钢筋混凝土简支T型梁桥的常见病害与加固技术

1、钢筋混凝土简支T型梁桥的常见病害与加固技术黄结友曹闽淮（江西省鹰潭市公路局鹰潭335000）摘 要：本文以320国道左家大桥的维修加固为例，分析了钢筋混凝土简支T型梁桥几种常见病 害的产生原因和相应的加固技术，其中包括化学灌浆修补裂缝、粘贴碳纤维布、混凝土局部修复 及桥台加固等,可供类似病害桥梁的维修与加固时参考和借鉴。关键词：桥梁工程；T形梁桥；维修加固0前言近30年来，我国经济的快速发展对交通运输提 出了更高的要求，加上交通流量迅速增加、车辆载重 不断增大，许多桥梁迫切需要改造或加固。而钢筋混 凝土简支T形梁因其具有构造简单、受力明确、设计 计算方便，最易设计成各种标准跨径的装配式结构的

2、特点，成为目前我国现有桥梁中使用最广泛的一种桥 型，也是在加固改造中经常遇到的一种桥型。本文以 320国道左家大桥为例，分析了钢筋混凝土简支T型 梁桥几种常见病害的加固技术。修复梁端损坏部位 恢复桥台背墙H修复梁端损坏部位 恢复桥台背墙H更换损坏人行道枸件碎落、钢筋外露，特别是上饶岸修复破损翼板加固横隔板（缝宽0.2mm）图1 320国道左家大桥维修加固总体布置图1大桥主要病害及产里的原囹道左家大桥维修加固梁局布I2005-03-312005-03-311.1T梁腹板跨中及支点附近开裂T梁跨中附近存在大量竖向U形裂缝，并有许多 高度已超过中性轴且延伸至翼板。裂缝宽多在 0.1mm-0.3mm之

3、间，最宽达0.5mm，超过了规范 规定的限值:0.2mm。裂缝产生的主要原因是大桥通行 车辆载重较大、数量较多，T梁受荷载作用产生的正 弯矩拉应力过大所致。T梁腹板支点附近有大量斜向剪切裂缝存在，缝 隙宽在0.1mm-0.3mm之间。这主要是由于在车辆荷载 作用下，靠近支点的腹板剪力大而弯矩小，产生的主 拉应力超过了混凝土的抗拉强度所致。1.2 T梁局部破损左家大桥（见图1）位于320国道贵溪市境内， 全长265.07m，桥面净宽9+2 X 1.5m。设计荷载为汽 车一20级；挂一100；人群一3.0kN/m么上部构造为 12跨20m装配式钢筋混凝土简支T型梁，下部构造 为扩大基础配单柱式墩，

4、及明挖扩大基础配浆砌片石 U型台。该桥于1994年建成通车，在梨温高速公路 通车前，特大交通量与重载车辆已长期超过了大桥的 设计荷载与通行能力，桥面破损极其严重，主梁亦存 有不同程度的破损，为此对该桥进行了维修加固。 收稿日期：主梁腹板端部支点处混凝土被压碎，钢筋外露严重并 锈蚀，主梁端部下沉。出现这些病害一方面是由于混 凝土的正常碳化所致，另一方面是因为混凝土实测 （推定）抗压强度为20.2MPa，比设计值25MPa低的 缘故。1.3T梁翼板（及桥面板）混凝土碎裂翼板直接承受汽车车轮荷载的作用，应力集中 显著，加上行车道板计算跨径较小，所受应力变化与 冲击影响较大，是承受荷载和应力最大的构件

5、之一。 大桥T梁翼板混凝土存在碎裂现象，局部成块状脱 落、钢筋外露，严重者已破裂成贯穿的孔洞。1.4横隔板竖向开裂并错位横隔板存在多条竖向裂缝，甚至纵向错位。该 桥原设计采用1973年版标准图，上部构造T梁间的 横向联系薄弱，T梁横隔板和翼板的联系并非为现在 常用的钢筋焊接和现浇湿接缝的形式，仅是钢板焊 接。因此出现了横隔板错位的现象，错位多在1cm-3cm 之间，最多达10cm。钢板变形严重，甚至焊缝开裂。 大桥T梁间横向联系薄弱造成了桥面铺装严重纵向 开裂、各片主梁单独受力的现象。1.5桥墩、台病害桥墩盖梁上缘因承受过大负弯矩拉应力而开裂，裂缝由顶部向下缘发展，每个盖梁裂缝多为2-4 条。

