簡支梁橋檢測與加固技術(shù)與方法

崔建偉 宋長波

（河南省建筑科學(xué)研究院有限公司，河南 鄭州 450053）

1 工程概況

該簡支梁橋位于某市城區(qū)主干道上， 建于1981年，橋型為三孔～13m 的少筋工字梁微彎板結(jié)構(gòu)，重力式橋臺(tái)擴(kuò)大淺基礎(chǔ)，排柱式橋墩條型基礎(chǔ)，橋面全長41.48m，全寬22m。 荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽-20，掛-100。

圖1 橋梁概況圖

2 加固方法

根據(jù)該橋現(xiàn)狀及相關(guān)資料特按以下方案[1-2]進(jìn)行加固：

2.1 拆除原有橋面鋪裝層， 重新鋪筑水泥混凝土找平層及瀝青混凝土面層，重新做防水層。

2.2 對混凝土露筋、保護(hù)層剝落等病害，應(yīng)先鑿去松動(dòng)的保護(hù)層清除鋼筋銹跡，并在鋼筋表面涂抹阻銹劑。 再修補(bǔ)保護(hù)層，損壞面積不大時(shí)，采用聚合物水泥砂漿材料修補(bǔ)，損壞面積過大時(shí)，用噴射高等級(jí)混凝土材料修補(bǔ)。

2.3 對混凝土表面裂縫進(jìn)行處理， 當(dāng)縫寬大于0.15mm 時(shí)，采用壓力灌漿法將裂縫補(bǔ)強(qiáng)材料灌入裂縫進(jìn)行修補(bǔ)；當(dāng)縫寬小于0.15mm 時(shí)，采用表面封閉法涂抹修補(bǔ)材料進(jìn)行表面封閉。

2.4 對支座鋼板銹蝕的，應(yīng)除銹并涂阻銹劑。

2.5 對承載力不足的工字梁， 采用粘鋼方法進(jìn)行加固。 粘貼鋼板完成后，對鋼板涂抹防銹漆進(jìn)行防腐處理，鋼板外露部分涂刷2 遍紅色酚醛防銹漆， 外涂2 遍灰色面漆。 對橫隔板采用粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固。

2.6 對微彎板底面采用粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固。

2.7 對橋墩、 連接橫梁及臺(tái)帽采用粘貼碳纖維布方法進(jìn)行加固，對蓋梁采用增大截面方法進(jìn)行加固。

3 加固前后橋梁檢測結(jié)果對比

根據(jù)荷載試驗(yàn)?zāi)康暮陀嘘P(guān)資料， 設(shè)計(jì)荷載為汽-20，掛-100 級(jí)， 實(shí)際采用4 輛單輛重約300kN 的載重汽車充當(dāng)靜力試驗(yàn)荷載。

3.1 測點(diǎn)布置

3.1.1 應(yīng)變測點(diǎn)

控制截面應(yīng)變采用應(yīng)變計(jì)進(jìn)行測試， 應(yīng)變測點(diǎn)布置見圖2，主要測試控制截面的應(yīng)變分布規(guī)律和受力性能。

圖2 跨中截面應(yīng)變測點(diǎn)布置及編號(hào)圖

3.1.2 位移測點(diǎn)

主梁豎向位移采用位移傳感器進(jìn)行測量。 位移測點(diǎn)布置如圖3 所示。

圖3 跨中截面位移測點(diǎn)布置及編號(hào)圖

3.2 加載方式

3.2.1 荷載橫向布置

具體的車輛橫向排列如圖4 所示。

3.2.2 荷載縱向布置

具體的縱向加載布置如圖5 所示。

圖4 車輛荷載橫向加載圖

圖5 車輛荷載縱向加載圖

3.3 測試結(jié)果與分析

3.3.1 撓度測試結(jié)果及分析跨中截面撓度測試與分析結(jié)果列于表1、表2 中。

加固前， 控制荷載下， 最大撓度出現(xiàn)在02# 測點(diǎn)為4.24mm，小于規(guī)范要求。 其中02、03# 測點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)大于1，不滿足規(guī)范要求。

加固后， 控制荷載下， 最大撓度出現(xiàn)在02# 測點(diǎn)為3.66mm，小于規(guī)范要求。 各測點(diǎn)校驗(yàn)系數(shù)均小于1，滿足規(guī)范要求。

表1 各級(jí)汽車荷載下跨中截面撓度測試結(jié)果

表2 控制荷載下跨中截面撓度校驗(yàn)系數(shù)

試驗(yàn)測試過程中，加固前后，實(shí)測的跨中控制截面相對殘余變形均在20%以下， 滿足規(guī)范中對于相對殘余變形不超過20%的規(guī)定。

3.3.2 應(yīng)變測試結(jié)果及分析

控制截面應(yīng)變測試與分析結(jié)果列于表3、表4 中。

注：①拉應(yīng)變?yōu)檎?，壓?yīng)變?yōu)樨?fù)；“/”表示該測點(diǎn)數(shù)據(jù)失效或異常。

表3 各級(jí)汽車荷載下跨中截面應(yīng)變測試結(jié)果

表4 控制荷載下跨中截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)

②校驗(yàn)系數(shù)＝測試值/計(jì)算值。

加固前， 在控制荷載作用下， 實(shí)測控制截面02、05、06、07、08# 測點(diǎn)應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均大于1， 不滿足規(guī)范要求。

加固后，在控制荷載作用下，實(shí)測控制截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均小于1，滿足規(guī)范要求。

試驗(yàn)過程中，加固前后，實(shí)測的控制截面相對殘余應(yīng)變均小于20%， 滿足規(guī)范中要求相對殘余應(yīng)變不超過20%的規(guī)定。

綜上所述，加固前，該橋的承載能力較低，已不能滿足汽-20，掛-100 荷載等級(jí)的正常使用要求；加固后該橋的承載能力能滿足汽-20，掛-100 荷載等級(jí)的正常使用要求。

4 結(jié)論

4.1 目前，我國橋梁多數(shù)為早期建設(shè)的舊橋，普遍存在承載能力不足的問題，部分橋梁帶病工作，存在重大安全隱患。

4.2 上述橋梁加固前后的檢測結(jié)果表明， 加固處理能夠使橋梁恢復(fù)到良好狀態(tài)， 能夠滿足車輛荷載的正常通行要求。

4.3 對橋梁進(jìn)行維修加固， 能夠在盡量不影響交通的情況下達(dá)到預(yù)期的效果，并能夠節(jié)約投資成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

［1］CJJ99-2003.城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG/T J22-2008 公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.