第３８卷第ｌｌ期 ２ ０ １ ２年４月 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ 山 西 建 筑 Ｖｏ１．３８ Ｎｏ．１１ Ａｐｒ．２０１２ ・１９１・ 文章编号：１ｏｏ９—６８２５（２０１２）ｌｌ－０１９１—０２ 小店高架桥维修加固实效及养护策略分析 王雪鹏 （太原高速公路有限公司，山西太原０３００００） 摘要：介绍了太原南环高速小店高架桥的维修加固措施，分析了体外横向预应力在装配式板梁加固中的实际效果，此外，探讨了 维修加固后桥梁的养护策略与方法，使其更有针对性地服务于后续桥梁的运营，确保结构的安全性和耐久性。 关键词：体外预应力，装配式板梁，加固，养护 中图分类号：Ｕ４￣８．１７ １ 工程概述 太原环城高速路小店高架桥全长为４ ３５９．２ ｍ，结构一联七 跨总体布置见图１。 ！ ２ ５００ ．２ ５００ ｂ）横断面【单幅） 围１结构总体布置示意图 本桥于１９９９年建成并投入运营已１０年，定期检查发现本桥 存在如下主要病害： １）本桥空心板为部分预应力Ａ类构件，按规范在正常使用条 件下不允许出现受力裂缝，但检查发现多处空心板底板受拉区存 在横向受力裂缝，边板腹板跨中附近有竖向裂缝，部分竖向裂缝 与底板横向裂缝连通，底板与边板腹板也存在多处纵向裂缝。另 外，本桥空心板底板混凝土缺损、露筋严重，铰缝脱落、泛碱现象 较为普遍。 ２）本桥墩身盖梁有多处裂缝，个别桩基桩头混凝土缺损、露筋。 ３）支座病害较严重。 部分支座严重开裂，部分支座顶钢板缺失或严重变形，部分 支座脱空，多个支座锈蚀或挡板丢失、开裂。 根据ＪＴＧ Ｈ１１－２００４公路桥涵养护规范，该桥技术状况综合评 定等级为“三类”，需要进行中修。 ２维修加固 对于本桥病害，分析其原因主要有两点： １）该桥交通荷载大，超载现象严重，致使桥梁结构长期处于 超负荷使用状态，导致结构出现较多病害。 ２）桥梁结构本身不完善，在汽车荷载的作用下，铰缝混凝土 易破碎、剥落，容易导致几块板甚至单块板受力现象，致使板梁出 现受力裂缝。 根据上述病因分析，在对常规病害进行处治外，加固重点为 提高和增强各空心板间的横向联系和整体性，主要加固措施阐述 如下。 ２．１ 常规病害处治 １）混凝土裂缝处理。 对于非受力裂缝，裂缝宽度小于０．２ ｍｍ的裂缝，采用环氧胶 泥封闭，对于宽度不小于０．２ ｉＴｌｍ的裂缝采用压力灌注环氧树脂 收稿日期：２０１２－Ｏ１．１３ 作者简介：王雪鹏（１９７９－），男，工程师 文献标识码：Ａ 修补；对于受力裂缝，除封闭或灌浆外，还需粘贴钢板（碳纤维 布 。 ２）混凝土缺损。 混凝土缺损包括墩身盖梁混凝土空鼓、层裂和表层剥落，防 震挡块开裂，空心板混凝土缺损（包括剥落、空鼓、蜂窝、麻面）、露 筋，栏杆、护栏的混凝土缺损、露筋等，其处理可以分为混凝土局 部掉角修补和混凝土表层缺陷修补两类，采用环氧砂浆工艺进行 修补。 ３）桩基桩头破损、露筋处理。 采用外包钢筋混凝土方式进行维修加固，须注意在进行加固 前，应对混凝土局部掉角进行修补处理。 ４）空心板铰缝混凝土渗水、脱落。 由于本桥不允许中断交通，故采用从铰缝下部压力注胶填实 的加固施工方法。压力注胶应严格按照施工工艺和步骤进行。 ５）支座维修。 ａ．更换严重开裂的支座； ｂ．对顶钢板缺失或严重变形的支座进行增补或更换； ｃ．对偏位的支座进行复位； ｄ．对挡板丢失、开裂或脱落的支座进行增补或更换； ｅ．对脱空的支座通过插打垫块钢板予以解决； 对锈蚀支座进行除锈、防锈处理，清除支座周围的积水，清 理支座附近梁与垫石间的混凝土，清洁支座周边杂物。 ２．２增强板间横向联系 １）施加横向体外预应力。 因本桥不允许中断交通，不能重做铰缝和桥面铺装，故采用 在空心板底施加横向体外预应力的主动加固措施。 横向体外预应力由预应力筋锚固构造、预应力筋及减震定位 装置三部分组成。 ２）铰缝加强钢板。 