无锡市梁溪大桥T构带挂孔梁桥的维修设计.pdf

7 4 桥梁结构 城 市道桥 与防洪 2 0 1 4 年 3 月第 3 期 无锡市梁溪大桥 T构带挂孔梁桥的维修设计 鲍 宏波 于 伟 无锡市政设计研究院有限公司 江苏无锡 2 1 4 0 7 2 摘 要 无 锡市梁溪 大桥建于上 世纪 8 0年代 为 T构带挂 孔梁桥 结 合工程 实际 对 T构 带挂孔 梁桥 常见病 害进 行 ur分析及 维 修设计 有关经验可供类似维修加固工程参考 关键词 T构造带 挂孑 L 梁桥 挂梁顶 升 牛腿 粘帖钢板 加固 中图分类 号 U 4 4 5 7 文献 标识码 B 文章 编号 l o o 9 7 7 1 6 2 0 1 4 0 3 0 o 7 4 0 4 1 概况 无锡市梁溪 大桥建成于 1 9 8 3 年 跨越京杭大 运河连接五爱路 和梁清路 主桥全长 1 6 0 9 m 跨 径为 2 0 m挂 梁 4 0 m T构 2 0 m挂 梁 4 0 m T 构 2 0 m挂梁 见 图 1 建成时横断面为 2 X 3 5 m 人行道 1 7 m机非混合 车道 2 0 0 4年经改造后横 断面为 2 5 m人行 非机动车混合道 1 4 m机动 车道 见图 2 梁溪大桥采用钻孔灌注桩基础 空箱型墩身 上部采用箱式断面的预应力钢筋混凝土 T型刚构 桥 中跨及边跨合拢段采用 2 0 m预应力 T梁 T 梁之间采用横隔梁横 向连接 桥梁上部结构采用 交通部公路规划设计院通用图 预应力混凝土 T 型 刚构 J T G Q S 0 0 6 7 5 设计 荷 载为 汽车 一 2 O 级 挂 车 一 1 0 0 桥梁实景见图 3 2 此类桥梁常见病害 此类桥梁多建于上世纪 8 0年代 运 营至今 大 多有近 3 O年历史 其中不少桥梁 出现了不同程度 的病害而影响正常使用 常见 的病害有 悬臂端部 牛腿 下挠过 大 悬臂根部顶 面开裂 悬 臂 1 2跨 附近腹板 出现斜裂缝 箱梁顶板悬 臂拼装界面处 混凝土破损导致钢束锚固失效及断丝 悬臂端部 牛腿 开裂 伸缩缝 支 座破坏严 重 伸缩缝 多被 泥 石堵 塞 挂 梁支座垫板 锈蚀严 重 支座剪切 变形 桥面坑槽等 3 梁溪大桥现状病害 3 1 桥面系 1 桥面铺装 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 2 8 作者简 介 鲍宏 波 1 9 8 0 一 男 陕 西宝鸡 人 工 程师 从 事桥 梁设计 工作 通过对桥 面铺 装层进行细致检查 其主要存 在 的病害是 车行 道桥面磨耗 有多处小坑 槽 对 行 车舒适性影响较大 人行 非机动车混合道路 面 结构 为扁豆花纹钢板 雨雪天气 时防滑能力较 弱 且 由于挑梁振动较大 钢板上部 分螺栓 螺帽松动 脱落 2 伸缩缝 全桥伸缩缝均有不 同程度 的变形 损坏 部分 伸缩缝处后浇混凝土有破损碎裂及存在被泥沙填 塞现象 且伸缩缝处渗水严重 主桥伸缩缝装置竖 向高差较大 跳车严重 影 响行车舒适性 3 2 主体结构 3 2 1 2 0 1 0年 9月 2 6日第一次检测的主要结 论 采用桥检车进行检测 1 上部结构 全桥 梁体存在 大面积 风化 翼 缘板 和腹板 渗水 白化 现象 T梁 结构 勾缝局 部 渗 水 钢结构抗震挡块严重锈蚀 部 分支座垫石有 开 裂及混凝土破损现象 全桥 T梁有 2处混凝 土破 损 体积为 0 0 0 9 m 共 