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摘要：文中选取一空心板梁桥的裂缝加固为案例。介绍了桥梁状况检查和评定方法，即通过外观检查和有限元理论计算对桥梁的技术状况进行了评定。并最后针对该桥梁的状况进行了加固方案和施工工序的制定。
关键词：桥梁工程；空心板梁；裂缝；加固
中图分类号：文献标志码：
On Reinforcement Technology of Hollow Slab Beam Crack of a Bridge
Sun Chungang，Shao Guoqing
1桥梁概况
桥梁为斜交，右偏角70°，左右两幅总宽20.5m（横向共12块空心板梁，见图1），单幅桥面净宽9.0m，共设置五处伸缩缝，配跨为2×20+3×20+3×20+3×20+2×20m，共13跨，桥梁全长273.3m。桥梁两侧接线宽度渐变为25 m，中央绿化带宽1.5m，行车道宽9.0m，护栏和人行道总宽2.75m。该桥上部为13孔20m装配式预应力混凝土简支变截面空心板梁，板宽165.8cm，跨中截面：梁高80cm，底板、顶板、腹板厚均为10cm，内室总宽145.8cm。端部截面：梁高由80cm渐变为90cm，底板厚度渐变为20cm，渐变段长100cm。横向连接采用小铰缝，边板外侧无翼板。
2桥梁技术状况评定
2.1上部承重结构外观检查
上部空心板梁存在多处裂缝，纵向裂缝为最多，纵向缝基本处在预应力束管道位置，最长的有近16 m，裂缝宽度主要集中在0.10至0.54mm之间，局部宽度在2mm左右；同时存在横向裂缝和不规则裂缝，横向裂缝处在跨中和支点附近，裂缝宽度从0.05至0.20mm不等。
2.2结构验算
理论值利用桥梁结构专用计算软件桥梁博士和MIDAS[1]分别建模计算。模型结果见图2-7。
2.3技术状况评定
根据检测结果，上部空心板梁、桥面铺装出现了较多混凝土破损和裂缝，尤其以空心板梁跨中出现了结构性裂缝，底板跨中位置出现大于0.15mm的横向裂缝，较为严重，且梁板预应力筋部位出现纵向裂缝，最大宽度普遍超过0.20mm（养护规范最大限值），根据JTGH11-2004《公路桥涵养护技术规范》[2]的“桥梁部件缺损状况评分表”，评定全桥结构技术状况评分为47分，为三类桥梁，但根据“重要部件最差的缺损状况评定”方法以及上述图2-7的计算结果，桥梁 “上部主要承重构件”技术状况为最不利值，为四类桥梁，综合评定该桥梁技术状况为四类桥梁，应进行大修[3]。
3加固补强方案和施工工序
3.1加固補强方案
根据桥梁检查的结果和有限元分析计算，决定采用以下方案进行加固补强:
①空心板梁检查发现了一定数量的裂缝，个别裂缝宽度超过规范值，裂缝灌注后可采用黏贴碳纤维及体外预应力钢束两个方案予以加固，确保桥梁安全，并在边板支点处黏贴角钢加固。
②对全桥非结构性裂缝封闭和缺陷修补，尤其是梁底纵向缝；建议在封闭后，对全桥梁底进行环氧涂装。
③更换桥面铺装和修补顶板破损坑洞，改善桥梁整体受力状态。
④更换桥梁伸缩缝，降低汽车冲击，防止桥面漏水，可采用型钢伸缩缝。同时处理好路面，确保行车平顺。
⑤本桥原设计支座均有一定的老化现象，变形与局部承压，应更换全桥支座。
⑥对部分钢筋外露锈蚀的构件，可凿除松动的保护层，清除钢筋锈迹，重新修复保护层。
⑦增设泄水管和整修行车道泄水管，防止板梁内钢筋、预应力筋进一步锈蚀。
⑧建议对同类型的桥梁开展定期检查，建立桥梁健康档案。
3.2施工工序
施工时上部结构的加固维修分阶段进行，施工时须按照设计提供的施工工序进行。本次桥梁整修采用封闭交通施工，加固施工工序如下：
第一阶段：凿除桥面铺装；
第二阶段：方案a：纵向裂缝加固，黏贴碳纤维；方案b：体外预应力加固；
第三阶段：更换全桥支座；
第四阶段：铰缝加固及顶板修补，边板角钢加固；
第五阶段：裂缝封闭和缺陷修补；
第六阶段：浇筑桥面铺装砼及伸缩缝的安装；
4 结语
桥梁加固完成后，应对结构进行测试，已检验加固效果。对桥梁进行定期观测，发现问题及时处理。在桥面等处预埋沉降观测点，并进行长期观测。文中对空心板加固技术的检测和结构验算和加固方案和工序进行了介绍，由于篇幅的原因对，施工工艺和施工要点未作介绍，今后将择文介绍。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：桥梁工程；空心板梁；裂缝；加固