在施加横向体外预应力的主动加固基础上，对于空心板病害 较重（底板横向受力裂缝较多且集中分布于跨中部位）的联跨，还 在铰缝处增设锚固加强钢板，从而被动性地加强各板的横向联 系，改善各板在活载作用下的受力性能。 铰缝加强钢板须在横向预应力张拉施工之后进行安装。 ２．３横向体外预应力加固效果 为真实有效地评估横向体外预应力的加固效果，选取代表性 一联跨在加固前、后分别进行静动荷载试验的方法进行定量验证 评定。 选定一联七跨（单幅）作为张拉体外横向预应力试验段，加固 前后的试验测试数据对比见表１一表４。 ・１９２・ 第３８卷第１１期 ２。０ １ ２年４月 表１ 两次荷载试验各工况校验系数对比表 山 西 建 筑 寰４两次荷载试验行车试验动挠度冲击系数对比衰 荷载及车速 辆车（３００ ｋＮ）以 １０ ｋｍ／ｈ的速度行驶 一工况号 项目 挠度 应力 挠度 应力 应力 加固前 ０．５３ Ｏ．７７ ０．５２ ０．８６ ０．７１ Ｏ．６８ Ｏ．５５ ０．７ｌ Ｏ．５８ ０．６４ 加固后 ０．４９ ０．７４ ０．４９ Ｏ．８６ ０．５８ ０．５８ ０．４３ ０．５９ Ｏ．４４ ０．５３ 加固后相对于加固前的百分比／％ ９２．５ ９６．１ ９４．２ １００．Ｏ ８１．７ ８５．３ ７８．２ ８３．１ ７５．９ ８２．８ 加固前 ０．０７ 加固后 ０．０４ 第二次相对于 第一次的百分比／％ ５７．１ 辆车（３００ ｋＮ）以 ２０ ｋｍ／ｈ的速度行驶 一０．１１ Ｏ．１２ ０．１０ ０．０７ ０．０７ Ｏ．０５ ６３．６ ５８．３ ５Ｏ．０ 四 七 八 应力 挠度 应力 挠度 应力 辆车（３００ ｋＮ）以 ３０ ｋｍ／ｈ的速度行驶 ～辆车（３００ ｋＮ１以 ４０ ｋｍ／ｈ的速度行驶 一裹２两次荷载试验边跨跨中截面竖向挠度对比裹 工况号 加载分 空心板 加固前 加固后 加固后相对于加固前 级顺序 编号 试验值／Ⅻ 试验值／ｍ 的差值百分比／％ ｌ 一３．４５ —３．１６ —８．４ 。 桥梁养护的好坏直接关系到整条高速路交通的安全和畅通， 因此对桥梁的日常养护维修显得尤为重要。对于维修加固后的 小店高架桥，需加大检查维护的频率，采用“主动预防，防治结合” 的养护策略。养护部件划分为上部结构（空心板、铰缝、支座）、下 部结构（翼耳墙、锥护坡、桥墩、桥台、基础）及桥面系（桥面铺装、 伸缩缝装置、栏杆、护拦、排水系统、照明、标志），养护对策主要为： ２ ３ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ｌ —３．６３ —４．０７ —４．ｏ３ —４．０６ —３．７４ —３．６０ —３．４８ 一４．２７ —３．３７ —３．５４ —３．６４ —３．５４ —３．４０ —３．３１ —２．９７ —３．９ｌ —７．２ 一ｌ３．Ｏ —９．７ —１２．８ —９．Ｉ —８．１ —１４．７ 一８．４ １）依据ＪｒｒＧ Ｈ１１－２００４公路桥涵养护规范，落实经常性检查、 定期检查及特殊检查制度。每日组织一次日常巡查，每月开展一 次经常性检查，每年进行一次定期检查。 ２）对于空心板梁，加强后续运营期内的病害巡查记录，注重 对加固维修所粘贴的钢板、体外横向预应力筋及锚固构件的防腐 养护工作。 ３）注重对桥面排水设施及桥面铺装的养护和管理，确保桥面 排水通畅和提高桥面铺装的防水能力。 ４）运营期内定期通过已安装的测力环测试体外横向预应力 ２ ３ ３ ４ ５ ６ —４．１２ —４．３３ —４．０３ —３．８７ —３．４２ —３．９４ —３．８ｌ —３．７４ —３．３８ —２．９ｏ —４．４ —ｌ２．０ —７．２ 一ｌ２．７ 一１５．２ ７ ’ ８ 一３．１２ —２．５４ —２．６５ －２．４０ 二１５．１ —５．５ 筋实际力值，评估确定是否对其进行补张拉。 ５）须严格按设计荷载运营，严禁超载。 衷３两次荷载试验中跨跨中截面竖向挠度对比裹 工况号 加载分 空心板 加固前 加固后 加固后相对于加固前 级顺序 编号 试验值／ｍｍ 试验值／ｍＩｎ 的差值百分比／％ １ ２ ３ ４ —２．