6、桥台背墙因受T梁挤压，碎裂严重。2维修加固技术对左家大桥进行维修加固的原则和目的是：通 过重新铺筑强劲的桥面铺装层、改善和加强大桥荷载 横向分布能力与整体性、维修破损结构、封补裂缝、 增设伸缩缝等，以改善大桥的使用功能和安全性、耐 久性。大桥加固后通车近一年，经仔细观察，大桥现 状良好，未发现病害，验证了其加固技术的可行性。 2.1主梁加固技术2.1. 1化学灌浆法修补裂缝 化学灌浆（环氧树脂 水泥浆）修补混凝土裂缝，能恢复结构的整体性和使 用功能，已是国内外桥梁维修加固中广泛应用的技 术。该技术一方面依靠环氧树脂浆液的粘结力将结构 内部组织重新结合为整体，恢复应有的强度；另一方 面防止空气和

7、水分进入梁体，避免腐蚀钢筋和混凝 土。化学灌浆适用于裂缝宽度较大（0.2mm），深度 亦较大的裂缝修补。压力灌浆施工宜按以下工艺流程 进行：据现场实际情况设计布嘴位置一裂缝处理（即 清洗）粘贴灌浆嘴封闭裂缝检查裂缝封闭情况 补漏气处配浆灌浆效果检查。2.1.2修复T梁破损部位原箍筋2.1.2.1对局部破损部位6支点处须先抬高主梁）应 凿除已碎裂的混凝土，并对已锈蚀钢筋除锈，再用 35号环氧树脂小石子混凝土予以修复? x浇筑新混凝土 之前，应在原混凝土表面涂刷一唐环氧水泥浆液作为 界面剂，其目的一是为增强不同龄期混凝土之间的粘 结，二是如果凿除范围超过混凝土保护层，露出钢筋， 那么界面剂可在钢筋

8、周围形成强碱性环境，防止钢筋 锈蚀。在环氧水泥浆液尚未凝固时，应立即浇筑新的 混凝土。当混凝土修补完成后，对新老工程之间周边 的接缝，应在尽可能晚的时候涂刷2层环氧树脂浆液 加以封闭。第2层与第1层的涂刷方法应相互垂直。 2.1.2.2对T梁支点损坏严重处，除用35号环氧树脂 小石子混凝土进行修复外，还应将距梁端70cm范围 内的截面增大呈马蹄形，并在截面下缘增设钢板，以 增强支点的抗压能力。截面增大处的钢筋布设见图2, 其中N1钢筋为穿透原T梁腹板的锚固筋,N2钢筋为 构造钢筋，N3钢筋与钢板相焊接以固定钢筋位置。 2.1.2.3对损坏严重并穿孔的翼板，先凿除已松散的 混凝土并保留原钢筋，并

9、在上、下2层原钢筋上均焊 接新的钢筋，以增强主梁连接，再修复翼板混凝土。理论支承线粘贴碳152.5图2 T梁支点修复理论支承线粘贴碳152.52.1.3加强T梁横隔板的连接 横隔板间连接的好 坏直接影响到各主梁间能否共同受力，因此必须有效 地对横隔板进行加固。可先凿除原有外包砂浆，对钢 板除锈，并对已脱焊的钢板进行补焊，最后涂刷环氧 树脂水泥砂浆防锈的措施加强主梁间的连接。2.1.4T梁支点附近粘贴碳纤维布 碳纤维布质轻、 耐腐蚀、片材很薄、抗拉强度高、能与钢筋混凝土共 同作用，极适用于混凝土构件的加固。对左家大桥， 将碳纤维布粘贴在T梁支点附近的腹板两侧，能有效 地抵抗斜截面主拉应力，提高T

10、梁的抗剪强度。加固 时，采取在大桥T梁腹板两侧支点L/4点之间各粘贴5块164cmX 25cm的单层碳纤维布 的方案（见图3）。碳纤维布与水平成45角，与主 拉应力方向相符。!I碳纤维布压条图3 T梁支点附近粘贴碳纤维布2.2凿除并重浇桥面铺装同时起到固定双层钢筋网位置的作用。图4桥台背墙植筋加固原主梁翼板损坏较为严重，且修复主梁支点必须 顶起主梁，故应凿除并重新现浇12cm-19cm厚（横坡 1.5%）的40号防水混凝土。重浇桥面铺装较原设计 值大，从而加高了原有梁板的有效高度，可增加梁板 的抗弯能力，同时改善T梁间的荷载横向分布，提高 桥梁的承载能力。重浇桥面铺装内置双层成品带肋焊 接钢筋网（规格为企10-10X10cm）。并设短钢筋锚固 至主梁，以加强新、老混凝土的结合、改善整体受力 性能同时起到固定双层钢筋网位置的作用。图4桥台背墙植筋加固2.3修复桥台背墙杂的系统工程，需要在实际工作中不断探索与总结。2.3修复桥台背墙杂的系统工程，需要在实际工作中不断探索与总结。3结语对旧桥进行