中图分类号：文献标志码：
On Reinforcement Technology of Hollow Slab Beam Crack of a Bridge
Sun Chungang，Shao Guoqing
1桥梁概况
桥梁为斜交，右偏角70°，左右两幅总宽20.5m（横向共12块空心板梁，见图1），单幅桥面净宽9.0m，共设置五处伸缩缝，配跨为2×20+3×20+3×20+3×20+2×20m，共13跨，桥梁全长273.3m。桥梁两侧接线宽度渐变为25 m，中央绿化带宽1.5m，行车道宽9.0m，护栏和人行道总宽2.75m。该桥上部为13孔20m装配式预应力混凝土简支变截面空心板梁，板宽165.8cm，跨中截面：梁高80cm，底板、顶板、腹板厚均为10cm，内室总宽145.8cm。端部截面：梁高由80cm渐变为90cm，底板厚度渐变为20cm，渐变段长100cm。横向连接采用小铰缝，边板外侧无翼板。
2桥梁技术状况评定
2.1上部承重结构外观检查
上部空心板梁存在多处裂缝，纵向裂缝为最多，纵向缝基本处在预应力束管道位置，最长的有近16 m，裂缝宽度主要集中在0.10至0.54mm之间，局部宽度在2mm左右；同时存在横向裂缝和不规则裂缝，横向裂缝处在跨中和支点附近，裂缝宽度从0.05至0.20mm不等。
2.2结构验算
理论值利用桥梁结构专用计算软件桥梁博士和MIDAS[1]分别建模计算。模型结果见图2-7。
2.3技术状况评定
根据检测结果，上部空心板梁、桥面铺装出现了较多混凝土破损和裂缝，尤其以空心板梁跨中出现了结构性裂缝，底板跨中位置出现大于0.15mm的横向裂缝，较为严重，且梁板预应力筋部位出现纵向裂缝，最大宽度普遍超过0.20mm（养护规范最大限值），根据JTGH11-2004《公路桥涵养护技术规范》[2]的“桥梁部件缺损状况评分表”，评定全桥结构技术状况评分为47分，为三类桥梁，但根据“重要部件最差的缺损状况评定”方法以及上述图2-7的计算结果，桥梁 “上部主要承重构件”技术状况为最不利值，为四类桥梁，综合评定该桥梁技术状况为四类桥梁，应进行大修[3]。
3加固补强方案和施工工序
3.1加固補强方案
根据桥梁检查的结果和有限元分析计算，决定采用以下方案进行加固补强:
①空心板梁检查发现了一定数量的裂缝，个别裂缝宽度超过规范值，裂缝灌注后可采用黏贴碳纤维及体外预应力钢束两个方案予以加固，确保桥梁安全，并在边板支点处黏贴角钢加固。
②对全桥非结构性裂缝封闭和缺陷修补，尤其是梁底纵向缝；建议在封闭后，对全桥梁底进行环氧涂装。
③更换桥面铺装和修补顶板破损坑洞，改善桥梁整体受力状态。
④更换桥梁伸缩缝，降低汽车冲击，防止桥面漏水，可采用型钢伸缩缝。同时处理好路面，确保行车平顺。
⑤本桥原设计支座均有一定的老化现象，变形与局部承压，应更换全桥支座。
⑥对部分钢筋外露锈蚀的构件，可凿除松动的保护层，清除钢筋锈迹，重新修复保护层。
⑦增设泄水管和整修行车道泄水管，防止板梁内钢筋、预应力筋进一步锈蚀。
⑧建议对同类型的桥梁开展定期检查，建立桥梁健康档案。
3.2施工工序
施工时上部结构的加固维修分阶段进行，施工时须按照设计提供的施工工序进行。本次桥梁整修采用封闭交通施工，加固施工工序如下：
第一阶段：凿除桥面铺装；
第二阶段：方案a：纵向裂缝加固，黏贴碳纤维；方案b：体外预应力加固；
第三阶段：更换全桥支座；
第四阶段：铰缝加固及顶板修补，边板角钢加固；
第五阶段：裂缝封闭和缺陷修补；
第六阶段：浇筑桥面铺装砼及伸缩缝的安装；
4 结语
桥梁加固完成后，应对结构进行测试，已检验加固效果。对桥梁进行定期观测，发现问题及时处理。在桥面等处预埋沉降观测点，并进行长期观测。文中对空心板加固技术的检测和结构验算和加固方案和工序进行了介绍，由于篇幅的原因对，施工工艺和施工要点未作介绍，今后将择文介绍。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。