４９ —２．６７ —２．９ｌ —２．９９ ——２．０４ —２．３０ 一２．５０ —２．４７ —２．３３ —２．１４ －２．１１ 一２．Ｏ６ —２．５９ —１８．１ —１３．９ —１４．１ —１７．４ —１９．１ 一ｌ７．７ —１６．９ ２．５ —１８．６ ６）条件成熟时，中断交通，凿除桥面，重新浇筑铰缝和桥面铺装。 ７）经常清除桥梁伸缩缝装置内杂物，确保其能自由活动。 ８）在有条件的情况下，对病害严重的联跨增设结构安全监测 系统，重点监测梁的挠度变化，实现对桥梁的实时监管。 七 ３ ５ ６ ７ ８ １ ２．８８ ４结语 １）理论分析表明，对空心板底施加体外横向预应力筋，可提 高装配式预应力混凝土空心板的整体性及承载能力，实桥静动荷 载试验对比分析结果也充分验证了该结论。 ２）当前国内运营十年左右的装配式板梁桥破坏较为严重，病 害较多，本桥的维修加固措施及效果可为其他同类型桥梁的维修 加固提供参考。 ３）对于维修加固后的桥梁，更应注重“主动预防、防治结合”的 养护策略，加大检查维护的频率，确保桥梁结构运营安全和耐久。 参考文献： —２．６０ —２．５４ —２．０ｌ —３．１８ ２ ３ ４ —３．２０ —３．ｏ９ —３．０２ ——２．６９ —２．６ｏ —２．４９ —２．２８ —２．０６ —１．７８ —１．７０ —１５．９ 一１５．９ 一Ｉ７．５ —１７．４ —１６．６ 一ｌ８．３ 一ｌ７．１ 八 ３ ５ ６ ７ ８ ２．７６ —２．４７ —２．１８ —２．ｏ５ 由加固前、后的两次试验结果的对比可知，通过对装配式空 ［１］ 梁全福．体外横向预应力加固简支空心板粱桥技术［Ｍ］．北 心板梁施加体外横向预应力，可以增加结构的整体刚度，增加幅 京：中国建筑工业出版社，２００８． 度约为１０％一１５％。 ’ ［２］ 张云娜．施加横向体外预应力加固装配式空心板桥的研究 ［Ｄ］．郑州：郑州大学，２００７． ３加固后桥梁养护策略 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｘｉａｏｄｉａｎ ｖｉａｄｕｃｔ ＷＡＮＧＸｕｅ－ｐｅｎｇ （Ｔａｉｙｕａｎ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｘｉａｅｄｉａｎ ｖｉａｄｕｃｔ ｏｎ Ｔａｉｙｕａｎ Ｎａｎｈｕａｎ ｈｉｇｈｗａｙ，ａｎａｌｙｚｅｓ ａｃｔｕａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｐｌａｔｅ—ｂｅａｍ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｉｔ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｍａｉｎｔａｉｎｉｇ ｓｔｒａｔｎｅｇｉｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅｓ ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｓｅｒｖｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｒｉｄｇｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｌｄｓ：ｅｘｔｅｒｎａｌ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ，ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｐｌａｔｅ－ｂｅａｍ，ｒｅｉｆｏｒｎｃｅｍｅｎｔ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