1 处露筋 长为 0 2 5 m 全 桥箱梁共 2处混凝土破 损 体积 为 0 0 0 4 3 m 2 处混凝土空洞 体积 为 0 0 0 0 1 2 5 m 1 3处露筋 共 长为 2 4 m 2 下部结构 全桥 台帽局部渗水 台顶 大量 泥土垃圾堆积 墩 台 身共 3处混凝 土破损 体积 为 0 1 1 m 共 2处露筋 总长为 0 7 m 3 检测过程中未发现 2 0 m T梁梁端和牛腿处 有 明显裂缝 3 2 2 2 0 1 1年 3月 2 3日第二次检测 的主要结论 采用桥检车进行检测 1 由于牛腿上方桥面设置伸缩缝 伸缩缝橡 胶条老化破损后 牛腿上表面堆积 了大量垃圾和 泥土 给直接检查 牛腿上表面造成不便 2 本次主要检查牛腿 的内外侧面和下表面是 否有 裂缝 以及 2 0 m T梁在 支座 处是 否有 斜 向裂 缝 检查 中未发现牛腿 的内外侧表 面和下表 面开 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 7 6 桥梁结构 城 市道桥 与 防洪 2 0 1 4 年 3 月第 3 期 表面采用热喷锌处理及 防滑处理 4 2 梁体结构病 害维修 1 全桥梁体表面清洗及涂装 对全桥箱梁及挂梁梁体外表面水迹进行清 洗 并对梁体外表涂保护层 2 裂缝处理维修 全桥 检查裂缝分 布 宽度 深度和长 度 对 于 裂缝宽度不小于 0 1 5 m m的裂缝采用压力灌浆法 处理 对于裂缝宽度小 于 0 1 5 mm的裂缝采用表 面封闭涂装法修复 3 混凝土缺陷修复 全桥混凝土破损露筋处 先凿去松 动的保 护 层 并清除钢筋锈迹 然后采用环氧砂浆修补 修 补面与原构件表面齐平 4 抗震挡块及支座更换维修 拆除主桥原挂梁甲式卡块 乙式卡块及支座 全部进行更换 并清理牛腿及桥 台上的垃圾 4 3 挂梁顶升 牛腿检测及病害维修 4 3 1 挂梁顶升 1 顶升方案 分别在 2 0 m挂梁两端的箱梁悬臂端部 桥 台 桥面处设置两道支撑横梁 支撑横梁下须安装 垫梁 垫梁顶面须保持水平 在支撑横梁上搭设两 道纵梁 纵梁梁端放置两个起 吊大梁 安装挂梁底 部托梁 最后通过千斤顶进行挂梁 的顶升 2 顶升顺序 a 清除伸缩缝处缝 隙中的垃圾 检查伸缩缝 中提梁时障碍物 有无 部位被卡死 拆 除跨缝栏 杆 装饰板及横 向限位 b 对行车道下的各种管线进行保护 c 安装垫梁 用快硬水泥找平 到同一水平面 上后再安装支撑横梁及其它设备 d 对 千斤顶等提升设备进行检查 确保 千斤 顶等提升设备正常运行 e 安装千斤顶及反力枕梁 进行 同步提升试验 f 千斤顶起升 到位后 安装支架 供检测 机构 检测 3 注意事项 a 顶 升 时应 有 专人 负 责检 查 系统 的活 动 情 况 特别是千斤顶上升的同步情况 b 千斤 顶及各油路 只能用一个 回路 以备一 处发生问题时各处好同时下降 c 中跨桥面顶升时 桥面上禁止机动车和行 人通过 桥下实施临时断航或水上交通管制 边跨 桥面顶升 时 桥面上禁止机动车和行人通过 运河 东路和运河西路实施交通管制 d 正式顶升前必须进行试顶 主要检查同步上 升情况 千斤顶有无漏油以及构件有无卡死情况 e 对行车道下 的各种管线须进行保护 防止 因顶升影响管线的正常运行 f 梁体顶升时须 防止意外时梁体 突然掉下 g 为使起升的梁体能准确的落放到原位置 顶升前必须保证垫梁在 同一个水面上 通过水准 仪及 