增立柱采用微膨脹混凝土現(xiàn)澆，以使新老構(gòu)件結(jié)合。
?。?）對(duì)桁片上弦桿端部節(jié)點(diǎn)裂縫采用環(huán)氧樹脂灰漿粘貼鋼板法加固修復(fù)。
?。?）對(duì)橋面系進(jìn)行全面加固：拆除更換已裂縫破損或不規(guī)則的微彎板，以及全橋鋪裝層，新做11cm厚鋼纖維鋼筋混凝土鋪裝層，同時(shí)增設(shè)7道型鋼伸縫裝置，以提高橋面系的整體承載能力。
?。?）對(duì)人行道進(jìn)行加固：拆除人行道上損壞的微彎板和所有攔桿，采用體外補(bǔ)筋法加固人行道挑梁后再安裝人行道板和欄桿。
?。?）拆除北橋臺(tái)損壞的帽梁和側(cè)墻，用20號(hào)鋼筋混凝土澆筑修復(fù)，并按原樣式進(jìn)行表面修飾。
?。?）在所有墩臺(tái)上的拱腳處增設(shè)鋼筋混凝土防震擋塊，增強(qiáng)拱腳處的防震功能。
4.結(jié)語
該橋維修加固后，驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行了動(dòng)靜載試驗(yàn)檢測(cè)表明，該橋加固后剛度明顯加強(qiáng)，在汽車一15級(jí)動(dòng)載作用下，橋體仍然處于彈性狀態(tài)。因此一次性通過了竣工驗(yàn)收，被評(píng)為優(yōu)良工程，并被省交通廳評(píng)為2000～2001年度全省優(yōu)秀養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目。
