最新空心預制板橋梁的加固設計分析論文
在先簡(jiǎn)支后結構連續橋梁中，墩頂現澆連續負彎矩段所承擔的負彎矩和剪力是最大的。為弄清現有預制空心板板端負彎矩受力筋的實(shí)際握裹力大小，隨機抽出６塊空心板分別進(jìn)行箍筋內、外側負彎矩受力筋握裹力的抗拔試驗。從最后的檢測報告可知，箍筋外側負彎矩受力筋在達到８０ｋＮ的設計抗拔力下，負彎矩鋼筋及混凝土結合處沒(méi)有任何變形和裂縫產(chǎn)生；箍筋內側負彎矩受力筋在達到８０ｋＮ的設計抗拔力下，負彎矩鋼筋和混凝土結合處有新裂縫產(chǎn)生，原有裂縫縫寬有加大現象。這說(shuō)明箍筋外側的負彎矩受力筋的握裹力損失較大。因施工原因，空心板板端負彎矩受力筋的握裹力受到一定程度的損失，使２０ｍ空心板彎矩受力區強度和耐久性受到影響，為保證空心板的強度和耐久性不低于原有設計標準，需要對現有預制空心板進(jìn)行補強設計。
在掌握２０ｍ空心板的結構現狀的`基礎上，結合結構分析驗算，本著(zhù)安全可靠、方便施工、經(jīng)濟合理的原則，提出預應力的套箍鑲嵌補強措施。首先，為增強板端腹板的受彎能力，可將現澆段混凝土沿空心板空腔向內延伸，穿過(guò)８０ｃｍ的平滑段，到內腔膨大部分縱向３０ｃｍ，形成一個(gè)楔子一樣的套箍鑲嵌體。同時(shí)，當楔形體混凝土自然干燥時(shí)還會(huì )產(chǎn)生收縮作用，楔形體的反八字墻會(huì )與其兩側腹板緊緊咬合，將現澆連續段與空心板板端緊緊扣在一起，起著(zhù)類(lèi)似螺母作用，形成板端和現澆連續段整體受力的良好局面，不僅抵抗很大部分剪力，還能產(chǎn)生很好的抗彎效果。這樣空心板板端不足的負彎矩由楔形體與兩側腹板緊緊咬合作用提供。由于套箍鑲嵌體的存在，增加了空心板空腔內壁保護層的厚度及空心板腹板內壁混凝土與鋼筋的握裹力，可防止內側負彎鋼筋受力出現側崩現象，提高了負彎矩區強度的安全儲備。
為防止楔形體對空心板頂板的翹頂作用，可將空心板空腔頂貼一層１ｃｍ厚塑料泡沫�？招陌蹇缰性试S正常撓度值１．５ｃｍ，極限撓度值３．３ｃｍ，按直線(xiàn)內插，在極限撓度情況下，楔形體最外端與板頂距離１－３．３×（１．１＋０．３）／１０≈０．５ｃｍ；同時(shí)，考慮到楔形體混凝土收縮和重力作用，楔形體最外端與板頂間空隙會(huì )遠大于０．５ｃｍ，所以楔形體不會(huì )對空心板頂板形成翹頂作用。楔形體構造見(jiàn)圖２�？紤]到空腔頂貼膜和混凝土收縮，豎向僅考慮６５ｃｍ受壓高度（實(shí)際空腔高７０ｃｍ）；查設計文件，Ｃ５０混凝土受壓設計強度２２．４ＭＰａ，可得出，楔形體提供最大彎矩為（２２．４＋０）×１０６／２×０．３×０．６５×（０．６５×２／３）×２×０．８５＝１ ６０８ｋＮｍ。經(jīng)過(guò)橋梁博士軟件試算，在達到公路Ｉ級設計荷載情況下，橋梁僅需２３０ｋＮｍ負彎矩即可滿(mǎn)足設計條件，而補強措施提供的１ ６０８ｋＮｍ的彎矩能極大地滿(mǎn)足設計要求，并且具備較多的安全儲備�？招陌灏宥私�(jīng)上述補強后，經(jīng)計算，其結構抗剪力滿(mǎn)足設計要求，但現澆連續段墩頂的裂縫還是有些超標，說(shuō)明墩頂的結構還不能滿(mǎn)足抵抗負彎矩要求。
在墩頂縱向２．８ｍ范圍內施加預應力直徑３２ｍｍ的冷拉ＩＶ級精軋螺紋鋼筋（中板２排，邊板３排，每個(gè)錨固端控制張拉力１５０ｋＮ左右），以抵抗橋梁施工、運營(yíng)階段所產(chǎn)生的裂縫。墩頂施加預應力后，經(jīng)計算，現澆連續段墩頂的裂縫滿(mǎn)足設計要求，同時(shí)為增強預制空心板板端與現澆連續段的整體受力性能，建議在第３排和第４排（其他位置受錨具干擾）負彎矩受力鋼筋下增加２排橫向直徑３２ｍｍ精軋螺紋粗鋼筋，這樣不僅增強預制空心板板端與現澆連續段的整體受力性能，也增強現澆連續段的橫向剛度，對提供預制空心板板端抗剪能力也起一個(gè)有利的“扁擔”作用。經(jīng)過(guò)計算分析表明：①對于承載能力極限狀態(tài)下，加固后的負彎矩值為１ １２０ｋＮｍ，大于設計要求的９７０ｋＮｍ，因此使用套箍鑲嵌加固的彎矩滿(mǎn)足設計的要求；②對于正常使用極限狀態(tài)下，使用套箍鑲嵌加固后的空心板現澆段上緣裂縫寬度為０．０２ｍｍ，滿(mǎn)足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（ＪＴＧ Ｄ６２—２００４）要求的０．２ｍｍ。上述結果表明，通過(guò)預應力的套箍鑲嵌加固后，在承載能力極限狀態(tài)下，加固后的彎矩得到了很大程度的提高，滿(mǎn)足了設計要求。在正常使用極限狀態(tài)下，現澆連續段的裂縫得到了很好的控制，滿(mǎn)足原設計要求。經(jīng)過(guò)補強后，空心板現澆段抗彎、抗剪能力得到了很大的改善，且具有較好的安全儲備，使得橋梁能夠滿(mǎn)足以后的行車(chē)需要。
橋梁病害產(chǎn)生的原因多種多樣，每一種橋梁病害都有其特殊性，需要根據具體橋梁病害的特點(diǎn)，結合現有的橋梁加固方法，提出適合具體橋梁的加固方法。本文針對某空心預制板橋梁病害特征，提出了一種橋梁加固的套箍鑲嵌法，結果表明，該加固方法的加固效果理想，對今后類(lèi)似橋梁的加固有一定的借鑒意義。（本文作者：汪進(jìn)玉 單位：中鐵十九局集團第六工程有限公司）
【最新空心預制板橋梁的加固設計分析論文】相關(guān)文章：
橋梁加固設計研究論文10-24
剛架拱橋病害分析及加固設計研究論文10-24
關(guān)于水利除險加固分析論文04-10
擋土墻樁加固處理分析的論文04-27
水閘除險加固設計研究論文10-24
橋梁加固工程施工技術(shù)研究論文11-06
橋梁橋頭過(guò)渡段路基路面設計要點(diǎn)分析論文11-11
橋梁施工的組織與設計橋梁工程論文06-07