时测量 4 3 2 牛腿检测 挂梁顶升后须进行牛腿结构裂缝检测 混凝 土强度检测 混凝土碳化深度检测 钢筋保护层厚 度检测 主要构件的钢筋锈蚀情况检测等 4 3 3 牛腿病害维修 此次拟采用 的牛腿加 固方法为 下列方法 中的 一 种或几 种 粘贴钢板加 固法 预应 力加 固法 植 人普通钢筋加固法 1 悬臂梁牛腿横梁竖向开裂处理方案 若箱梁悬臂牛腿横梁上存在竖 向裂缝 见图 4 则对牛腿横梁支 点负弯矩 区黏贴 钢板 进行 加 固 钢板尺寸 1 4 0 mm 5 8 m m 5 mm 见图 5 平面 I I I l J J l f I l 图 4 箱 粱悬臂 牛腿横梁存 在竖 向裂缝 L l l I 图 5 午腿横 粱支点 负弯矩区黏贴 钢板加 固 2 悬臂梁牛腿 凹角开裂处理方案 若箱梁悬臂牛腿 凹角处存在受 弯裂缝 见 图 6 则采用 预应 力加 固法 施加水平 预应力筋 见 图 7 预应力筋类 型为 J L 3 2精 轧螺纹钢筋 若 裂 缝较小且分布较少 亦可在施加 预应力的位置采 用植入普通钢筋进行处理 图 6 箱 梁悬臂牛 腿凹角处 受弯裂缝 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 1 4 年 3 月第 3 期 城 市道桥 与防 洪 桥梁结构 7 7 图 7 预应 力加 固法示意 若箱梁悬臂牛腿凹角处存在斜向裂缝 见图 8 则对中支座及边支座内侧采用预应力加固法 施加 主拉应力 方向预应 力筋 见 图 9 图 1 0 预应 力筋类型为 J L 3 2 精轧螺纹钢筋 若裂缝较小且分 布较少 亦可在施加 预应力 的位 置采用植入普通 钢筋 进行处 理 见 图 1 l 图 1 2 钢筋类 型为 直径 2 8 m m 的 HR B 3 3 5钢筋 图 8箱 梁悬臂 牛腿 凹角处斜 向裂缝 图 9 中支座及 边支座 内侧采用 预应力加 固示意 L 田 用凡 用 用 甩吊 甩 l l l i 口 口 图 1 0 施加主拉 应力 方向预应 力筋 图 1 1 在 施加预 应力的位 置采 用植入普通 钢筋 一 3 挂梁牛腿开裂处理方案 若挂梁牛腿开裂 则对牛腿外侧面进行黏贴 钢板加 固 见图 1 3 钢板为块状 板厚为 5 l n l n 图 1 2 在 施加预 应力的位 置采用植 入普通钢 筋 二 图 1 3 牛腿外侧 面黏 贴钢板 加固 4 牛腿病害处理完毕后 须对整个牛腿凹角 处 L型内表面进行 防水处理 5 结语 通过对本桥的维修设计和分析 体会到以下特 点 第一 该桥运行近 3 O年挂梁吊起是必要 的 一 是可以对牛腿的情况进行全面的检测 二是更换 支座的需要 第二 牛腿伸缩缝处不平顺 不平整 引起的跳车 冲击 可使垂直荷载实际上增大很 多 因而牛腿混凝土内部微裂缝不断发展 最后引 起严重开裂而破坏 因此需将全桥的伸缩缝装置 全部拆除更换 第三 此桥地处交通要道 顶升施 工交通断流时间不宜过长 因此在顶升前需预设 多种维修预案 一旦挂梁顶升完成 牛腿检测完毕 即可快速根据预案采取相应的处理方案 减少交 通断流时 间 第 四 该桥运营近 3 0 a 后期 随桥敷 设 了大 量管线 如燃气 热 力 电力 电信 等 挂孔 顶升前需与多家管线单位商议切实有效的方法 以保障随桥管线的运行安全 参 考文献 1 I Y G q J 0 2 2 0 0 8 公 路桥梁加 固设计规 范 S 2 0 0 8 2 G